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[摘 要]结合75t/h循环流化床锅炉的实际运行情况，介绍该锅炉的汽水流程、风烟煤流程、设计参数及运 行中存在的问题，分析问题的原因，并提出解决措施及建议。
[关键词]循环流化床锅炉 运行 控制
中图分类号：TK229.6 文献标识码：TK 文章编号：1009―914X（2013）22―0619―01
1 水汽系统流程
锅炉给水由总管引出后，经孔板流量计，接到7米平台，分为三路。一路为DN50调节阀，锅炉在小负荷下运行或点火时，由计算机手动操作（软手动）。另一路为DN100×80调节阀，在锅炉正常运行时，可由计算机根据汽包液位三冲量调节的信号全自动控制（也可由计算机作软手动操作，进行人工控制）。按要求流过的锅炉给水首先进入省煤器，然后进入锅筒，锅筒的下降管将炉水引至下联箱，在焊接于下联箱上的膜式水冷壁中被加热汽化，再由上联箱汇集引入汽包。汽包上部8根ф108×5的无缝管将饱和蒸汽引至低温过热器进口集箱。经低过加热的蒸汽温度可达到380～400℃。为保证锅炉出口蒸汽温度达到450℃，低过后的蒸汽分两组进入并联的前减温器和后减温器。前减温器的减温水量由锅炉出口蒸汽温度值决定，后减温器的减温水量是根据经验由后减温器的蒸汽温度来设定的。两个减温器出口蒸汽同时进入高温过热器进口集箱，经高温过热后达到450℃，进入高过出口集箱，再经出口管，弯管流量计，送到蒸汽母管。锅炉给水的第三路为DN50的截止阀引出减温水，送到炉顶后，通过两个调节阀控制前后两组减温器，其减温方式为喷水减温。从以上流程可以看出，若锅炉无排污，无泄漏，锅炉的给水和供汽量应是平衡的。经过近10 天的运行统计（后面有表），锅炉产汽较给水低1.7%左右。这对于两套（水、汽）流量测量系统来说是在其误差范围之内的。
2 燃烧系统与点火
锅炉的给煤由螺旋给煤机（φ325×10）按照给定的转速（也可由负荷调节给出一个自调动信号来控制）将煤送入燃烧室。燃烧室底部是水冷布风板，布风板面积为4.23×2.03m2。布风板上均匀布置了551个风帽，以及3个ф159×10的排渣口。预热后的一次风通过风帽送入炉膛，使炉料在较高的流化风速下燃烧。床温的工艺指标为850～950℃（锅炉厂的设计参数为800～900℃）。实际运行中床温都在1000℃左右。按比例，二次风约占总空气量的50%。二次风预热后的温度也是150℃。经21个喷咀进入炉膛。其结构是上、中、下三层布置，7组共21个喷咀。二次风的作用是补充燃烧所需的氧气，以及加强掺混。含灰烟气在炉膛出口分左右两路进入两个旋风分离器。被分离下的颗粒经返料器的“U ”形阀返回炉膛循环再燃。离开旋风分离器的烟气经高温过热器、低温过热器进入尾部烟道，再依次经过省煤器、二次风预热器、一次风预热器，到达布袋除尘器。在电除尘器中99.5%以上的烟尘被除去，符合环保要求的烟气被引风机送入120m高的烟囱，排入大气。目前各设备都还有一定的余量，尤其是给煤机的余量最大。一、二次风的风量虽已达到了设备的额定值，但其风压还可提高，电动机的电流只是额定电流的2/3，所以设备潜力还是有的。但是燃烧的强度却远远的超出了设计值。如床温已到1000℃，炉膛出口温度达到了970℃。减温器后的蒸汽温度为253℃，与3.9MPa的饱和蒸汽温度（249℃）差不多，锅炉能否提高到110%的负荷，达到82t/h以上，有待试验研究。锅炉的点火：锅炉后侧设2支点火油枪，采用床下点火。“0”号轻柴油在鼓风室内充分燃烧后，其热量随一次风通过风帽进入床层，将炉料加热。点火过程中，一要注意防止灭火，灭火后必须及时停油，才能重新点火，否则易发生爆炸。二是鼓风机风量适当小一点，以满足炉料能够均匀流化为标准，同时保证风室温度<700℃。如果风量过大，风速过快，燃油热量不能被炉料充分吸收，就被引风机抽走，既浪费油，又延长了点火时间。油枪的工作压力是1.96MPa，耗油量200kg/h。控制得当，冷态点火，2h就可完成，点火一次耗油1.5～2t。为保证锅炉受热均匀，点火时间应大于2h。
3 运行分析
（1）水汽系统。在水汽系统中设置了4个调节阀，给水管路上为一个DN100×80的主阀和一个DN50的副阀。主阀为正常运行时，由汽包液位三冲量调节系统控制。副阀为计算机软手操控制。另两个为DN20的减温水调节阀。从运行情况看，自动调节系统灵敏可靠，工作正常。锅炉液位稳定在±15mm范围之内（运行指标±30mm）。蒸汽温度稳定在445±5℃，保证了汽机进口温度435℃的指标。锅炉水、汽系统的操作全部实现自动化，锅炉产汽量连续10天在1790t上下，平均为74.5t/h，达到了锅炉的额定蒸发量。
（2）燃烧系统。从分析报告单中可知75t/hCFB锅炉的给煤Qydw=16720kJ/kg，是较好的流化床炉料，除尘灰的发热量为2090kJ/kg，炉渣的可燃物含量为3.82%，说明这台锅炉的燃烧效果是较好的。
4 几个问题的探讨
（1）关于负荷调节问题。若以汽包压力为负荷调节的依据，通过变频器接受负荷调节的指令，改变给煤电机的转速，就可实现锅炉负荷的自动控制。根据操作经验，调节给煤量，对负荷（汽包压力）的影响不显著，有迟后现象，如果引入蒸汽流量，负荷调节有可能实现。
（2）关于床温调节。一是床温的控制指标。二是床温的控制方法。
（3）烟气氧含量的调节。烟气氧含量的控制指标是3%～5%，这是合理的空气过剩系数值。目前锅炉的烟气氧含量实测值为7%～8%，远远高出了指标。如果减少二次风量，同时按一、二次风1∶1的配比减少鼓风量，引风量也可同时减下来，那么锅炉的热效率可能会高一些。若操作得当，锅炉的出力仍有可能达到75t/h的额定值。
（4）锅炉炉膛压力的调节。炉膛压力（出口）为-20Pa，实际运行中的变化范围是50～250Pa，不仅变化幅度大，而且变化速率快。只有对炉膛负压的测量值作大幅的阻尼，才有可能实现炉膛压力的自调。
（5）床層差压的自动控制。若能实现间断性的连续排渣，再加上一个性能较好的冷渣机，床层差压的自动控制是容易实现的。这是今后研究的课题之一。以上几个自调项目都是燃烧系统的内容，相互关联紧密，若想全部实现困难很大，从提高自动化的程度，提高锅炉热效率，获得更大经济效益的角度考虑，作一些尝试探讨是必要的。鉴于循环流化床锅炉的快速发展和自动控制不均衡，应该在CFB锅炉自控领域做一些深层次的工作。
[关键词]循环流化床锅炉 运行 控制
中图分类号：TK229.6 文献标识码：TK 文章编号：1009―914X（2013）22―0619―01
1 水汽系统流程
锅炉给水由总管引出后，经孔板流量计，接到7米平台，分为三路。一路为DN50调节阀，锅炉在小负荷下运行或点火时，由计算机手动操作（软手动）。另一路为DN100×80调节阀，在锅炉正常运行时，可由计算机根据汽包液位三冲量调节的信号全自动控制（也可由计算机作软手动操作，进行人工控制）。按要求流过的锅炉给水首先进入省煤器，然后进入锅筒，锅筒的下降管将炉水引至下联箱，在焊接于下联箱上的膜式水冷壁中被加热汽化，再由上联箱汇集引入汽包。汽包上部8根ф108×5的无缝管将饱和蒸汽引至低温过热器进口集箱。经低过加热的蒸汽温度可达到380～400℃。为保证锅炉出口蒸汽温度达到450℃，低过后的蒸汽分两组进入并联的前减温器和后减温器。前减温器的减温水量由锅炉出口蒸汽温度值决定，后减温器的减温水量是根据经验由后减温器的蒸汽温度来设定的。两个减温器出口蒸汽同时进入高温过热器进口集箱，经高温过热后达到450℃，进入高过出口集箱，再经出口管，弯管流量计，送到蒸汽母管。锅炉给水的第三路为DN50的截止阀引出减温水，送到炉顶后，通过两个调节阀控制前后两组减温器，其减温方式为喷水减温。从以上流程可以看出，若锅炉无排污，无泄漏，锅炉的给水和供汽量应是平衡的。经过近10 天的运行统计（后面有表），锅炉产汽较给水低1.7%左右。这对于两套（水、汽）流量测量系统来说是在其误差范围之内的。
2 燃烧系统与点火
锅炉的给煤由螺旋给煤机（φ325×10）按照给定的转速（也可由负荷调节给出一个自调动信号来控制）将煤送入燃烧室。燃烧室底部是水冷布风板，布风板面积为4.23×2.03m2。布风板上均匀布置了551个风帽，以及3个ф159×10的排渣口。预热后的一次风通过风帽送入炉膛，使炉料在较高的流化风速下燃烧。床温的工艺指标为850～950℃（锅炉厂的设计参数为800～900℃）。实际运行中床温都在1000℃左右。按比例，二次风约占总空气量的50%。二次风预热后的温度也是150℃。经21个喷咀进入炉膛。其结构是上、中、下三层布置，7组共21个喷咀。二次风的作用是补充燃烧所需的氧气，以及加强掺混。含灰烟气在炉膛出口分左右两路进入两个旋风分离器。被分离下的颗粒经返料器的“U ”形阀返回炉膛循环再燃。离开旋风分离器的烟气经高温过热器、低温过热器进入尾部烟道，再依次经过省煤器、二次风预热器、一次风预热器，到达布袋除尘器。在电除尘器中99.5%以上的烟尘被除去，符合环保要求的烟气被引风机送入120m高的烟囱，排入大气。目前各设备都还有一定的余量，尤其是给煤机的余量最大。一、二次风的风量虽已达到了设备的额定值，但其风压还可提高，电动机的电流只是额定电流的2/3，所以设备潜力还是有的。但是燃烧的强度却远远的超出了设计值。如床温已到1000℃，炉膛出口温度达到了970℃。减温器后的蒸汽温度为253℃，与3.9MPa的饱和蒸汽温度（249℃）差不多，锅炉能否提高到110%的负荷，达到82t/h以上，有待试验研究。锅炉的点火：锅炉后侧设2支点火油枪，采用床下点火。“0”号轻柴油在鼓风室内充分燃烧后，其热量随一次风通过风帽进入床层，将炉料加热。点火过程中，一要注意防止灭火，灭火后必须及时停油，才能重新点火，否则易发生爆炸。二是鼓风机风量适当小一点，以满足炉料能够均匀流化为标准，同时保证风室温度<700℃。如果风量过大，风速过快，燃油热量不能被炉料充分吸收，就被引风机抽走，既浪费油，又延长了点火时间。油枪的工作压力是1.96MPa，耗油量200kg/h。控制得当，冷态点火，2h就可完成，点火一次耗油1.5～2t。为保证锅炉受热均匀，点火时间应大于2h。
3 运行分析
（1）水汽系统。在水汽系统中设置了4个调节阀，给水管路上为一个DN100×80的主阀和一个DN50的副阀。主阀为正常运行时，由汽包液位三冲量调节系统控制。副阀为计算机软手操控制。另两个为DN20的减温水调节阀。从运行情况看，自动调节系统灵敏可靠，工作正常。锅炉液位稳定在±15mm范围之内（运行指标±30mm）。蒸汽温度稳定在445±5℃，保证了汽机进口温度435℃的指标。锅炉水、汽系统的操作全部实现自动化，锅炉产汽量连续10天在1790t上下，平均为74.5t/h，达到了锅炉的额定蒸发量。
（2）燃烧系统。从分析报告单中可知75t/hCFB锅炉的给煤Qydw=16720kJ/kg，是较好的流化床炉料，除尘灰的发热量为2090kJ/kg，炉渣的可燃物含量为3.82%，说明这台锅炉的燃烧效果是较好的。
4 几个问题的探讨
（1）关于负荷调节问题。若以汽包压力为负荷调节的依据，通过变频器接受负荷调节的指令，改变给煤电机的转速，就可实现锅炉负荷的自动控制。根据操作经验，调节给煤量，对负荷（汽包压力）的影响不显著，有迟后现象，如果引入蒸汽流量，负荷调节有可能实现。
（2）关于床温调节。一是床温的控制指标。二是床温的控制方法。
（3）烟气氧含量的调节。烟气氧含量的控制指标是3%～5%，这是合理的空气过剩系数值。目前锅炉的烟气氧含量实测值为7%～8%，远远高出了指标。如果减少二次风量，同时按一、二次风1∶1的配比减少鼓风量，引风量也可同时减下来，那么锅炉的热效率可能会高一些。若操作得当，锅炉的出力仍有可能达到75t/h的额定值。
（4）锅炉炉膛压力的调节。炉膛压力（出口）为-20Pa，实际运行中的变化范围是50～250Pa，不仅变化幅度大，而且变化速率快。只有对炉膛负压的测量值作大幅的阻尼，才有可能实现炉膛压力的自调。
（5）床層差压的自动控制。若能实现间断性的连续排渣，再加上一个性能较好的冷渣机，床层差压的自动控制是容易实现的。这是今后研究的课题之一。以上几个自调项目都是燃烧系统的内容，相互关联紧密，若想全部实现困难很大，从提高自动化的程度，提高锅炉热效率，获得更大经济效益的角度考虑，作一些尝试探讨是必要的。鉴于循环流化床锅炉的快速发展和自动控制不均衡，应该在CFB锅炉自控领域做一些深层次的工作。