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淺談循環流化床鍋爐調試過程中新技術的應用及經驗工學論文
1、 前言
CFB鍋爐是近二十年來國際上研究出的先進的清潔燃燒鍋爐。這種鍋爐燃燒技術具有燃料適應性廣、燃燒效率高、排出的灰、渣容易綜合利用、負荷調節范圍大等特點，已在世界范圍內得到了廣泛的引用和發展。徐州龍固坑口矸石發電有限公司一期工程兩臺55MW發電機組，配套兩臺240T/H循環流化床鍋爐。鍋爐型號：UG—240/9.81—M2型，是無錫華光鍋爐有限公司引進中科院工程熱物理研究所循環流化床燃燒技術，結合自身生產循環流化床鍋爐的經驗設計而成的高溫高壓循環流化床鍋爐。型式為單汽包，自然循環，高溫汽冷分離器，平衡通風，爐前給煤、爐后返料，鍋爐全剛架π型布置。鍋爐2004年11月26日開始烘爐調試。
2、耐火、耐磨材料的分布及烘爐的目的
由于CFB鍋爐的燃燒和傳熱機理同煤粉爐不同，爐膛內灰塵顆粒度較大，受熱面受到固體顆粒的連續不斷的沖刷，磨損情況較嚴重。其中受熱面管、二次風管入口、落煤口、分離器等部位磨損較大，故障率較高。因此必須對CFB鍋爐這些易磨損部位復蓋耐火材料層，進行防磨處理。耐火材料主要分布在如下幾個部位：
（1） 點火燃燒器：鍋爐啟動點火區，布置有點火油槍。燃燒區中心溫度高達1600℃以上，故此處布置耐火、保溫材料。防止燃燒器燒損，減少熱量損失。
（2） 一次風室：一次風室指風帽下部、點火燃燒器、一次風道交界處風箱。它因為承接點火器產生的高溫煙氣，故布置耐火保溫材料。
（3） 爐膛下部燃燒區：此處呈倒錐體型，是床料密度最高的地方。在這里是床料、鍋爐燃料、脫硫劑石灰石混合區，物料通過布風板被一次風流化。這里是鍋爐主燃燒區，床料流化，燃料加熱、燃燒、破碎、再燃燒，整個區域擾動劇烈，因此耐磨耐火材料覆蓋范圍從布風板開始到水冷壁直段與斜段交界處，以防止密相區流化床床料的磨損。
（4） 爐膛前部受熱面迎風處：前部爐膛布置有水冷屏、屏式過熱器，吸收輻射熱，其下部為迎風區，磨損較嚴重。在這些受熱面下部覆蓋耐火、耐磨材料防止受熱面磨損
（5） 爐膛出口：此處是變徑區，風速加快，流向改變，磨損較大，故采用耐火耐磨材料保護。
（6） 汽冷分離器：此處煙氣旋轉流動，且攜帶大量灰塵顆粒，是返料分離區，磨損較大。故設有耐火、耐磨材料保護。此處設計是CFB鍋爐特有設計。
（7） 料腿與返料回送裝置：返料溫度在850——950℃，為保護設備設計有專用耐火保溫料。
（8） 尾部煙道輕型爐墻。內部布置有省煤器。
鍋爐耐火、耐磨材料施工嚴格按照國家有關規定和鍋爐廠設計施工，監理公司嚴格把關，對整個施工過程全程監控，從材料的進場驗收、材料施工配比、施工尺寸全面把關，保證了施工質量。
由于在耐磨耐火澆筑料砌筑安裝過程中，材料摻水后施工。工程結束后，爐墻內含有大量水分。而耐火耐磨材料的工作溫度高達850-950℃。為保證這些澆筑部位在投入生產時不會因為水分的急劇蒸發造成裂縫、凸起、錯位，嚴重時脫落等不正常現象發生，保證耐火耐磨材料的使用壽命，所以鍋爐投運前必須進行烘爐。整過烘爐過程由低溫到高溫使澆筑料中的水分緩慢蒸發逸出，提高澆筑料的使用可靠性。
3、烘爐方法的選擇
（1） 傳統烘爐方法——低溫段用木材烘爐；中溫段投點火油槍烘爐；高溫段投煤點火烘爐。這種方法雖然也能起到烘爐的作用，但它存在以下幾方面不足：
A、低溫段、中溫段溫控不均勻。低溫段投木材點火，火焰散熱范圍有限，靠近木材附近，溫度急速升高無法控制；而遠離木材火堆的地方又短時間無法提高溫度。如爐膛下部用木材點火烘爐，則爐膛下部密相區部位溫度開始點火溫度就達到100℃以上，甚至150℃以上，而爐膛出口在點火幾個小時后仍然達不到50℃。當爐膛出口溫度達到100℃時，密相區溫度已超過200℃。這就導致溫控不均勻，不能達到理想的烘爐效果。
B、 溫升控制不均勻。木材烘爐提高溫度時，經常出現提升溫度很慢，而當煙氣溫度提高后往往控制不住，超過規定值。中溫段投點火油槍烘爐，油槍投入后煙氣溫度迅速升高，短時間超過150℃，導致點火燃燒器部位烘爐效果差。
C、 烘爐部位不能完全達到要求：返料小室至爐膛段斜料腿形成死點，烘爐不完全；分離器面積較大，且此處呈負壓，熱煙氣未及時放熱，便排走。烘爐效果差。
D、 木材烘爐環境衛生差，使用勞動力多，影響現場整體安全。
（2） 熱煙氣分段烘爐技術；通過專用烘爐機，生成高溫煙氣進行烘爐。采取分段烘爐技術，具有烘爐時間短、烘爐效果好等特點。
A、烘爐設備：專用烘爐機（烘爐機配備小流量油槍，最高流量不超過100公斤/小時。油槍通過壓縮空氣霧化，燃燒效率高）
B、 烘爐方式：采用熱煙氣分段烘爐。根據鍋爐砌筑部位的不同，通過砌隔墻的方式將不同受熱面分成6個區進行烘爐（點火燃燒器區、爐膛區、斜料腿區、返料回收裝置區、分離器區、尾部爐墻區）
C、 烘爐特點：油槍霧化片小，容易控制煙氣溫度，達到理想的煙氣溫度，溫升基本達到烘爐方案要求。因為分段烘爐，區域內基本處于微正壓狀態，熱利用率高，節省燃料；區域劃分合理，沒有死角。
D、 烘爐時間：控制在7——9天，整體烘爐時間短，有利于整體時間安排
（3）基于兩種烘爐方法的比較，結合工程進度緊等情況，我公司確定采用高溫煙氣分段烘爐方法，委托宜興市方圓烘爐工程有限公進行烘爐。
4、烘爐的主要步驟和方法。
根據耐火耐磨材料廠家烘爐方案要求，240T/H鍋爐耐磨耐火澆筑料烘爐主要分為三個階段：
第一階段為110℃低溫養護階段
第二階段為250-500℃中溫養護階段
第三階段為850℃高溫養護階段
我公司烘爐采用12臺烘爐機同時、分段烘爐。其中點火燃燒器區域兩臺烘爐機；爐膛區域兩臺烘爐機；斜料腿區域兩臺烘爐機；返料回送裝置區域兩臺；分離區域兩臺；分離器出口至尾部煙道區域兩臺。
11月26日下午14：00鍋爐烘爐開始，從點火燃燒器開始，此處設置兩臺烘爐機。（每只燃燒器一臺）首先啟動一臺烘爐機，控制溫升為10℃/h；兩小時后停止此臺烘爐機，啟動另一臺，同樣控制溫升為10℃/h。四小時后啟動燃燒器處兩臺烘爐機烘爐。12小時后溫度升至120℃，恒溫48小時。在燃燒器點火烘爐后6小時后開始，其他部位陸續開始烘爐，啟動烘爐順序由下至上，每四小時啟動兩臺烘爐機。至11月27日16：00，12臺烘爐機全面啟動分六個區域開始烘爐，具體烘爐方法如下：
1、11月26日14：00——11月27日16時，烘爐各區域分別以10℃/h的升溫速度先后達到110——120℃。恒溫48小時。
2、11月29日16：00開始升溫，溫升速度為：6℃/h到11月30日2：00時，溫度升180度至，恒溫12小時。
3、11月30日14：00開始升溫，溫升速度為：7℃/h到12月1日0：00時，溫度升250度至，恒溫12小時。
4、12月1日12：00開始升溫，溫升速度為：10℃/h到12月2日0：00時，溫度升370度至，恒溫36小時。（附注：點火燃燒器、返料回送裝置溫度已升至500℃，有烘爐公司專人控制）
5、12月3日12時開始逐步降溫減少烘爐機臺數。至12月3日22時停止烘爐機，自然降溫。24小時后開啟人孔門通風降溫。溫度低于30℃，檢查澆筑料烘爐效果，有無脫落、開裂、現象。
6、檢查確認后，拆除烘爐機，恢復系統裝入床料，啟用點火油槍再次點火。控制溫升15℃/h，升至180℃，恒溫4小時。按溫升20℃/h，升至380℃，恒溫4小時。溫升20℃/h，升至550℃，恒溫4小時，投入固體燃料助燃，按溫升35℃/h，升至850℃，恒溫4小時。按溫升50℃/h床溫升至900，鍋爐進行蒸汽吹管。
鍋爐點火烘爐后，所有操作必須以安全為第一原則，發現問題及時解決問題。整個烘爐過程受控，其間溫度的控制保持在可允許的范圍內，以滿足烘爐曲線為原則。烘爐后龍固電廠工程部、監理公司、澆筑料廠家、宜興市方圓烘爐工程有限公代表共同檢查，表明此次烘爐效果較好，沒有脫落現象，局部裂縫在1.5mm以內,在允許范圍內。
5、結論
在各單位精心組織和安排下，我公司#1鍋爐烘爐取得較好效果。本次烘爐采用熱煙氣分段烘爐法烘爐有以下特點：
（1）、溫升控制合理、在允許范圍內。
（2）、烘爐沒有死角，燃燒器、斜料腿、返料回送裝置、汽冷分離器都得到較好的烘爐效果
（3）節省時間，比木材加油槍的烘爐方法少用10天左右。
總之采用烘爐機烘爐，利用熱煙氣分段烘爐是一種很好的烘爐方法。
參考文獻：
1、 耐火材料使用說明 河南東方耐火材料廠
2、 熱煙氣烘爐技術 宜興市方圓烘爐工程有限公司
3、 240h/h循環流化床鍋爐烘爐方案 華東電力調試所
4、 徐州龍固矸石發電有限公司240t/h循環流化床鍋爐資料 無錫鍋爐廠
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