內容摘要：介紹我廠兩臺CG—35／5．30—MX循環流化床鍋爐，  由于設計、選型等原因，致使鍋爐出力低、能耗高、受熱面磨損快、運行可靠性差，  經過一年多時間不斷調試、改造，認真分析原因后決定將循環流化床鍋爐造成低煙速、加埋管的低倍率CG-35／5．30—MXD鼓泡型榍環鍋爐，并介紹改造后運行情況。

關鍵詞：循環流化床鍋爐  改造  旋風分離器

l  鍋爐技術參數

1．1  設計參數

型號：CG-35／5．30—MX

額定蒸發量：35t／h

過熱蒸汽出口溫度：450℃

給水溫度：105℃

冷風溫度：30℃

熱風溫度：一次風溫度：70℃

    二次風溫度：110℃

主床布風板面積：6．7m2

副床布風板面積：3．5m2

1．2  設計燃料特性：

    2  總體布置、結構：

    鍋爐采用單鍋筒橫置式自然循環水管鍋爐，室外布置，風室、爐膛、水平煙道及轉向室均采用膜式壁結構，鍋爐爐墻為膜式壁，輕型爐墻，尾部豎井煙道為護板爐墻，除尾部豎井段外，整臺鍋爐為全懸吊結構。

    爐膛內由中間水冷壁一分為二 … 一個主床，一個副床，副床上部為回灰夾道。主床、副床四周為水冷壁，水平煙道下部由水冷壁構成，水平煙道上部、左、右和整個轉向室均由過熱器包墻管組成。高溫過熱器布置在爐膛上部，轉向室下部布置低溫過熱器。在爐膛出口設置槽型擋板式第一級分離器，在水平段裝設砌筑平面流分離器。分離器分離下來的灰經鎖樂器——灰斗——灰夾道——回料閥送入副床。副床為低速床，副床灰通過溢流口流入主體，從而實現循環燃燒。平面流分離器后的煙氣經轉向室自上而下依次沖刷低溫過熱器、省煤器和空氣預熱器后排出鍋爐本體，尾部布置兩級除塵器。第一級為多管陶瓷除塵器，第二級為文丘里水膜除塵器。

    3  存在的問題、原因分析：

3．1  存在的問題

    自1995年11月烘爐試運行至1997年6月一年半多的調試，鍋爐暴露了許多問題，主要表現在以下幾方面：

    3．1．1  鍋爐出力不足：1號鍋爐出力由試車時15t／h(燃用無煙煤)提高到96年底的20t／L(燒內蒙古神府優質煙煤，并在前墻加豎埋管)，2號鍋爐出力由試車時20t／h(燃用無煙煤)提高到96年底的25t／h(燒內蒙古神府煤田優質煙煤，并在前墻加豎埋管)。出力不足嚴重影響了集團公司的生產。

    3．1．2  燃燒不穩定：燒Ⅱ類無煙煤時燃燒不穩定，床溫波動很大，司爐工勞動強度很大。鍋爐正常連續運行的能力差，  自96年9月不得不燒內蒙優質煙煤。96年全年帶汽輪發電機的累計運行時間只有29天，97年1-10月燃用內蒙古神府煤田優質煤煙，帶汽輪發電機的累計運行時間不足三個月。

    3．1．3  熱效率低：燒n類無煙煤時，鍋爐正千衡熱效率約45-50％。尾部除塵器灰量很多，致使多管除塵器排灰來不久，常發生堵塞。以下為1996年7月5日入爐煤、灰、渣分析數據。

表l：入爐無煙煤篩分特性    1996年7月5日

表2：多管除塵器篩分特性    1996年7月5日

表3：入爐無煙煤、灰、渣含碳分析    1996年7月5日

    3．1．4  磨損嚴重  加有有防磨鰭片Φ57× 5的豎埋管累計僅運行了48天就磨穿。低溫過熱器磨損也很嚴重，運行不到800小時，管壁磨損達lmm。

    3．2  在這一年多時間，我們請來科研機構、高校、制造廠的專家、教授、工程技術人員，對存在的問題進行充分探討、分析，同時考察國內其它兄弟運行廠的成功經驗，認為鍋爐出現這些問題的主要原因是：

    3．2．1  鍋爐分離器工作不正常，分離并循環的灰量很少，爐膛內顆粒濃度低，上部爐溫低(650℃左右)，鍋爐尾部作為第二級除塵的文丘里水膜除塵器灰的篩分表明，大于100微米的顆粒高達40％以上，作為第一級除塵的多管除塵器的灰粒度更粗(見上表多管除塵器篩分特性)，由于分離器對飛灰不能實行有效分離，從而無法實現循環燃燒，鍋爐燃燒狀況很糟，灰渣測試表明，燃用FCad=67．64、Qy gn=5683kg／㎏的無煙煤時，多管除塵器灰含碳高達62．80％，由此可以推算出，僅固體未完全燃燒損失一項就達40％。

    3．2．2  煙氣流速高    由于床面小，爐膛內煙氣速度高，使燃料在爐內停留時間很短，煤在爐內的一次燃燼率低，同時由于豎井段煙氣速度也較高，使得磨損速度大大提高。

    4  整改方案

    鍋爐分離器效率低；沒有建立起正常的飛灰循環燃燒；爐膛內顆粒濃度低；煙氣溫度低；出力低；飛灰含碳顆粒燃燼度差；煙氣流速高是鍋爐存在的主要問題。福建無煙煤粒度細、煤質脆、強度低，顆粒進入高溫爐膛時，揮發份受熱析出，內部的壓力升高。此外，受到高溫粒子群的碰撞、擠壓和顆粒內部溫度分布不均勻引起的熱應力，使得顆粒進入高溫爐膛后，馬上爆裂成很多細片、細粉，大部份立即被吹離床面，煙氣流速過高就無法維持床內煤量，為了維持正常支持，只能加大給煤量。過高的煙氣速度，會使飛灰含碳量迅速增加，煙氣中CO含量增加(曾作過一次測試，千面流分離器放口處CO含量：l號鍋爐1．2％；2號鍋爐1％)，鍋爐效率下降。為此整改方案的核心就是用可靠、效率較高的旋風分離器代替糟型擋板分離器和平面流分離器，用J閥代替副床溢流返料循環，增加床內埋管，    降低主床和爐膛煙氣流速。豎井段的省煤器和空氣預熱器重新設計，盡可能降低煙氣速度，并采取可靠的防磨措施。這樣，既可以明顯改善鍋爐燃燒狀況，提高燃料在爐內的停留時間，提高燃料一次燃燼率，提高鍋爐燃燒效率和熱效率，又能提高爐膛上部顆粒濃度和溫度，提高出力，降低磨損。

    由于原爐型為第一代循環流化床鍋爐，  鍋爐基本尺寸小，鍋筒中心標高20800mm，鍋爐寬度(柱中心線)4780mm。鍋爐整改受到許多條件限制，與川鍋協商后確定整改方案，并由川鍋設計制造：

    4．1  分離器和回灰系統：拆除槽型擋板分離器、平面流分離器，拆除鎖氣器、回料閥等回灰系統。在轉向室布置兩個1600 ×1600的異型膜式壁下排氣旋風分離器，分離器由頂棚和包墻管過熱器組成。分離器入口和四周及頂部均布密集銷釘并敷設耐火耐磨材料分離器分離下來的飛灰經灰斗、立管和J閥進入爐內。

    4．2  爐膛部份：拆除中間水冷壁，爐膛截面由原來3570 × 1850增大到3570 ×2850，前墻擴出600mm，布風板面積由原來4m2增大到3570×3410。設計風速控制在3—4m／s之間。布置足夠數量的埋管，埋管采用Φ57×10，20G鋼管，并設防磨鰭片。爐膛下部布風板以上2000mm，四周布置密集銷釘并敷設耐火耐磨材料或砌筑高耐磨磚。

    4．3  過濾器：高溫過熱器不作改動，  將低溫過熱器移至平面流分離器原來所在的水平煙道內，低溫過熱器入口增設防磨瓦。

    4．4  省煤器：尾部堅井布置三級省煤器，尾部煙道前后護板外移，省煤器Φ32×3，20#，錯列布置，每級省煤器入口四排及兩側管子加防磨瓦，彎頭加防磨罩。

    4．5  燃燒設備：布風裝置由雙床雙風室改為單床風室，保留7字型風帽和啟動方便、成功率極高的床下油點火系統。

    5  改造后運行情況和問題

    5．1  鍋爐出力和運行穩定性：鍋爐運行情況良好，燃燒穩定，具備了正常連續運行的能力，鍋爐運行的穩定性和帶負荷能力大大提高，鍋爐出力達到額定值。在煤質變化不大，化工工藝用汽負荷較穩定時，鍋爐負荷、蒸汽參數、床溫都非常穩定(改造后運行初期，  由于低溫過熱器受熱面多，出現低溫過熱器出口蒸汽溫度超溫，將低溫過熱器受熱面蛇管減少18％后低溫過熱器出口蒸汽溫度正常)。

    5．2  鍋爐熱效率：鍋爐運行統計數據的計算表明，鍋爐負荷在30t／h—33 t／h 時，燃用龍巖蘇邦無煙煤正平衡熱效率在70％左右，較佳工況的正平衡熱效率73％，排煙溫度140℃。1999年3月15日對1號鍋爐引風機入口煙氣進行測試，煙氣含氧為6．9％，換算過剩空氣系數1．53。以下數據為改造前后循環灰篩分特性、入爐煤篩分特性、煤的工業分析。

表4：改造后入爐無煙煤工業分析    1998年7月31日

表5：改造后入爐無煙煤篩分特性    1998年7月31日

表6：改造后循環灰篩分    1998年7月31日

表7：改造前循環灰篩分    1996年7月5日

    由改造前后循環灰篩分可以看出(表6、表7)，改造前循環灰粒徑小于0．2mm僅占4．89％，改造后循環灰粒徑小于0．2mm占41．53％，改造前循環灰粒徑大于0．2mm占74．83％，改造后循環灰粒徑大于0．2mm占14．10％。達到了降低爐膛煙氣速度從而提高燃料一次燃燼率目地。

    鍋爐熱效率偏低，主要原因是：無煙煤細末多，入爐煤中小于0．9mm細顆多達44．74％(見表5)，下排氣旋風分離器效率不夠高，使細粒無法分離下來，回到爐內燃燒，循環灰量偏少，爐膛出口溫度(840℃一870℃)比設計值(908℃)低，因而機械未完全燃燒損失偏大。

    5．3  鍋爐負荷調節性能

    由于鍋爐布置較多數量的埋管，鍋爐負荷適應能力不很強，鍋爐負荷變化在70—100％(25t／h—35t／h)范圍內，如化工工藝用汽負荷變化，能通過及時調整風、煤量來適應，但負荷響應速度不快。鍋爐負荷變化在55—70％(19t／h—25t／h)范圍內，除了調整風、煤量外，還需調整回料閥松動風，通過控制返回爐內回灰量來調整負荷。

    5．4  J閥運行

    J閥運行可靠，具有自平衡特性，鍋爐投入正常后，將J閥松動風調整好，在運行過程中，基本不需要再調整。

    5．5  鍋爐的磨損情況

    在鍋爐改造時對分離器、爐內、埋管和低溫過熱器前排管的防磨設計非常重視。鍋爐運行至今，埋管受熱面的磨損較小、情況良好。現在磨損的主要問題是：低溫過熱器最后一排管，即靠近分離器入口處，磨損嚴重，尤其是低溫過熱器正對分離器入口的最后一排管靠頂棚管處，磨損特別突出；上級省煤器上二排管局部磨損嚴重，特別是2號鍋爐西側靠后包墻處，有一塊600×600mm，運行至今已磨穿防磨瓦，省煤器爆管。

    6  結束語

我廠兩臺CG-35／5．30—MX循環流化鍋爐改造成低煙速、加埋管的低倍率CG—35／5．30—MXD鼓泡循環床鍋爐，從1998年7月14日投運以來，經過不斷積累運行經驗和調整，鍋爐運行狀況已經達到了改造目的，鍋爐參數基本上達到設計值，具備了正常連續運行能力，滿足了集團化工生產。由于整改受到許多具體條件限制，還存在一些問題。希望通過以后的整改逐步解決存在的問題，進一步提高鍋爐熱效率，降低磨損。 

文章作者：陸  青(福州二化集團有限公司熱電分廠  350011)