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生物质锅炉新闻动态
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300MW循环流化床锅炉冷态试验
发布时间：2013-10-03 09:18 来源：未知
0、前言
某厂300 MW循环流化床锅炉(DG1025/17. 45 -Ⅱ16)采用单汽包、自然循环，循环流化床燃烧方式，主要由1个膜式水冷壁炉膛，3台汽冷式旋风分离器和1个由汽冷包墙包覆的尾部竖井(HRA)三部分组成，已于2008年投产。其设计最大的特点在于特大型、单床面布风装置以及三分离器M型不对称布置，并且分离器尺寸也相对于原135 MW分离器有较大增加。锅炉布置示意图如图1，锅炉炉膛高38.9 m，宽28. 275m，深8.439m；布风板宽28.275 m，深4.006 m；整个炉膛以标高18.471 m为界，分为上、下两部分；下部纵向剖面由于前、后墙水冷壁与水平面相交角度为75。而成为梯形，其下部耐磨材料交界处采用外弯结构防磨。采用3台汽冷式旋风分离器，内空8.5 m(耐火材料内表面，原135MW -般小于8.0 m)，分离器中心筒内空为4.125 m。旋风分离器中心筒采用高温高强度、抗腐蚀、耐磨损的RA - 253MA钢板卷制而成。
风烟系统示意图如图2所示。从一次风机出来的空气分成四路送入炉膛：第一路，经一次风空气预热器加热后的热风从两侧墙进入炉膛底部的水冷风室，通过布置在布风板上的风帽使床料流化，并形成向上通过炉膛的气固两相流；第二路，经空气预热器的热风播煤系统，用于炉前气力播煤；第三路，经一次风空气预热器加热后的热风作为床上助燃油枪用风，第四路，一部分未经预热的冷一次风作为给煤皮带的密封用风。经二次风空气预热器加热后的二次风直接经炉膛下部前后墙的二次风箱分二层送入炉膛。上二次风前、后墙个8个喷口均匀布置；下二次风前墙8个喷口，后墙6个喷口。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
这种特大床面，三分离器不对称布置方式是第一次应用于工程实际，特大床面对流化均匀性的影响，以及三分离器不对称布置对分离回料均匀性及炉膛影响等需要详细的试验测试分析。本文针对该锅炉主要设计特点，进行了详细锅炉冷态试验。
1、试验
试验在完成锅炉主要部件静态检查、锅炉风烟系统辅机试运转、二次风挡板调节特性及调平、风量测量装置的流量系数标定、炉膛布风装置阻力特性测试、布风装置的布风均匀性检查、料层阻力特性测试、临界流化风量的测量等试验内容外，还着重进行了3个分离器，回料器回料均匀性检查。
1.1静态检查
冷态试验开始前，对炉膛、风烟道、回料器、分离器、各风门挡板进行静态检查，发现炉膛风帽有十几个松动，对其进行紧固处理后，才进行下一步试验工作。检查结果表明，锅炉安装结束后，由于经过中低温烘炉，锅炉风帽有可能出现松动，对风帽进行全面检查很有必要。
1.2沿炉膛宽度方向二次风风量分配特性
沿炉膛宽度方向二次风量分配对锅炉热态燃烧应有较大影响。由于该锅炉二次风风箱布置在炉前后墙，风箱长度达到28. 275 m，上二次风前后墙各8个二次风门没有可调挡板（下二次风有），因此需要测量沿炉膛宽度方向二次风量分配的分配特性。测量的各喷口速度见图3。由图可以看出，沿炉膛宽度方向，上二次风分配比较均匀，偏差一般在10%以内；个别点风速偏差较大可能为风速测量误差引起；而并没有出现以前类似风箱马鞍型分配特性。
1.3风量测量装置标定
在热态下，对一次风风量、二次风风量以及各上、下二次风进行了风量标定；选择8个播煤风中的2个进行了风量标定（给出标定结果），对其它播煤风则作了风门开关状态对风量变化的影响检查；对于回料器各风量测点，由于测量需要的直管段很短，很难保证测量准确性，没有进行标定，而着重进行了风门开度对风量测点测量参数影响变化检查，实际风量随风门变化线性较好。
流化风量测量装置1套为2个风量测量一次元件对称布置取样后并联，送人1个差压变送器，低风量时测量装置线性较差；后改为2个风量测量一次元件对称布置取样分别单独送入2个差压变送器，分别计算风量再平均，测量线性好，标定系数也较好。
1.4布风板阻力特性试验
在布风板不铺床料的情况下，启动引风机、一次风机，维持炉膛出口负压不变，调整一次风量，记录各工况下水冷风室压力和炉内密相区下部床压，二者的差值即为布风板阻力。因空气密度随温度升高而变小，热态下布风板阻力关系特性与冷态不同，通过温度修正，可得出相应热态工况下的一次风量与布风板阻力关系曲线。温度修正时选取实际运行工况下热一次风温度进行修正。试验得到的冷态布风板阻力特性曲线见图4。对其进行拟合，并进行温度修正后的热态布风阻力公式如式(1)。
根据此公式，计算得到设计额定运行工况（热风温度275℃，流化风量34万），布风板阻力是3. 51 kPa。
1.5布风装置布风均匀性试验
布风板的均匀性好坏是流化床锅炉能否正常运行的关键。布风板不均匀会造成床料的不均匀，会导致热运行时会出现局部死区，引起温度不均匀，从而引起结渣。试验时，先在布风板上铺设0.9 m厚的床料，启动引风机、一次风机，逐渐增大一次风量风量，在床料流化状态下，突然停止送风，进入炉内检查床料的平整程度。检查结果是床料表面平整，粗细颗粒分层明显。这表明风帽布风均匀，流化良好，能够达到热态运行的要求。值得注意的是，炉膛4个角部明显有较多细颗粒堆积，但是细颗粒层下面，较粗颗粒并没有同样形成堆积。这表明在角部堆积的细颗粒主要是停风机后沿壁面滑落下来的细颗粒相对较多引起的；同时，该类风箱角部进风量相对较小也是其中原因之一。热态试运时，角部炉膛温度值得关注。试验床料为电厂原135 MW循环流化床机组锅炉排渣，筛分粒径分布如表1。
1.6临界流化风量测量及料层阻力特性试验
临界流化风量是指床料从固定状态到流化状态所需的最小风量，它是锅炉运行时最低的一次风量。测量临界流化风量的方法是在布风板上铺上一定厚度的床料，启动风机，逐渐增加一次风量，初始阶段随着一次风量增加，床压逐渐增大；当风量超过某一数值时，继续增大一次风量，床压将不再增加，该风量值即为临界流化风量。把一次风量和料层阻力绘制在同一坐标系中即得到料层阻力特性曲线，根据此曲线可以得出临界流化风量。
试验前，先铺设约900 mm厚的床料。试验时，先逐步加大流化风量至完全流化后，逐步减小流化风量至最小（只启动引风机和一次风机）。根据试验结果绘制的流化风量与料层阻力特性曲线见图5。从图5中可以看出，临界流化风量约为17.3万Nm3/h。需要说明的是，该临界流化风量是在试验时风量测点的指示值。当风烟道挡板等改变时，其对风量测点测量结果影响较大。因此，每次锅炉启动前，都应该进行相应流化试验。为确保机组运行时床料流化良好，目前流化风量低�；ざㄖ等匝≡�17.3万Nm3/h，但建议实际运行中控制流化风量不低于21万Nm3/h。
流化风量试验结束后，停运风机检查料层厚度约为0.8 m。充分流化后的阻力特性试验表明，0. 95 m厚的床料料层阻力约为10.4 kPa，0. 87 m厚的床料料层阻力约为9.6 kPa。这表明，试验时，在床料充分流化后，每0.1 m厚的料层对应料层阻力约为1.1 kPa。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
1.7三分离器不对称布置对回料均匀性影响检查
在完成回料器冷态试验，如回料器回料风及流化风风量测点及风门特性检查试验，着重针对该锅炉三分离器布置方式对回料均匀性影响进行检查。在保持高压流化风机停运，一次风机、引风机运行约2h后，打开所有回料器入孔门，检查3个分离器分离回到回料器的回料量。检查结果表明3个分离器分离下来，回到回料器床料量较为均匀，偏差不大。由此可推断，在热态运行时，如果炉膛床温分布较为均匀，3个分离器回料量偏差应该不大。
2、与135 MW级流化床锅炉对比
相对于135 MW流化床锅炉而言，300 MW循环流化床锅炉布风板面积大幅度增加，分离器尺寸也大大增加。在布风板面积增加的情况下，布风阻力如何变化，对炉膛床料流化均匀性的影响非常大。对几种典型流化床锅炉冷态试验空床阻力对比见表2。分离器的结构尺寸放大，分离效率能否达到原135 MW分离效果，需要进一步的试验数据来证明。而流化速度、流化风量与炉型、试验床料特性均有较大关系，试验数据可比性不是很大，此处不做比较。
3、结 论
对某厂300 MW循环流化床锅炉进行了仔细地冷态试验。结果表明：沿炉膛宽度方向二次风风量分配比较均匀，偏差小于10%；三分离器非对称布置方式，3个分离器分离回料量较为均匀；额定工况下，布风板阻力约3.5 kPa．相对于原135 MW的设计有所增加；临界流化风量约17.3万Nm3 /h，但鉴于机组运行安全性，建议实际运行时的机组流化风量不低于21万Nm3 /h。试验结果为锅炉热态运行调整提供了指导信息。
