0、前言
循环流化床(CFB)锅炉是20世纪80年代发展起来的高效率、低污染、高操作灵活性和良好综合效益的燃煤技术，由于它在煤种适应性和变负荷能力以及污染物排放上具有的独特优势，使其在最近的20年内得到了迅速发展。
循环流化床锅炉燃烧方式是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式，即通常所讲的半悬浮燃烧方式。所谓的流态化是指固体颗粒在空气的作用下处于流动状态，从而具有许多流体性质的状态。在循环流化床锅炉炉内存在着大量的床料（物料），这些床料在锅炉一次风、二次风的作用下处于流化状态，并实现炉膛内的内循环和炉外的外循环，从而实现锅炉不断的往复循环燃烧。由于循环流化床锅炉独特的燃烧方式造成其发生四管泄漏的机率多于煤粉炉。
1、300 MW CFB机组简介
国产300 MW循环流化床锅炉是最初采用ALSTOM公司的引进技术设计和制造的。锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单锅筒、平衡通风的循环流化床锅炉，可燃用无烟煤、矸石等劣质燃料。锅炉以最大连续负荷（即BMCR工况）为设计参数，锅炉的最大连续蒸发量为1025t/h；机组电负荷为300 MW(即额定工况)时，锅炉的额定蒸发量为943.8 t/h。
炉膛、分离器、回料阀和外置式换热器构成了循环流化床锅炉的物料热循环回路，煤与石灰石在燃烧室内完成燃烧及脱硫反应，产生的烟气分别进入4个分离器，进行气固两相分离，经过分离器净化过的烟气进入尾部烟道。分离器分离下来的高温物料一部分直接返送回炉膛，另一部分进入外置式换热器，外置换热器入口设有锥型阀，通过调整锥型阀的开度来控制外置换热器和回料阀的循环物料分配，富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
秸秆颗�；�、
木屑颗�；�压制的生物质颗粒燃料。
2、300 MW CFB锅炉四管泄漏原因分析
300 MW循环流化床锅炉运行以来，过热器、再热器的超温爆管，水冷壁、省煤器的磨损爆管，耐磨耐火材料的大面积脱落，回料系统的堵塞、锥阀卡涩、膨胀节泄漏等是目前300 MW循环流化床锅炉出现主要问题。但最为突出的问题还是四管泄漏，一旦发生四管泄漏后将造成长时间停炉检修，极大影响了锅炉的经济运行。
造成300 MW循环流化床锅炉发生四管泄漏的原因很多，涉及设计、制造、安装、检修、运行、煤种和管理等诸多方面，而且这些因素又相互作用，因此发生四管泄漏往往不是单一因素造成的，而是由几个因素同时存在并相互作用的结果。循环流化床锅炉普遍燃用劣质煤，含灰量和含硫量均较高，锅炉“四管”（水冷壁管、过热器管、再热器管、省煤器管）工作在高温高压及受烟气腐蚀和冲蚀的恶劣环境中，极易产生高温腐蚀及磨损，致使管壁减薄。锅炉管壁因高温腐蚀和物料循环对受热面管壁磨损，每年减薄量约1.5 mm左右。锅炉“四管”减薄后的直接危害是导致锅炉“四管”泄漏爆管事故。另外，由于300 MW循环流化床锅炉的结构特点，增加了外置床、高温物料直接与外置式受热面接触换热发生磨损，增大了锅炉发生“四管”泄漏的机率。
2.1锅炉各受热面的磨损
2.1.1 炉膛水冷壁管及水冷壁延伸墙管磨损
炉内水冷壁管的磨损主要集中在以下3个区域：炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损；炉膛4个角落区域的管壁磨损；不规则区域管壁的磨损。炉膛下部卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损原因：一是在过渡区域内由于沿壁面下流的固体物料与炉内向上运动的固体物料运动方向相反，在局部产生涡旋流；另一个原因是沿炉膛壁面下流的固体物料在交界区域产生流动方向的改变，因而对水冷壁管产生冲刷。炉膛4个角落区域的管壁磨损原因是角落区域内壁面向下流动的固体物料密度比较高，同时流动状态也受到破坏。不规则区域管壁（如穿墙管、炉墙开孔处的弯管等）的磨损原因主要是不规则管壁对局部的流动特性造成较大的扰动。特别是水冷壁延伸墙管突出，更易受到冲刷磨损。
2.1.2炉外置床内受热面的磨损
外置床内鼓泡流化。在保证床温及过再热汽温的前提下，控制减温水量，减少外置床的进料量，降低流化风量，减少物料滑移速度，减小磨损。流化风量的大小和进料量对外置床内受热面的磨损影响最大。
2.1.3对流烟道受热面的磨损
对流烟道受热面的磨损主要发生在高过、低再、省煤器两端和空气预热器进口处，产生磨损的主要原因是设计上考虑不周，安装时出现误差，烟气灰粉大。
2.2锅炉内非金属耐火材料磨损脱落导致受热面外露磨损造成四管泄漏
循环流化床锅炉内主要非金属耐火材料的磨损位置有水冷壁布风板、燃烧室下部四周水冷壁表面、燃烧室内布置的水冷屏、过热器屏等下端表面及其穿墙处周围的水冷壁表面、燃烧室出口周围及出烟口流道内表面、分离器整个内表面、料腿及回料装置内表面、分离器出口烟道内表面、尾部对流烟道入口内表面。循环流化床锅炉耐火材料破坏的主要原因：一方面是由于温度循环波动和热冲击以及机械应力造成耐火材料产生裂缝和剥落；另一方面是由于固体物料对耐火材料的冲刷而造成耐火材料的破坏。
综上所述，控制受热面磨损、控制受热面超温超压以及防止耐火材料脱落是避免循环流化床锅炉发生四管泄漏主要手段。
3、通过运行调整降低300 MW CFB锅炉发生四管泄漏的方法
(1)控制物料总体循环量：300 MW循环流化床中受热面的磨损与流经其表面的固体物料运行方式密切相关，炉内物料总体循环形式是由锅炉的几何形状和各种射流方式所决定，射流主要包括：布风板送入的一次风、炉膛中部送入的二次风，燃料的给入方式，循环物料多少即床压等，各种不同形式的循环流化床炉内的总体气固流动形式是完全不同的，因此，受热面的磨损不同。锅炉启动时，当床料发生流化后，确认床压小于18kPa，风燃器入口风压低于25 kPa以下，一次风量控制在150～250 kNm3/h，当床压高时应开启两侧排渣系统进行连续排渣，直至床压正常；机组正常运行时，床压应控制在8—11 kPa的正常范围内，风燃器入口风压控制在20～25 kPa，一次风量控制在200～300 kNm3／h之间；锅炉正常运行时，当床压大于11 kPa时，投入排渣设备进行排渣；在机组升降负荷时，及时调整一次风机风压、风量偏置，确保床压稳定并控制在规定范围内；锅炉运行中，安排专人对床压监视的同时，还应加强监视水冷风室压力并作为床压参考，避免因床压测点不准或因流化风量不同造成床压显示发生偏差造成物料多引起磨损增大。
(2)过、再热汽温的调整主要靠外置床进料量的多少和减温水量调整，另外调整总风量，一、二次风的配比及二次风上下层风量也可辅助调节。在保证床温及过再热汽温的前提下，控制减温水量，减少外置床的进料量，降低流化风量，减少物料滑移速度，减小外置床磨损。
(3)控制燃料特性：受热面的磨损量与燃料、床料的直径大小有关，直径小，受热面所受到的冲腐磨损小。随着直径的增加，磨损量增加。机组运行中，粗颗粒较多时，燃煤粒径的分布达不到循环流化床炉的要求，物料的循环量小，粗颗粒将沉浮于燃烧室下部燃烧，造成密相床燃烧的份额过大，炉床将超温结焦。运行中，为了避免结焦，减少给煤量，造成锅炉的出力达不到要求，为防止粗颗粒沉积而引发事故，通常采用大风量运行，不仅在额定负荷下风门大开，而且在低负荷时，也保持风门较大的开度，这种大风量的运行方式，不仅引起烟气量增加，而且会造成扬析量增加，密相床的燃烧份额下降，飞灰的浓度增加。同时，通过对流受热面的烟速上升，烟气中粒子的尺寸增大，磨损大，恶性循环。如果颗粒组中的细颗粒较多，则床层不易建立，密相区的床温难以维持，即使能维持密相区的燃烧温度，较细的颗粒也将被扬析，加大尾部受热面的磨损，同时，难以保证烟气出口的粉尘排放要求。因此，运行中应注意控制好风量，降低烟气的流速，控制好床料及燃烧的筛分比，减少灰粒子浓度和粒子的直径，以减少磨损。
(4)通过控制床温，防止受热面发生超温超压：床温的高低直接影响烟气的温度和受热面的温度，床温升高，烟气的温度和受热面的温度升高，反之亦然，从外观看，床温的变化对飞灰的磨损性影响不大，但温度的变化势必会影响受热面管壁的温度，管壁温度的变化将在很大程度上影响到金属材料的机械强度，金属的壁温升高后，金属的热应力增加。同时，金属壁面形成的氧化膜和金属的热膨胀系数不同，以及高温腐蚀的影响，磨损加剧，长时期高温运行，磨损的加剧程度更大，所以，运行中一定要限制床温，不宜过高，更不允许长期的高温运行，床温的控制范围为820—870℃。通过控制床压可有效控制床温。机组正常运行时，床压应控制在8—11 kPa的正常范围内，当床压小于8 kPa时，通过调整一次风量及一次风压进行控制，确保床压在8 kPa以上，避免床温高引起过、再热汽超温，发生四管泄漏。
(5)另外，锅炉启动初期投煤时注意给煤着火可能引起汽温、汽压快速升高。正常运行过程中，升降负荷，也应控制速度，防止超温超压。循环流化床蓄热量大，停炉或压火时，注意过、再热汽超温超压，也是四管泄漏的原因之一。
4、四管泄漏的预防对策
(1)充分利用大、小修对四管进行宏观检查，检查内容包括：高温腐蚀、磨损、胀粗、鼓包、焊接状态等情况，其中对热负荷较集中部分采取割管检查和化学分析，对易结焦、易磨损、吹灰器易吹薄的部位进行测厚检查，对过热器、再热器等易超温的部位进行金相分析。
(2)提高焊接水平，强化焊接检查，减小焊接缺陷。清除水冷壁管影响物料流动的障碍物，打磨安装中的焊馏、吊点、鳍片搭接凸台。
(3)高度重视锅炉运行中本体漏灰的处理，发现炉膛有漏灰缺陷，及时处理，防止漏灰冲刷。加强四管附件的检查，如防磨瓦、管箍，严防形成烟气走廊。加装四管爆漏报警装置，密切监视四管报警情况，一旦发生异常，应立即判断分析，及时停炉处理。
(4)提高吹灰器的投入率进行合理吹灰。由于吹灰器投入率低，吹灰器效果差，炉膛、过热器易积灰，烟温升高，再热器、过热器受热不均匀。严防吹灰器故障卡涩，一旦故障，立即关闭吹灰进汽阀门，及时手动退出，以免吹薄受热面。保证吹灰器疏水畅通，严防蒸汽带水，定期检查校验吹灰器枪杆的垂直度，严防弯曲造成吹扫半径改变吹损受热面，将部分蒸汽吹灰器改为磁声波吹灰器降低蒸汽吹损管材的机率，改善吹灰效果。
(5)合理调节再热汽温，在锅炉启停时，充分利用旁路系统对再热器进行冷却，严防再热器温度大幅波动及干烧。加强燃烧调整，严格按规程控制各部件的参数，严禁超限运行。减个锅炉用风量，加强排渣，适当降低炉内床压，减小磨损速度。运行中严防受热面超温。启停机及负荷变化时，严防受热面温度大幅波动，引起金属机械强度变化。根据煤质情况调整给煤粒度，减少大颗粒床料对受热面的磨损。
(6)锅炉正常运行情况下严禁开启4台冷渣器锥形阀压缩空气吹堵风、4台外置床锥形阀压缩空气吹堵风、4台外置床空室、进灰斜管压缩空气吹堵风。冷渣器、外置床不进料时方可使用锥形阀压缩空气吹堵风进行短时间多次吹堵，连续打开时间不允许超过10 min。以上各路吹堵风不用时严密关严，防止压缩空气长时间开启将耐火材料吹掉后直吹水冷壁及各受热面。
5、结论
防止“四管”泄漏是一项综合工程，应从运行、检修、技术改进等各方面加强监督管理。特别对于循环流化床锅炉，四管泄漏是煤粉炉的3～5倍，更应引起重视。目前300 MW大容量循环流化床锅炉不断增多，通过不断地总结和交流，同时还要进一步探索新方法来防止300 MW循环流化床锅炉发生四管泄漏。
相关生物质锅炉颗�；罚�
1、
生物质蒸锅
2、
秸秆压块机
3、
木屑颗粒机
