330MW CFB鍋爐冷態(tài)試驗研究

摘要：文章以國內(nèi)某電廠330MW循環(huán)流化床（CFB）鍋爐的冷態(tài)試驗情況為例，介紹CFB 鍋爐冷態(tài)試驗項目、具體方法及各項試驗的具體要求，并逐項分析試驗結(jié)果準(zhǔn)確性對鍋爐安全、穩(wěn)定、運行的重要意義。同時深入探討試驗中出現(xiàn)的若干問題。

關(guān)鍵詞：CFB鍋爐；冷態(tài)試驗；風(fēng)量標(biāo)定

中圖分類號：TK226.1 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）26-0108-02

循環(huán)流化床（CFB）鍋爐技術(shù)是一種較為成熟的清潔燃燒技術(shù)，其特殊的燃燒方式可以降低SO2和NOx排放量。此外，良好的燃料的適應(yīng)性和穩(wěn)定性也使得CFB鍋爐較常規(guī)煤粉爐更適合燃用劣質(zhì)燃料。在我國投入使用以來，其數(shù)量快速增加。隨著國產(chǎn)CFB鍋爐大型化的快速發(fā)展，鍋爐冷態(tài)試驗的意義更加重要。冷態(tài)試驗的目的是全面檢查和了解鍋爐燃燒系統(tǒng)及輔助設(shè)備的冷態(tài)運行性能，為熱態(tài)運行的一些主要參數(shù)的調(diào)整提供可靠依據(jù)，是CFB鍋爐安全、 穩(wěn)定運行的關(guān)鍵。

本文以某電廠330 MW CFB鍋爐的冷態(tài)試驗為例，介紹冷態(tài)試驗項目和具體方法。

1 風(fēng)量標(biāo)定試驗

鍋爐的風(fēng)流量測量裝置，常見的有機翼式差壓測量元件、多喉徑式差壓測量元件、拉法爾管差壓測量元件等，都屬于鍋爐風(fēng)量測量的一次元件。冷態(tài)風(fēng)量標(biāo)定試驗就是校正風(fēng)量測量一次元件的準(zhǔn)確性，用標(biāo)準(zhǔn)畢托管在不同工況下測量通過實際管道風(fēng)量值，并與表盤風(fēng)量顯示值對比。通過計算，擬合出對表盤風(fēng)量的修正系數(shù)，從而使鍋爐表盤風(fēng)量顯示準(zhǔn)確，為鍋爐的安全經(jīng)濟運行奠定基礎(chǔ)。

1.2 風(fēng)量標(biāo)定試驗方法

風(fēng)量標(biāo)定試驗對各測量元件在不同工況條件多次測定。由于現(xiàn)場部分測量元件的前后直管段較短，試驗中，用畢托管網(wǎng)格法測量風(fēng)道截面的速度場時，動壓值變化很大，用普通微壓計（如傾斜式玻璃管微壓計）難以準(zhǔn)確讀取數(shù)值。本次試驗采用的進口便攜式電子微壓計精度較高，并且能夠方便地對測量值取平均值，試驗中，對每一測量網(wǎng)格點除了往復(fù)進行一次外，對每一點還利用該電子微壓計高級功能進行了30次左右的平均。

1.3 風(fēng)量標(biāo)定試驗結(jié)果分析

1.3.1 一次風(fēng)系統(tǒng)

1.3.2 二次風(fēng)系統(tǒng)

返料風(fēng)偏差相對較小，平均偏大4.12%；播煤風(fēng)表盤顯示風(fēng)量均小于實測風(fēng)量，平均偏小38.14%。

根據(jù)標(biāo)定結(jié)果，測量元件的流量系數(shù)K值比較穩(wěn)定，試驗條件下風(fēng)道的流量與測量元件差壓開方呈比較良好的線性關(guān)系(且過零點特性很好)，標(biāo)定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，可以滿足使用要求和DCS組態(tài)及顯示。

風(fēng)量標(biāo)定試驗測量結(jié)果分析顯示，測量元件的流量系數(shù)比較穩(wěn)定，標(biāo)定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。試驗后進行了DCS的組態(tài)工作。對風(fēng)量測量元件的標(biāo)定后，表盤風(fēng)量顯示準(zhǔn)確。有利于鍋爐熱態(tài)運行風(fēng)量的調(diào)整，可使鍋爐運行參數(shù)更加合理，改善鍋爐運行經(jīng)濟性和安全性。

2 330 MW CFB鍋爐布風(fēng)板阻力測試試驗

鍋爐布風(fēng)板阻力試驗是通過調(diào)節(jié)一次風(fēng)風(fēng)門開度，記錄不同流化風(fēng)量下的爐膛出口壓力和風(fēng)室壓力，從而得到布風(fēng)板阻力特性。測量空床時的布風(fēng)板阻力特性，可以為裝入床料后的冷態(tài)流化特性試驗數(shù)據(jù)處理提供依據(jù)。

3 臨界流化風(fēng)量試驗和料層阻力試驗

料層阻力特性試驗是要查找出流化床鍋爐床料在完全流化時的料層阻力數(shù)值。在床料完全流化的情況下，料層阻力隨著流化風(fēng)量的增加會保持在某一穩(wěn)定值，這個穩(wěn)定值即為正常工作狀態(tài)下時的料層阻力。料層阻力會隨著床料的增加而增大。通過試驗擬合曲線可以看到料層阻力分別約為9 000 Pa（床料730 mm）。

料層阻力試驗結(jié)束后，在床料充分流化狀態(tài)下，通過跳停引風(fēng)機，依靠連鎖保護使得一次風(fēng)機、高壓流化風(fēng)機隨之跳停。打開爐門進行檢查，發(fā)現(xiàn)床面平整度較好，完成布風(fēng)均勻性檢查后，利用料層阻力特性試驗過程中進入返料器的物料進行了返料特性試驗，發(fā)現(xiàn)返料器返料特性良好，兩側(cè)基本均勻。

4 布風(fēng)均勻性試驗和返料特性試驗

冷態(tài)條件下，在爐內(nèi)物料流化狀態(tài)下，跳停引風(fēng)機，使得一、二次風(fēng)機同時停止，然后再停運高壓流化風(fēng)機，打開爐門進行了檢查。床面基本平整、布風(fēng)均勻，能滿足鍋爐安全運行需要。

完成布風(fēng)均勻性檢查后，利用料層阻力特性試驗過程中進入返料器的細灰（循環(huán)灰）進行了返料特性試驗。開啟高壓流化風(fēng)機，使返料器內(nèi)堆積的循環(huán)灰返回爐膛，停運高壓流化風(fēng)機后，在返料腿附近觀察返料落入爐膛的情況。經(jīng)檢查循環(huán)灰能夠正常返入爐膛并在返料口堆積，相同時間內(nèi)各返料口返料量基本均勻，返料器返料情況良好。

5 結(jié) 論

①冷態(tài)試驗風(fēng)量標(biāo)定結(jié)果表明，表盤一次風(fēng)量誤差較小，二次風(fēng)、播煤風(fēng)和返料風(fēng)誤差較大，尤其是上層二次風(fēng)，平均誤差高達49.8%；布風(fēng)板阻力折算到額定工況熱態(tài)下約為5 053 Pa。

②采用現(xiàn)場床料進行了靜止料層厚度730 mm工況下的料層阻力特性試驗，通過試驗可以得到，料層阻力為9 000 Pa，臨界流化風(fēng)量約為110 000 Nm3/h。突然停止風(fēng)機，通過進入爐內(nèi)觀察，可以看到爐膛床層表面基本平整。返料器情況良好。

③通過冷態(tài)試驗，提供了鍋爐點火啟動所必需的重要參數(shù)，諸如臨界流化風(fēng)量參數(shù)、煙風(fēng)系統(tǒng)的工作特性、流化特性、返料特性，而對表盤顯示風(fēng)量值的標(biāo)定更具有長期指導(dǎo)鍋爐安全高效運行的意義。

冷態(tài)試驗的同時，也對鍋爐重要輔助設(shè)備工作性能進行了考核，從而降低鍋爐啟動及運行過程出現(xiàn)滅火、流化不良、結(jié)焦等事故的可能性。根據(jù)冷態(tài)試驗結(jié)果，運行人員維持適當(dāng)?shù)倪\行風(fēng)量可以保證爐內(nèi)灰平衡和合理組織燃燒。

參考文獻：

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