【摘 要】cfb锅炉是环保节能型锅炉，符合今后火电厂的发展方向，目前在国际上已进入大型化、商品化生产阶段，国内电厂也陆续开始采用。但它毕竟是一种新的应用技术，其锅炉结构特殊，燃烧方式与煤粉炉有本质区别，国内已有的经验还相对较少。为此，对安装和使用中发现的几个突出问题加以论述，提出一些看法和经验。

【关键词】cfb锅炉、耐磨浇注料、磨损、漏风

cfb锅炉效率高、污染低、煤种适应性好。它几乎可燃用各种品质燃料，如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、煤矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。床内直接添加石灰石等脱硫剂，投资小、脱硫效率高(当ca/s＝1.5～2.0时，脱硫效率可达85%～90%)。这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。国际上循环流化床锅炉已进入大型化、商品化生产阶段，国内越来越多的厂家也投入了循环流化床锅炉的研制和生产，安装循环流化床锅炉电站遍及全国各地。循环流化床燃烧技术是一种新技术，锅炉结构特殊，燃烧方式与煤粉炉有本质的区别，国内在安装技术方面与煤粉炉相比还有一定差距。本文只对几个突出的问题结合自己安装、运行过的5台循环流化床锅炉，提出完善措施。
1.磨损问题
循环流化床锅炉燃料粒径在13mm以下的煤粒，流化风速很大 (通常为5～16 m/s)，风压15～22kpa，磨损问题是该锅炉最大的问题。
1.1密相区的磨损
炉膛布风板周围为四侧水冷壁，在布风板上部3.5 m高度范围内水冷壁的内侧全部焊接销钉，整体浇注“耐高温耐磨浇注料”，外侧安装硅酸铝纤维及金属护板。wWw.11665.Com向火面的浇注料层厚度通常为40～80mm。这个区域称为“密相区”。密相区是循环流化床锅炉燃烧的中心，进行煤粒流化、燃烧、物料循环、气流循环等过程。密相区的燃烧环境比较恶劣，磨损全部由耐高温耐磨浇注料来承担，浇注料的材质和施工质量是减小磨损的重点。
首先是选材问题，国内生产耐高温耐磨浇注料的厂家很多，材料的种类也很多，浇注料在不同温度下的耐磨度相差很大。有的材料在1400～1600℃范围内耐磨度最高，但在850～950℃温度区耐磨度很低，故材料的选用很关键。循环流化床锅炉的燃烧温度为800～1000℃，因此要选用牌号为nmj-1，常温磨损量≤9（1000℃×3h）的材料。
施工质量也是一个重要问题，在施工中需注意以下几点：
(1) 水灰比必须控制好，一般浇注料加水3.9～4.2%，要严格按材料使用说明书施工。加水量增加1%，浇注料强度降低20%左右。施工用水必须洁净，酸碱度要符合要求。
(2) 搅拌要均匀，使用强制性搅拌机，搅拌至糊状。搅拌好的浇注料不可存放时间过长，存放时间≤30min，一次性浇注完毕，不得随意留施工缝。
(3)使用φ30mm振捣棒或片式振捣棒，将浇注料振捣实。
(4)烘炉升温曲线严格按材料供应厂家提供的资料进行。目前，很多电厂普遍采用烘炉机烘炉，既经济，又安全，同时节省人力。
1.2水平烟道的磨损
水平烟道是烟气从炉膛进入旋风分离器的通道，结构一般为底面和两侧墙砌耐高温耐磨砖，顶部为耐高温耐磨浇注料。水平烟道入口四周的水冷壁，其向火面焊接销钉，敷设耐高温耐磨浇注料。高速烟气携带十几倍于进煤量的未燃尽的煤粒和飞灰，旋转90°进入水平烟道，在入口处对水冷壁形成冲击，因此在入口处水冷壁向火面必须敷设400mm宽的浇注料。水平烟道通流面积小，烟气从炉膛进入水平烟道后流速增大。同时水平烟道截面为渐缩喷嘴状，烟气流速在水平烟道内逐渐增大，在旋风分离器进口风速达到12～18m/s，对四壁的磨损很大，也有可能引起四壁振动。
此处耐高温耐磨浇注料的选材和施工要求与密相区相同。
耐高温耐磨砖与砌砖所用耐火泥也存在选材问题，必须选用800～1000℃温度区耐磨度最大的材料。选材的失误会造成永久的后患，严重影响电厂的安全经济运行。
水平烟道侧墙不可砌筑成单墙，增加牵连砖也不能解决根本问题，长时间冲刷、振动会造成墙体倒塌。侧墙与护板之间要用耐热钢筋连接，在高度方向每500mm至少连接一道。无护板的墙体要将相邻两墙连成整体，同样在高度方向每500mm至少连接一道。
1.3旋风分离器和料腿的磨损
旋风分离器的作用是利用离心力分离烟气中的灰粒，分离后烟气进入后竖井；灰粒下降至料腿，通过返料器进入燃烧室再次燃烧。旋风分离器上部圆顶和下部锥体为耐高温耐磨浇注料，中部直筒有砌筑耐高温耐磨砖的，有选用耐高温耐磨钢纤维浇注料，其结构不同将直接影响锅炉运行寿命。旋风分离器外部安装护板。料腿为一圆筒状，内部打浇注料，中部为料腿水冷套，外部安装护板。烟气夹带灰粒进入旋风分离器形成高速旋转气流，形成对分离器内壁的磨损，特别是旋风筒靶区部位筒壁（图1示），高温物料受气流的冲击，是磨损最严重的部位。
图1 某电厂靶区磨损情况
旋风分离器在安装过程中需注意几点：
(1) 分离器外部护板要保持同心度，托架砖、拉钩安装牢固且保证尺寸。
(2) 耐高温耐磨砖和耐高温耐磨浇注料除保证内在质量外，安装尺寸也要保证。筒体、锥体和顶部任一截面都要保证同心度，表面整齐光滑，避免发生局部严重磨损。与料腿的连接部位要平滑过度，避免发生喉部结焦，引起旋风分离器堵塞。尺寸正确、填料合适。膨胀缝太小，机组运行中因膨胀不畅，造成炉墙或浇注料脱落；膨胀缝太大，高温热烟气会从膨胀缝进入保温层，冲刷保温层，引起保温层脱落，造成热能损失。
料腿内部敷浇注料，其选材和施工质量要求与其它部位相同。这里需要特别指出的是，料腿内部空间很小，是保证施工质量的难点。往往因为质量问题导致料腿磨损，从膨胀缝破坏开始，直至露出承压部件。因此对料腿部位浇注料的施工质量需特别注意。

1.4受热面的磨损
旋风分离器后部安装有过热器、省煤器等，受热面前端烟气温度为885℃，后端烟气温度为853℃，管排与护板之间砌炉墙或浇注耐火混凝土，管排与炉墙之间的间隙要严格控制。间隙过小影响受热面的正常膨胀，间隙过大会形成“烟气走廊”。“烟气走廊”内烟气流速比平均流速大3～4倍，磨损量与飞灰浓度成正比，与烟气流速的3.5次方成正比，如下式：t清洁能源技术论坛 -- 论坛
讨 t＝kμω3.5·τ
式中t——磨损量，g/㎡；
μ——飞灰浓度，g/m3；©
ω——烟气流速，m/s；
τ——时间，h；
© k——磨损系数，k＝cη；
其中c——飞灰磨损系数，与飞灰性质和管束结构有关；rz6
η——飞灰撞击机会率，与灰粒所受惯性力和气流阻力有关。
在“烟气走廊”，磨损量比正常磨损量增大几十倍。省煤器区域管排密布，烟气流速较高，因此，消除“烟气走廊”是减小省煤器管排磨损的十分关键的环节。在管排施工期间，控制管排与立柱之间的间距，管排与护板之间的距离；在炉墙砌筑期间，控制托砖架、拉钩与管排之间的距离，最后控制炉墙与管排之间的距离。如果还有误差，可以把炉墙一层砖向内伸出一定距离，或加装防磨板，使各处烟气流通面积一致。j洁净2.返料器z,
© 返料器是循环流化床主要的组成部分之一。烟气携带的灰粒和正在燃烧的煤粒，通过炉膛进入分离器，在分离器内大部分固体颗粒被分离下来，经返料器又回到炉内，而烟气则通过分离器上部的混合室进入尾部受热面。一般循环流化床锅炉的循环倍率为5～20，十几倍于给煤量的返料灰需经过返料器返回燃烧室再次燃烧，同时循环倍率的大小也靠返料器来调节。因此返料器是关系到锅炉燃烧、过热汽温和负荷的重要部件。
、 返料器的安装要点：
(1) 保证返料器与料腿的相对尺寸。
(2) 返料器各个风帽小孔的孔径不同，相互只差0.5mm。一般情况下孔径大的风帽安装在返料侧，孔径小的风帽安装在料腿侧。风帽小孔必须全部畅通，最下一层孔与返料器下平面保持10 mm的距离。不分清风帽类型安装的返料器，返料不畅。
(3) 返料器内部几何尺寸要严格控制，上部舌板的高度和前后距离、下部返料板的高度和角度、上下两板的重合高度等都是关键尺寸，上下两板的重合高度一般为40～50mm。这几个关键尺寸有一个存在误差，便会导致返料不畅或不返料（如图2）。
(4) 返料器砌筑材料为耐高温耐磨砖，材料选用为800～1000℃温度区耐磨度最高的材料。材料不合格，返料器不能承受持续高温而发生故障，只能停炉处理。
©3.漏风问题q`清洁能源技术论坛 -- 论坛讨论主要围绕清洁能源技术
漏风问题对循环流化床锅炉影响很大。既给锅炉调节带来困难，又降低电厂的热效率，同时也污染环境。
f©图2 返料器施工图
3.1流化床风室漏风5
风室漏风使其不能形成等压风室，布风不均匀，流化床存在局部死区。死区内燃料着火缓慢，一旦燃烧后热量又难以及时带走，形成局部热点，导致结焦。
床下点火的锅炉，其风室易发生漏风部位及处理办法：f技术及测量
技术(1) 点火装置与风室连接处。点火装置在点火时受热膨胀，与风室炉墙以及护板之间留有一定的膨胀间隙，容易发生泄露。安装时点火装置与炉墙之间应将填料安装合适；点火装置与护板之间需加装膨胀吸收装置，密封焊接。技
(2) 风室人孔门。风室在点火时内部温度很高，密封填料容易烧坏，人孔门在高温下会产生变形，这两种情况下都会发生漏风。因此，要安装耐高温的密封填料，人孔门增加刚度；点火时，适当缩短点火时间，控制点火温度。
3.2旋风分离器漏风b
旋风分离器内气流高速旋转，使飞灰及物料从烟气中分离出来。分离器漏风破坏了分离器内空气动力场，使分离器效率降低，旋风分离器出口飞灰浓度增大，尾部竖井磨损增大。
消除分离器漏风的关键在于：
(1) 分离器外护板焊缝严密，炉墙砌筑砖缝不透风。
(2) 料腿观测窗密封严密。
3.3一次风机出口挡板内漏风
锅炉点火前须启动一次风机，观测流化，增加氧量。锅炉点火时关闭一次风机出口挡板，待点火器正常燃烧后开启一次风机挡板。如果挡板不严密，给点火造成困难，只能停一次风机后再点火。风机频繁启动，对风机安全运行不利。锅炉运行中需要不断调节一次风量和风压。因此出口挡板的严密性、准确性至关重要。
(1) 风机选型时，要考虑一次风机挡板的严密性和可调性。清洁能源技
(2) 风机安装后，调节出口挡板开度范围为0～100%，如果不能调节到零位，加装毡垫或胶垫。
©4.风帽
流化床风帽应用较广的有蘑菇型和柱型两种，风帽上均匀开8～12个小孔，小孔直径一般为5～6 mm，所有小孔流通面积的总和与布风板面积之比叫做“开孔率”。通常开孔率为2.2%～3.0%左右。通过小孔的风速在30～40m/s之间。
风帽制造一般有两种方法：(1)整体式，风帽整体铸造一次成型；(2)加工式，风帽铸造后再行加工、钻孔、热处理。清©
停炉后检查，床面平整，但是经常会发现有的风帽自小孔处裂缝或脱落。分析其原因有3条：

加工式风帽热处理不彻底，有残余应力存在。
风帽破裂时间一般在停炉压火过程中(如果发生在运行期间，由于布风不匀会导致结焦)，说明停炉压火方法不正确。r©
启动点火时使用点火装置时间过长，风室温度过高，使风帽内部金相组织发生了变化。m©因此，在安装过程中尽量采用整体式风帽，风帽下部与耐火层结合部位严密牢固。启动点火时严格控制点火时间和点火温度，停炉压火严格执行规程。

参考文献

1.岑可法等，循环流化床锅炉理论设计与运行。北京：中国电力出版社，1998。
2．周宁生 倪晓辉 对我国循环流化床锅炉用耐火材料现存问题的探讨
3．刘德昌，《流化床燃烧技术的工业应用》，北京：水利电力出版社，1998。
4．《全国电力行业cfb机组技术交流服务协作网技术交流资料汇编（五）》，北京：中国电力企业联合会科技服务中心，2004-09