0、引言
    循環流化床(CFB)鍋爐具有脫硫效率高、NO：排放量低、碳燃盡率高、燃料停留時間長、物料返混強烈、均勻的床溫、燃料適應性廣等特點，是新一代的環保型綠色鍋爐。但在300 MW CFB鍋爐運行中，高溫絕熱旋風分離器、回料閥、外置式換熱器、風道燃燒器等設備內的耐磨耐火保溫材料在高溫物料高速循環中，易產生裂紋或坍塌。高溫物料會把鍋爐循環回路中最邊緣處的鐵板燒紅、氧化，最終爆裂；另外，各連接管之間的非金屬膨脹節也易被燒紅吹破．因此極易造成高溫物料泄漏事故。因泄漏的物料溫度較高，危害性極大，必須進行壓火搶修。
    為了減少機組非計劃停運次數．使機組能快速恢復負荷，提高機組經濟性和安全性，利用300 MWCFB鍋爐較強的蓄熱能力，采取停爐不停機（即壓火）的方式運行。CFB鍋爐壓火，指的是在非常規情況下，停止鍋爐給煤機及所有風機的運行，利用鍋爐的蓄熱繼續維持機組的運行，隨著消缺時間的推移．機組負荷會逐漸降低．但汽輪機能在一定的時間內維持3 000 r/min．實現發電機與系統不解列，即停爐不停機。文中對首座國產化2x300 MW CFB鍋爐多次壓火與再啟動過程進行分析，研究了安全可靠的技術措施．可供同類機組參考，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒秸稈顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
1、300 MWCFB鍋爐機組簡介
    云南大唐國際紅河發電有限責任公司的1-2號爐是引進法國ALSTOM技術，由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計制造的HC-1025/17.5-L.HM37型循環流化床鍋爐，是全國首座國產化300 MW CFB鍋爐機組。鍋爐主要由褲衩形雙水冷布風板結構的爐膛、4個直徑約8m的高溫絕熱旋風分離器、4個非機械型單路自平衡式回料閥、4臺對稱布置的外置式換熱器、尾部對流煙道、四分倉回轉式空預器、冷渣器等七大部分組成。床下布置有2個風道燃燒器，共4只床下油槍。鍋爐風煙系統布置有：2臺引風機．2臺一次風機．2臺二次風機．5臺高壓流化風機（3臺運行2臺備用）。鍋爐各部分煙氣，物料的連接管之間，設置有非金屬膨脹節，從而有效地解決了由熱位移而引起的三維膨脹問題。鍋爐給水配用2臺汽動泵．1臺電動泵．3臺給水泵容量均為50%額定負荷。鍋爐除在燃燒室、分離器、回料閥和外置式換熱器等有關部位設置非金屬耐火防磨材料外．還在尾部對流受熱面、燃燒室有關部位采取了金屬材料防磨措施，以有效保障鍋爐安全連續運行。鍋爐燃用的設計煤種為小龍潭褐煤．現與新哨褐煤進行摻燒。
2壓火的技術措施
2.1  壓火前的準備
    (1)壓火時間的長短取決于床溫降低的快慢。根據經驗，壓火前床壓最好維持在IO kPa左右，如果床壓較高，壓火后容易堵死．造成啟動時流化困難。如果床壓較低鍋爐蓄熱量少．壓火持續時間較短。并且壓火前盡量維持機組負荷270 MW以上運行時．保持主蒸汽參數16.7 M Pa、537℃，再熱汽溫537℃，床溫提高到870℃左右。
    (2)為了減少機組的用汽量，并保證汽輪機的安全運行，先倒換輔汽聯箱汽源為另一臺機組供給，確認供汽輪機軸封的輔汽汽源、冷段再熱汽源和主蒸汽汽源已經疏水并處于熱備用。
    (3)將汽輪機由順閥切換為單閥運行，這主要是為了機組壓火后負荷最低降到1 MW左右，蒸汽流量很小，以保證運行汽輪機的安全。
    (4)退出以下保護：“鍋爐跳閘將引起汽輪機跳閘”保護、MFT（主燃料跳閘）保護、“總風量小于25%”鍋爐MVI'保護、“2臺一次風機跳閘”動作鍋爐跳閘保護、“發電機逆功率”保護。
    (5)提前停運石灰石系統，減少壓火期間石灰石在爐內的反應吸熱床溫下降，并且把石灰石管線里殘留的粉吹空．防止石灰石粉遺留在管道內板結堵塞。
    (6)壓火前如果床壓不高，應提前停運4臺冷渣器，鍋爐壓火后由于床料靜止，即使排渣系統運行也排不出渣．
    (7)為了保證鍋爐給水的安全可靠，指定專人調節汽包水位．將1臺小汽輪機的輔助汽源管充分暖管疏水后切換為輔汽聯箱供給，并檢查確認電動給水泵處于熱備用狀態后啟動電動泵．將汽動泵負荷逐步轉移至電動泵，減少機組用汽量。
    表l為2007年循環流化床鍋爐壓火原因。
2.2壓火過程
    (1)將機組的控制方式切換為手動控制，便于停
爐的操作以及機組負荷的控制。
    (2)關閉所有外置式換熱器錐形閥，并且要關嚴．以防止壓火后，低負荷運行蒸汽量很小，大量的高溫循環物料進入外置式換熱器，使汽溫升高無法控制。
    (3)停止4臺給煤機運行。停運給煤線后，待床溫剛開始下降、氧質量分數上升到8%—lOqo，這時煤的揮發分在爐內的殘留基本抽干凈，即開始停運風機。
    (4)將2臺一次風機快速減到空載，停運2臺一次風機運行，再停止所有高壓流化風機運行。
    (5)停運2臺二次風機和2臺引風機運行，并關閉風煙系統所有擋板。鍋爐在壓火期間，很易造成低溫結焦。因床料處于靜止狀態，如果鍋爐本體及煙、風擋板不嚴密，特別在密向區漏風，灼熱的床料中的可燃物獲得氧氣后就會燃燒而結焦。
    (6)檢查關閉過、再熱蒸汽減溫水。鍋爐壓火后只要減溫水關嚴，過、再熱汽溫下降較慢，而且過熱度能維持在200℃左右。
    (7)壓火過程中手動關小汽輪機調節門，但要注意主蒸汽壓力不要超過16.7MPa．防止降負荷過程中．調節門瞬間關閉度過大主蒸汽壓力升高，使鍋爐安全門動作。將機組切換為DEH（數字式電液控制系統>控制，投入功率回路，降低負荷在5—3 MW運行。如果負荷較高蒸汽流量較大，鍋爐的蓄熱量即下降較快。
2.3壓火后蒸汽量的控制
    (1)壓火后．為了延長壓火時間，應盡量減少其他用汽量。
    (2)除氧器加熱汽源由四段抽汽切換為輔汽聯箱供給．維持除氧器壓力在0.3-0.5MPa，并停止高壓加熱器和低壓加熱器汽側運行。
    (3)停止汽輪機四段抽汽所帶的汽動泵運行，把給水主路倒換為旁路控制。鍋爐上水主要以電動泵為主．輔汽所帶的汽動泵作備用。
    (4)鍋爐壓火后如果沒有出現主蒸汽溫度突降的情況，嚴禁打開主蒸汽管道疏水，防止泄壓太快，造成主蒸汽溫度急劇下降．導致鍋爐過熱器和主蒸汽管道急劇冷卻，不利于保存鍋爐蓄熱。
    (5)壓火后要密切監視爐膛溫度，如下降較快應查明原因，以避免床溫下降較快，使得壓火時間縮短。
2.4控制和監視汽輪機參數
    (1)CFB鍋爐壓火過程是靠鍋爐的蓄熱提供合格的蒸汽供汽輪機運行．最大的危險是在汽輪機運行方面，必須安排專人監視機組振動、脹差、軸向位移等參數，并應控制在正常范圍內。
    (2)負荷低于45 MW時，投入低壓缸噴水，控制低壓缸排汽溫度小于65℃。
    (3)降負荷時及時調整軸封供汽壓力，軸封供汽汽源以輔汽聯箱來汽為主，冷段再熱器汽源和主蒸汽汽源作熱備用，注意維持軸封壓力在0.03-0.04 MPa。
    (4)當主蒸汽過熱度小于80℃時，開主、再熱蒸汽管道疏水及本體疏水。
    (5)及時調整汽輪機潤滑油溫在38—42℃，發電機氫冷器出風溫度在38—40℃、發電機定子冷卻水入口水溫在40—50℃。
3、鍋爐壓火后的啟動過程
3.1再啟動過程中常見的問題
    壓火后爐內未完全燃盡的燃料因不充分燃燒而產生大量co.同時燃料在爐內高溫干熘而揮發出甲烷、氫等可燃性氣體在鍋爐爐膛內積聚。啟動時，隨著風機的啟動．床料開始流化，高溫的床料從下面翻出，這時可燃性氣體與明火接觸．并且有足夠的氧氣提供．瞬間發生燃燒．如果可燃物的質量濃度在爆燃極限范圍內，就會發生爆燃。另外，在啟動時岡擔心床溫降得過快．啟動風機前加入少量燃料，不但會增大產生爆燃的幾率，還會加劇爆燃的強度。因為新進入爐膛的燃料不但會揮發出可燃性氣體，同時會有大量的煤粉參與燃燒。所以在壓火后的啟動階段，由于燃燒不穩，經常造成汽包水位波動較大而難以控制，容易造成M兀’動作。另外，如果外置式換熱器投入時機不對，加之風量、煤量、機組負荷調整不恰當時汽溫就容易超溫很難控制。
3.2再啟動的技術措施
3.2.1  風機的啟動
    (1)按照引風機一高壓流化風機一二次風機一一次風機的順序分別啟動各風機。
    (2)啟動高壓流化JxL機前，為了防止外置式換熱器流化，汽溫超溫，必須將4臺外置式換熱器流化風門關到最小，控制回料閥2個室風量投自動。先啟動
3臺流化風機后，將高壓流化風機人口擋板投自動，將風壓母管壓力提高到45 kPa．然后根據風量情況，酌情考慮啟動高壓流化風機的臺數。
    (3)啟動l臺二次風機后，總二次風量控制在最小流量．調節二次風機入口擋板．將二次風壓提高到7 kPa以上，同時調整各上、下二次風擋板，確保各二次風口的風量，以避免一次風機啟動時，床料反竄到二次風道中。
    (4)2臺一次風機啟動后，應緩慢提高一次風壓并逐漸加大一次風量到最低臨界流化風量．使左右兩側床料流化起來。為了防止爆燃．操作過程要緩慢．并注意爐膛溫升不要超過5℃/min。流化過程中應及時調整兩側床壓，防止2床失穩而翻床。
    (5)-次風機投入前，必須控制汽包水位在0水位附近．指定專人調整，防止一次風機啟動后爐膛內的床料流化，爐內換熱加強，引起汽包水位的急劇膨脹，從而發生事故。
3.2,2投煤
    (1)風機啟動后，根據運行經驗，如果床溫大于400℃就不用投油槍，直接投煤進行鍋爐的熱啟動。如果床溫小于400℃，立即進行吹掃，投入油槍。
    (2)再啟動時應對稱投運左右兩側各1條給煤線．維持其單臺最低給煤量10t左右運行。投煤10min后如床溫溫升率、氧質量分數無明顯變化時，應立即停止稱重給煤機運行．此時應按鍋爐冷啟動進行．增投風道燃燒器油槍，待床溫及床溫溫升率上升、氧質量分數有所下降時再重新給煤。
3.2.3燃燒的調整
    (1)投煤著火后應根據床溫的變化逐漸加大給煤量，并逐步升負荷，給煤應采取少量多次投入的方法．無論啟動時床溫高低．均不得在啟動風機后立即加大給煤量：否則會使燃燒不穩，由于鍋爐還沒有產生與之匹配的蒸汽量，會使過熱蒸汽嚴重超溫。
    (2)調整風量過程中，如果一次風量過大不但會使床溫下降，而且會把床料吹走，床壓下降。
    (3)-般在50 MW負荷后才逐步投入外置式換熱器。剛啟動時，由于負荷低蒸汽流量少，如果過早投入外置式換熱器，將使汽溫超溫，壁溫超限。
    (4)鍋爐點火成功后，根據床溫上升速率，逐漸加大給煤量，同時注意過、再熱汽溫的上升，適時投入減溫水。
    (5)根據床溫及一次風量變化及時調整左右兩側風道燃燒器入口擋板開度．防止升負荷過程中發生翻床事故。
    (6)及時加大送風量，防止缺氧燃燒，同時控制汽壓、汽溫上升速度，控制升負荷率。在升負荷過程中，注意控制汽包水位，負荷80 MW時恢復1臺汽動泵運行．150 MW時恢復第2臺汽動泵運行：負荷150 MW以上時根據爐膛壓力、引風機擋板開度及二次風量需求，及時恢復另一側風機運行：機組穩定后，投入機組協調控制運行。
4、結語
    對300 MW CFB鍋爐進行壓火．依靠鍋爐的蓄熱維持機組運行。即停爐不停機．當鍋爐側缺陷處理完后，能順利地進行鍋爐熱啟動恢復機組負荷，縮短了停爐消缺后機組啟動恢復的時間．提高了機組等效可用小時數，減少了機組非計劃停機次數，節約了能源．從而大大提高了300 MW CFB機組的經濟性．并作為臨時處理鍋爐運行中無法消除的設備故障一種很好的方法，延長了循環流化床鍋爐機組的運行時間。


相關生物質鍋爐顆粒機產品：
1、生物質蒸鍋
2、秸稈壓塊機
3、木屑顆粒機