1、鍋爐機組簡介
    為提高供熱質量，凈化環境，石家莊華電供熱集團有限責任公司在東廠區內增建供熱站，建設了2臺168MW循環流化床熱水鍋爐機組，在冬季采暖期間供熱站鍋爐供出的熱水與石家莊熱電公司西廠機組熱網加熱器并網運行，通過東線DN1200供熱水母管送至各用戶。供熱站兩臺熱水爐分別于2006年11月、12月建成投產，有效解決了本供熱區供熱能力不足的問題。
    熱水鍋爐系無錫華光鍋爐股份有限公司制造。主要設計參數為：額定熱功率168MW；額定循環水量2403 t/h；額定供水壓力1.6MPa；額定供水溫度130℃；額定回水溫度70℃；鍋爐設計效率90. 87%；排煙溫度140℃；燃料消耗量30. 228t/h；煤的粒徑要求1～10mm。
    該鍋爐為單鍋筒強制循環高溫旋風分離器循環流化床熱水鍋爐，系國內當時出力最大的熱水鍋爐。采用循環流化床燃燒、四點前墻給煤方式、高溫分離物料、固態排渣、干式輸灰、平衡通風、半露天布置。鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱旋風分離器、自平衡返料閥、水冷滾筒冷渣器和尾部對流煙道組成。爐膛四周和頂棚布置有膜式水冷壁。爐膛與尾部對流煙道之間布置2個高溫絕熱旋風分離器，通過自平衡返料閥與爐膛連接。尾部對流煙道布置有省煤器和空氣預熱器。鍋爐水系統為低溫回水經回水分配集箱進入前后及兩側水冷壁下集箱，沿膜式水冷壁上行，匯集于水冷壁上集箱，經水冷壁上集箱引出管進入鍋筒，通過鍋筒兩側2根引出管引入省煤器進口集箱，經省煤器蛇形管上行，最后經熱水出口集箱引出，富通新能源銷售生產生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
    該供熱站熱水循環系統采用母管制，熱網70℃回水引入循環水泵房內，由循環水泵升壓，經鍋爐加熱成130℃高溫熱水，經廠區供熱管線送至水網東線。每臺鍋爐配2臺循環水泵，泵人口汽蝕余量為6m。共設5臺循環水泵，4臺運行，1臺備用；與西廠水網并列運行。西廠水網設有8臺熱網水泵，4臺運行，出力與熱水爐4臺循環水泵相當，由汽輪機抽氣加熱。系統補水點設在西廠區回水管，設補水泵1臺，采用變頻調速，回水管路裝有安全門1臺，動作壓力為0.8 MPa。
2、運行中遇到的問題
2.1點火風道耐火料坍塌
    在鍋爐啟動時，難以達到點火投煤溫度，使風道點火器耐火料坍塌造成風道燒毀事故。
    鍋爐點火系統采用二級點火，即：高能點火器一點燃輕柴油一加熱床料一點燃煤粒。鍋爐在風室底部一次風道上并聯布置2只風道點火器，風道點火器點火后，其高溫煙氣將一次風溫加熱到850℃，經布風裝置加熱床料至點火溫度。每只風道點火器油槍出力800kg/h。鍋爐還裝有兩支床上油槍，供鍋爐點火和運行時提升床溫。床下風道燃燒器由進入燃燒器前部油槍和點火器、油槍燃燒用的配風、冷卻點火器的混合風和燃燒器本體等組成，其內壁襯有耐火耐磨材料。
    鍋爐升溫的具體情況：冷態點火時投油槍，先床下后床上，先小后大。床下l臺燃燒器先投入運行。當一支油槍不能再提升床溫時即可投入2臺風道點火器，以后提高床溫應由小到大更換燃燒器霧化片。床下風道點火器霧化片由600kg/h更換為800kg/h后，油槍重新投入，此時床溫在450℃左右，而風道出口風溫快速上升至1000℃左右，通過調整混合風門、配風風門開度，稍后投入床上啟動燃燒器，床溫升至600℃左右開始向爐內試投煤，燃煤著火床溫升高后，停運風道點火器，此時風道點火器頂部鐵皮局部燒紅，鍋爐檢修時檢查發現風道點火器部分耐火耐磨材料燒裂脫落，風道點火器已不具備使用條件，需重新布設耐火耐磨材料。
2.2水網系統運行失穩
    熱水爐投運初期，水系統設備曾發生運行不穩定情況，以下為幾起典型事例。
    (1)系統啟動前的存氣量大，影響水循環的正常進行。
    鍋爐啟動前，采用小注水泵上滿水，啟動1臺循環水泵，開鍋爐進出口水門，投水循環后，鍋爐各部壓力均正常，而2#爐流量為Ot/h，l#爐流量為1600t/h(與當時循環泵流量相當)，經檢查為水網內存氣太多，未被各排氣點排凈，而熱水爐位置最高(最高處約為45m)，空氣被趕至熱水爐內．造成入口管段大量憋氣，水循環停滯，經不間斷開爐各空氣門排氣，直至熱水爐流量正常，方進行鍋爐點火操作，但系統內積氣仍不斷被積聚到熱水爐內，間斷開各空氣門排氣，直至氣體逐漸被排盡。
    啟動第2臺循環泵時，抽進空氣（啟泵前泵已注滿水），循環泵電流28—80A擺動、泵出口壓力劇烈波動，打開泵出口門后放水門排氣，泵電流、壓力恢復正常。
    (2)水循環初期系統內雜物影響水循環的正常進行。
因熱網某段管道大修后投運，一級管網管道內部雜物較多，致使在運行過程中，頻繁堵泵入口濾網，泵前壓力最低降至零，電流最低下降至48A(泵空載電流40A、額定電流95A)，不間斷倒泵清濾網。
(3)供暖初期熱用戶負荷調整，使水網水力均衡被打破、水網壓力波動頻繁。
    因熱用戶陸續投運，水網東、西兩線水力不均衡，熱水爐回水壓力降至不到0. 1MPa，為防止循環泵入口抽空，與西線聯系立即改變運行方式，停運熱水爐1臺循環泵，西線循環泵增大出力，同時加強補水。
    (4)水網系統排污造成壓力劇烈波動。
    因水網大用戶負荷調整或停運，管路系統運行阻力減少使回水壓力偏高，為避免回水管安全門動作，水網和熱水爐排污降壓，排污時回水壓力急降，熱水爐循環泵入口壓力基本降至零，急停部分運行水泵，保留l臺循環水泵運行，鍋爐降負荷運行。
    (5)鍋爐上水流量控制不當，致使系統供回水壓力下降。
    24爐供暖期間，因安全門法蘭盤漏水，停爐檢修，部分爐水放水，檢修結束后，開鍋爐進水集箱單側進水門上水，爐進水流量瞬時為2495 t/h，l#爐供水壓力急劇下降，最低至0.07MPa，循環水泵回水壓力接近于零。并導致西線循環泵入口壓力低跳閘保護動作，西線循環泵全部跳閘。立即關閉2’爐進水門，1#爐供水壓力、西線循環泵壓力逐漸恢復正常運行。
    (6)鍋爐上水并網過程中發生水沖擊。
    2#爐因承壓部件泄漏，停爐搶修，部分爐水放掉，部分放水時爐溫較高，停爐檢修完畢，準備上水。鍋筒水位在最高水位。鍋筒壓力為1OMPa，鍋筒溫度為87℃；熱水出口集箱壓力為1.17MPa，溫度為188℃，手搖鍋爐進水總門，緩慢向鍋爐上水，鍋爐空氣門冒水后因鍋爐壓力較高未關閉。后熱水出口集箱壓力逐漸升至1. 8MPa，鍋筒壓力逐漸升至1. 4MPa。打開爐出水總門（另一運行爐供水壓力為0.7 MPa），鍋筒壓力、熱水出口集箱壓力迅速降為0.7MPa。同時聽到有巨大響聲，迅速關閉爐進出水電動門。檢查發現爐出口電動門法蘭盤冒汽，爐出水管路支吊架變形松動。
    (7)水網系統泄漏，影響熱水爐安全運行。
    因設計與施工問題，熱水爐所轄區域供水管路焊口裂開，大量供水外泄。爐供水壓力急降，循環水泵電流增大，出口壓力降低，入口壓力急降。急停所有循環泵，鍋爐停爐。停爐后因爐水循環停滯，爐水溫度迅速由95℃升高至150℃，鍋爐壓力上升，立即打開所有空氣門、排氣門泄壓，維持鍋爐壓力正常，待缺陷消除，鍋爐冷卻后重新投入水網水循環運行。
3、原因分析
3.1點火風道問題原因
    (1)設備方面：風道點火器混合風、配風風管路設計通徑偏小，致使霧化片由600kg/h更換為800kg/h后，油槍放熱量大增，熱量不能及時被混合風、配風帶走，導致風道壁溫過高超溫燒損。
    (2)運行調整方面：床料量填充偏大，致使吸熱量增多，增加了風道點火器在大霧化片的運行時間；鍋爐通水量太大，爐內熱量被大量帶走；燃煤煤質不好，發熱量偏低，所需投煤溫度較高，風道點火器運行時間較長。
3.2影響水網水循環穩定性的原因
    水網供熱面積較大，系統較復雜，熱用戶較多，水網是在密閉系統內循環運行。受外界負荷、內部操作、設備狀態等各方面影響較大，用戶的投停、鍋爐上水排污、循環水泵切換等操作直接影響水系統壓力、流量，甚至影響整個水網供水的穩定。
4、防范措施
4.1鍋爐啟動采取的措施
    (1)點火過程中分批向爐內加床料。大量的床料需加熱到投煤溫度，增大燃油消耗量，點火時間增長，而先將一小部分床料首先加熱到投煤溫度，后視床溫情況，逐步向床內補充床料，節省燃油，減少風道點火器高溫運行時間。床料量太多，需要的流化風量也越大，風量過大帶走爐內熱量也多，使燃燒油熱量利用率大大降低，升溫困難。
    (2)加強檢查，確保油槍霧化良好。防止油流從槍頭漏出或霧化片脫落使大量燃油進入風道點火器，致使風道溫度迅速升高。
    (3)點火期間應嚴格控制點火器出口風溫不能大于900℃。在將床下油槍更換為800kg/h霧化片后，必須嚴密監視風道點火器溫度變化情況。控制風道點火器壁溫度有兩種途徑：一是通過調節進油門的開度或調節油壓來控制燃油量，二是通過調節混合風和配風的風量來控制風道點火器溫度。當風道點火器溫度偏高時可以通過減少給油和增加進入風道點火器的風量的方法解決。
    (4)適當控制鍋爐通水量。因熱水爐水循環方式不同于蒸汽鍋爐的自然水循環，熱水爐水循環與水網是直通式的，且循環水量較大，約2403 t/h。鍋爐進水溫度（即熱網回水溫度）約60℃，在供暖期初次點火時水溫更低，約在20℃左右。大量的循環水在點火過程中把大部分爐膛熱量帶走，造成爐溫、床溫增長緩慢，使風道點火器在大出力下運行時間增長，并浪費燃油。因此，在點火前適當控制鍋爐通水量至300t/h左右，循環水量只要能夠把油槍產生的熱量帶走即可，最大限度地提升爐溫。隨著油槍出力的增大及給煤機的投運，再逐漸增大循環水量至額定流量。
    (5)適時添加精煤。鍋爐燃煤為陽泉煤加孔流煤，揮發分較低約在8.12%，而焦炭的著火點較高，在700℃以上，導致燃煤點火過程中著火困難。因此，在床溫升至600℃左右，啟動給煤機點投煤時，添加揮發分、發熱量均較高的精煤，對順利引燃燃煤，縮短點投煤時間、及早停運油槍，是很有作用的。
    (6)適當進行返料閥放灰。在鍋爐啟動過程中，為提升爐溫，一次風量一般僅滿足床料流化即可。此時爐膛上部、出口、旋風分離器溫度都很低，造成返料灰溫度要比床溫低很多。為了盡可能的提升鍋爐投煤前的床溫，適時適當地將返料閥放出部分返料，以返料閥不穿空為原則，能有效地提升床溫，有利于投煤的順利著火，減短風道點火器的大出力運行時間。
    (7)適時啟動二次風機。鍋爐投煤前，鍋爐升溫僅靠油槍燃燒，床料中沒有其他燃料，鍋爐所需氧氣量有限。而為了保證床料的流化，點火過程中的一次風量，足以滿足油槍燃燒所需的風量。而二次風機的風量，在此時所起到的作用，只是將爐膛熱量帶走，對提升床溫起到明顯的反作用，直接延長了風道點火器的運行時間。所以，在鍋爐點投煤成功后，床溫已穩步上升，為了保證燃煤充足的氧量，此時啟動二次風機，既滿足燃燒所需的風量要
求，又最大限度地減少爐內熱量的流失。
    (8)加強巡回檢查。為保證風道點火器的安全運行，在床下點火器運行期間，尤其是更換大霧化片后，必須加強對點火風道、鍋爐風室各溫度測點的監視，并用測溫儀現場定期測量點火風道外壁溫度，發現超溫（表面溫度大于200℃）時，應立即停止相應風道點火器運行。
4.2提高水網水循環穩定性采取的措施
(1)清理系統內雜物。在水網管道檢修和改造工程中，注重工程質量，管道封口前，必須保證管道內清潔，不得有雜物及工具遺留在內。
    (2)鍋爐啟動前做好水系統注水及排氣工作。水網注水工作的進行，氣體被逐漸排出。而熱水爐必須在水網系統中無大量空氣、水系統運行穩定的情況下，才能進行點火操作，以保證鍋爐安全。為確保熱水爐能按時點火供暖，水網注水及排氣工作必須提早進行，并認真進行水網各放氣點放氣工作。待主系統運行穩定后，再進行熱水爐的上水排氣工作與熱水爐投入水網水循環。
    (3)控制熱用戶投運程度并及時調整循環泵出力，保持水網各部水力平衡。由于該廠水網東西線供暖面積及用戶投運情況并不是對稱均衡的，隨著供暖期熱用戶的陸續投運，水網東西線水力平衡必須隨著熱用戶的投運及時調整，調整東西線循環水泵的出力，基本滿足各線負荷的需要，保證水網各部壓力均衡和水泵的安全穩定。
    (4)減少系統內操作對水網壓力的影響。當系統內大用戶負荷調整或停運，必須先適當相應調整系統水壓，以減少對系統壓力的影響。調整系統壓力或進行排污工作時，必須事先聯系各部位排污次序及排污量，不得進行大量的排污及鍋爐上水等操作，避免造成系統壓力急劇變化，影響水網運行的穩定性。
    (5)在進行鍋爐上放水、并水網等大的操作前，必須先考慮對運行爐、系統的影響。必須將檢修設備與運行設備可靠隔斷，爐膛充分冷卻，達到放水條件方可進行放水操作，放水操作應慎重緩慢進行，避免因檢修爐隔斷不徹底等原因，影響系統安全。并水網操作必須在鍋爐壓力溫度與水網相關參數適當情況下，慎重緩慢進行，一般鍋爐與水網壓力相差0.2~0. 3MPa．溫度相差20℃以內時，方可緩慢開啟出水總門并水網。
    (6)加強設備檢查，進行設備系統合理化改造，保證水網穩定運行。公司利用水網大修期間，對系統設備進行全面檢查，對設計不合理及設備存在的安全隱患等問題，進行維護和整改。在熱水爐供回水總管并入主管路前，加裝了供回水分段門及與其他水網管道的聯絡門，可在事故情況下，對事故點有效快速隔絕處理，防止系統大面積停運事件的發生，增加了系統運行的穩定性及靈活性。
5、結語
    經過最近兩個冬季供熱期的運行實踐表明，鍋爐啟動時風道點火器未發生超溫過熱現象，水網系統運行穩定，基本滿足了各線負荷的需要，實現了供熱系統安全穩定運行，富通新能源生產銷售生物質鍋爐，同時我們還大量銷售木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。


相關生物質鍋爐顆粒機產品：
1、生物質鍋爐
2、秸稈顆粒機
3、木屑顆粒機