某電廠480t/hCFB鍋爐采用超高壓參數(shù)中間再熱設計。該鍋爐主要由爐膛、汽冷旋風分離器、自平衡“U”形返料器和尾部對流煙道組成。此返料器出口采用了一分為二的結(jié)構(gòu)，返料器用風由3臺羅茨風機供給，每臺出力50%，兩用一備。

(來源：循環(huán)流化床發(fā)電 作者：王雁珍)

在調(diào)試期間及運行初期多次出現(xiàn)一側(cè)返料不暢，帶負荷困難問題，多發(fā)生在石灰石系統(tǒng)投入，鍋爐燃燒劣質(zhì)褐煤，機組帶三分之二負荷時，需要快速升降負荷階段。

1現(xiàn)象原因分析

1.1現(xiàn)象總結(jié)

由下表數(shù)據(jù)可總結(jié)出發(fā)生返料異常時的現(xiàn)象。

(1)旋風筒入口壓力會由負壓波動到正壓，直至滿量程并持續(xù)報警;

(2)旋風筒料位差壓兩側(cè)突然出現(xiàn)大偏差，直至顯示趨于零;

(3)床層壓力快速下降并持續(xù)報警;

(4)爐膛壓差快速下降;

(5)經(jīng)過一段時間后，異常側(cè)的返料溫度會降低很多;

(6)對于燃燒煙煤等高熱值煤時還會有床溫持續(xù)升高的現(xiàn)象。

1.2原因分析

CFB鍋爐“U”形返料器的兩個關(guān)鍵功能：一是使再循環(huán)物料從旋風分離器連續(xù)不斷地回爐膛;二是提供旋風分離器負壓和爐膛下部正壓之間的密封，防止爐膛的高溫煙氣反竄到分離器，影響分離器的效率。而實現(xiàn)這些功能是靠在立管中建立合適的料位并通過自平衡來達到的。這樣就很容易分析出發(fā)生返料不暢的主要原因是兩方面：一是返料通道受阻;二是循環(huán)物料自平衡被打破，瞬間料位超高，壓床了。

(1)返料通道受阻原因無非兩方面：一方面是返料器內(nèi)進入異物，阻塞了返料的流動的通道。正常運行的鍋爐一般是澆注料脫落導致或者是返料器超溫結(jié)焦;另一方面阻力來自于返料器出口阻力。爐膛床壓太高，冷渣機故障放渣不及時，一次風瞬間減少太多都會導致爐膛床壓升高，于此同時返料風壓調(diào)整不及時，克服不了系統(tǒng)靜壓和爐膛的阻力，就會瞬間壓床;還有一方面的原因發(fā)生在一些技術(shù)不成熟的鍋爐廠的小型鍋爐的設計上，就是返料器床面至返料腿高度太高或者是隔板太高，影響了循環(huán)物料的順利流動。

(2)立管料位超高，自平衡被打破的原因：①來自于返料通道受阻的第二方面，在快速降負荷時，床壓的波動打破自平衡。正常情況下立管的料位會隨著負荷的增減自己調(diào)節(jié)，當返料器由于出口阻力增加太多，返料風壓不足以維持返料器的流化和克服出口的阻力就會出現(xiàn)此現(xiàn)象;②燃燒偏離設計煤種的高灰分劣質(zhì)煤。劣質(zhì)煤灰分高、粒度小偏離了設計值，額外增加了循環(huán)灰量，導致立管料位快速升高，自平衡調(diào)節(jié)不了就造成了返料不通暢出現(xiàn)脈動現(xiàn)象;③返料風壓沒有達到設計值，不足以克服阻力并維持返料的流化。

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預防調(diào)整措施

根據(jù)上述分析，需從以下幾方面入手進行預防。

2.1預防措施

(1)首先要確保安裝是按照設計圖紙施工且安裝質(zhì)量達標。在調(diào)試初期安裝結(jié)束后就要認真檢查以下幾點：返料器及風室內(nèi)無雜物;小風帽風孔暢通且流化區(qū)域和返料區(qū)域的風帽安裝正確，一般流化區(qū)域的風帽孔徑小且開孔數(shù)少返料區(qū)域的則反之;從返料器內(nèi)部檢查返料器區(qū)域的風壓取樣點暢通沒有被澆注料堵塞，外部檢查壓差變送器的正負壓側(cè)連接正確;從返料器內(nèi)部檢查返料溫度熱電偶能夠探出澆注料插入返料內(nèi)，準確測量返料溫度。以上這些檢查都是確保返料器能夠穩(wěn)定運行的前提條件，正常停爐檢修時也要定期清理維護。

(2)其次是完善主要測點的報警機制。很多現(xiàn)場重要測點不設置報警值，當事故發(fā)生初期沒有預警，等人工發(fā)現(xiàn)再干預時已錯過了最佳調(diào)整時間。下表是流化床鍋爐比較通用的報警值。

設置這些報警值就可以第一時間提醒運行人員返料異常，給處理事故贏得時間。這里尤其是旋風筒入口壓力和料位差壓反應最快。當入口壓力變正，表明立管料位已經(jīng)上升到測點位置，不加以調(diào)整馬上料位差壓會變小直至壓床。這里料位差壓為什么變小，是因為低壓側(cè)因為料位高變正，高壓側(cè)因為流化不起來壓力變小所致，所以當料位差壓突然變小和另一側(cè)偏差大不是表明立管料位低了。

(3)有了監(jiān)視預警以后就可以從運行方面進行預防，盡量避免發(fā)生返料異常。首先就是帶大負荷升降負荷時增減風量要慢，尤其是降負荷前要先把床壓降下來加快排渣，因為先降一次風會使床壓升高增加返料阻力。其次就是預操作，當變動負荷或者改燒灰分大的劣質(zhì)煤種再者投入石灰石系統(tǒng)時，在保證返料風量的前提下提高返料風壓，如沒有可調(diào)手段可以啟動備用風機，但是一定要做好泄壓措施，返料風壓瞬間波動很大，大量的返料進入爐膛反而會導致爐膛壓力高跳閘。

2.2調(diào)整措施

雖說預防為主，但實際運行中還是會發(fā)生。這樣可以從事故輕重來分步調(diào)節(jié)。當單側(cè)返料器發(fā)生返料不暢或脈動，而床溫沒有升高太多時，可以緩慢適當減少兩側(cè)返料器的流化風量增加故障側(cè)的返料風量風壓，加強排渣保證較低的床壓，監(jiān)視各參數(shù)的的變化趨勢，一般經(jīng)過15min左右能恢復正常。當調(diào)整無效或者單側(cè)返料已不返料，床溫突升，最直接有效的措施就是啟動備用返料風機或者打開事故放灰管。但啟動返料風機同時也要打開返料風壓調(diào)整門，緩慢提高返料風壓風量;打開事故放灰管時要少量多次的放灰，避免床溫突升突降，爐膛壓力波動跳閘。以下兩張截圖是實際采取以上措施的效果趨勢。

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結(jié)論

返料器系統(tǒng)是流化床鍋爐運行的重點，返料異常又是返料系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)的問題，本文從實際出發(fā)，調(diào)試初期抓重點，運行時預防加調(diào)整，在保證鍋爐安全穩(wěn)定運行的前提下收到了良好的效果。建議遇到這些問題時處理人員要膽大心細，邊調(diào)整邊觀察歷史趨勢，多次少量。

文獻信息

王雁珍,亓艷杰,李劍.循環(huán)流化床鍋爐返料異常的分析及預防調(diào)整[J].電站系統(tǒng)工程,2017,33(03):33-34.