河南省林州市電力集團股份公司于2000年新建1臺130t/h循環流化床中壓鍋爐。該爐由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計制造，為國內首臺采用水冷方形分離器技術的130 t/h循環流化床鍋爐，型號為HG-130/3.82 -L．MG4。
該爐采用水冷布風板、床下啟動燃燒器、水冷方形分離器和非機械密封回料裝置，具有燃料適應性廣、燃燒效率高、啟動速度快和負荷調節比大等優點。
本文針對130t/h CFB鍋爐的技術概況和調試中各階段的工作狀態作詳細介紹，并進行相應的分析研究。
1、鍋爐技術特點
1.1鍋爐技術規范（見表1）
1.2燃料特性（收到基）（表見2）
1.3主要設計數據（見表3）
1.4鍋爐整體布置
鍋爐為露天布置，采用懸吊結構與支撐結合的方式固定，全鋼構架。除空氣預熱器采用支撐結構外，爐膛、方形水冷分離器和尾部煙道上部受熱面均采用全懸吊結構，大板梁標高35 m，汽包橫置其上。爐膛水冷壁采用60 mm×6mm的20G鋼管制成；爐膛上部設置屏式二級過熱器，共6片，采用42mm×5 mm的12CrlMoV合金鋼制造；爐膛后墻水冷壁右上方開一個狹長形煙窗。方形分離器與爐膛相連布置，爐膛水冷壁后墻作為方形水冷分離器前墻，分離器下連分叉式U形回料閥。尾部對流煙道（上部）由過熱器包墻及水冷分離器后墻形成，依次布置一級過熱器和省煤器，均以水冷吊掛管懸吊于頂板梁上。噴水減溫器布置在兩級過熱器之間。一、二次風臥式鋼管空氣預熱器支撐布置在尾部煙道下部，富通新能源銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒木屑顆粒機壓制的木屑生物質顆粒燃料。
1.5鍋爐工藝流程
根據設計要求，占鍋爐總風量60%的一次風由一次風機升壓后進入臥式空氣預熱器加熱，經風室及布風板流入爐膛，攜帶并輸送大量細顆粒的高溫煙氣從爐膛上部后墻右側的煙窗出口進入方形分離器，其中大部分較粗的顆粒被分離下來，作為循環灰經回料裝置送至爐膛底部密相區，并反復循環運行，形成循環床。以額定負荷運行時，爐膛內的湍動及快速流化使氣固間及燃煤與高溫床料的混合均勻而又強烈，床料密度沿爐膛高度逐漸變小，在爐底和循環灰入口處的床料密度最大。由于爐膛的特殊布置結構，爐內有相當數量的床料以內循環流動方式運行，在爐膛錐段以下還分層布置了上一次風和二次風。鍋爐良好的循環流化操作，為爐內的燃燒、傳熱、脫硫、NOx控制、負荷調節和床溫控制提供了必要的基礎條件。鍋爐采用平衡通風方式運行，配備2臺一次風機，1臺二次風機，2臺引風機和2臺羅茨風機（1臺備用。運行中，爐膛出口壓力維持在- 50Pa-150Pa，爐膛壓力沿床高逐漸降低，底部壓力最大。
為了進行爐內脫硫，作為脫硫的石灰石細末經給煤管供入爐膛，經煅燒后生成的Ca0顆粒與煤中硫燃燒生成的SO，氣體進行氣固硫化反應，形成石膏( CaSOA)，實現爐內脫硫。給入鍋爐的石灰石由給料機控制，依鍋爐燃煤含硫量及排煙中SO，濃度變化而調節。
為了便于點火啟動，鍋爐裝有2臺總燃油功率為15%MCR的燃油加熱裝置——啟動燃燒器。在鍋爐啟動初期用以提高床料和鍋爐本體溫度，使床層達到燃煤著火溫度，引燃給煤，進而轉入燃煤運行。
除水冷分離器外，鍋爐汽水系統與常規煤粉爐相似，采用自然循環系統。
2鍋爐冷態試驗
鍋爐冷態試驗的目的是全面檢查和了解鍋爐燃燒系統及輔助設備的冷態實際運行性能，以判斷是否能夠滿足鍋爐熱態運行要求，并為鍋爐的點火啟動及熱態運行提供必要的基礎數據。
2.1鍋爐風量標定
風量標定的目的是得出實際風量與一次測量組件輸出動壓值之間的關系。標定工作參照《電站鍋爐風機現場試驗規程》(DD168-92)實施，采用標準畢托管和電子微壓計對鍋爐風系統的所有機翼測風裝置進行標定。由于鍋爐機翼測速裝置處于自模化區，因而實際風量與機翼測速裝置有一相對固定的關系，通過標定得出其計算式如下：計算系數，綜合機翼組件標定系數、管道截面等數據計算得出；AH-機翼測速裝置輸出差壓值，Pa; t-機翼測速裝置工作溫度，℃。
標定結果表明：各機翼測風裝置的標定系數均較穩定，偏差很小。
2.2鍋爐布風板阻力特性試驗
布風板阻力在空床（爐內無床料）狀態下測定。
試驗測定的布風板阻力特性曲線見圖1。圖1中20℃曲線為試驗測定值繪制曲線，其余曲線均經過溫度修正計算得出，其中180℃曲線可供鍋爐熱態燃煤運行時參考。
2.3冷態臨界流化風量及載料試驗
試驗的目的是為了查明鍋爐冷態臨界流化風量，以確定熱態最小安全運行風量，同時檢查鍋爐風帽的布風均勻性和鍋爐冷態載料運行的能力。鍋爐冷態試驗床料采用外廠流化床鍋爐底渣，經4 mm×4mm方孔篩后的篩下物。由試驗測知，料層高度600 mm時的臨界流化風量約為23000Nm3/h。床料顆粒是影響臨界流化風量的最重要的因素之一，由于此次試驗采用過篩后的底渣作為試驗床料，其粒徑明顯小于實際運行的粒徑，因而臨界流化風量值較小。在以后的多次冷態啟動中，采用實際運行留在爐內粒徑較粗的床料運行，保持良好流化與安全運行的臨界流化風量約35 000 Nm3/h。
載料試驗證明，鍋爐風帽布風均勻性較好，在臨界風量以上運行時床內可良好流化。
2.4油槍性能試驗
點火油槍性能試驗主要為查明現場供油條件下油槍出力和油槍霧化情況，看其是否能達到鍋爐點火啟動時加熱床料至煤著火所需要的燃燒熱功率，并推斷燃燒時的火焰形狀是否與啟動燃燒器相適應，以防止因霧化不良引起火焰拉長，油裂解為碳黑再燃而導致燒壞風帽及風室內耐火襯料等事故。
該爐點火油槍的出力試驗曲線見圖2。油槍性能試驗表明，標稱出力為700 kg/h時，油槍在2.5 MPa時的出力為720 kg/h，略高于設計值，實際運行證明可以滿足鍋爐點火啟動要求。但油系統工作壓力設計值低，影響油槍出力及霧化質量，并且油槍的調節比過小，應予以提高。
2.5給煤機出力試驗
鍋爐采用爐前給煤，由2臺上刮板給煤機分別給入2根前墻布置的落煤管，利用重力并在播煤風的作用下送入爐膛下部。
給煤機出力標定曲線見圖3。由圖3可見，給煤機出力與轉速呈現出良好的線形關系，在1200 r/min時單臺給煤量可達15000 kg/h，2臺給煤機同時運行時可滿足鍋爐滿負荷的需要。
3鍋爐啟動及運行
3.1冷態啟動
為了配合鍋爐沖管工作，首次投煤點火一次成功。由于采用了強有力的技術措施，較好地控制了燃燒運行參數，在多次點火啟動乃至其后的長時間燃煤運行中，爐膛內從未出現結焦現象。
鍋爐每次冷態啟動的時間約需要5h左右。點火過程中，采用2臺啟動燃燒器燃燒輕柴油產生高溫煙氣，再摻入部分冷空氣，最后以700℃的高溫氣體經風室及風帽孔進入床層底部，流化加熱點火床料。
130 t/h CFB鍋爐采用循環流化方式點火，即在點燃油槍前就啟動回料（羅茨）風機，回料閥向爐內少量返料。這樣既可以使點火過程易于控制，又可事先預熱整個循環回路（分離器、立管、回料閥）內襯耐火材料。為了防止升溫過快，避免耐火材料因遭受過大熱應力沖擊而損壞，點火時間不可太短，并且必須控制升溫速度，建議冷爐點火時間大于等于5h。
圖4給出了一次冷態點火曲線，約在點火4h后開始投煤。由該圖可見點火過程非常穩定，投煤后床溫上升的幅度也不是過快。
點火床料采用流化床鍋爐底渣，加熱的點火床料靜止高度一般為600 mm左右。當床料被加熱到600℃以上時，便開始少量投煤，并監視密相區床溫及煙氣氧量的變化，根據其變化梯度相應調整給煤量、燃油量及配風量，繼續保持床溫穩定而勻速地上升。當床溫達到800℃以上時，可視爐內燃燒情況先后停運2只點火油槍。
此后可依據氧量情況，繼續加煤使床溫達到870℃，并開始升負荷，同時調整回料裝置的送風，使循環灰正常進入爐膛下部冷卻濃相區，以防止超溫，并由循環灰把下部床體的熱量帶到爐膛上部。
對于氧量的監視，無論是在點火啟動過程還是鍋爐的日常運行中都是十分重要的，在正常運行情況下，氧量宜控制在4%左右。
點火啟動中，鍋爐汽水系統的操作不及燃燒系統的頻繁，主要應注意在床溫快速變化時對鍋筒水位的控制。一般在停止燃油全投煤運行后，關閉對空排汽門，逐漸升壓、升負荷。
3.2溫態啟動
在運行中，鍋爐由于某種原因而壓火一段時間后再次啟動被稱為溫態（或熱態）點火。這時由于床內還保持一定溫度，因而啟動風機、點燃油槍可在短時間內投煤著火，轉為正常燃煤運行。
3.3連續運行
鍋爐開始初期燃煤試運，共計100多h。在此期間，由于給煤時常中斷（煤含水量高產生凍結和煤斗堵塞），回料風無法調節等原因而影響正常燃煤運行。進行消缺和相關改造后，于2001年4月20日鍋爐順利通過72 h連續運行考核。
在試運行期間，鍋爐機組運行穩定，爐內燃燒狀況良好，各部分參數顯示正常，除受上網負荷限制外，鍋爐出力及參數均能達到設計指標，能夠滿足25 MW負荷的發電要求，鍋爐機組調試工作順利完成。
4、結束語
林州130t/h循環流化床鍋爐，經過多次啟動試運及部分設備改造，最終能夠帶到130t/h的額定出力，各項性能參數基本上達到了設計值。
鍋爐燃燒穩定，調節性能良好，煤種適應性強，具有優異的低負荷穩定運行能力，可滿足電網調峰。
鍋爐采用床下啟動燃燒器，啟動時間短，運行也比較穩定。但是，存在油槍調節比過小，對油槍的熱負荷調節不利。
試運證明，給煤系統性能不佳是影響鍋爐安全、穩定運行的主要因素。應對給煤系統進行完善和改造，徹底解決給煤機密封和煤斗下煤堵塞等問題，以保證鍋爐穩定運行，改善現場工作環境，防止給煤機驅動裝置因運行溫度太高而損壞。
