云南大唐國際紅河發電有限責任公司1、2號鍋爐是引進法國ALSTOM公司技術．由哈爾濱鍋爐廠有限責任公司設計和制造的HG-1025/17.5-L_HM37型循環流化床鍋爐，是全國首臺和第2臺國產化300 MW CFB鍋爐，分別于2006年6月3日和8月27日．順利地通過了168 h滿負荷試運，投入了商業運營。通過la多的摸索與實踐，并針對300 MWCFB鍋爐在運行中發現的問題，采取了一系列的運行優化措施，使機組運行更加安全與經濟。
1、鍋爐設備簡介
云南大唐國際紅河發電有限責任公司2x300 MWCFB鍋爐，系亞臨界參數、一次中間再熱、單鍋筒、自然循環、平衡通風、露天島式布置。鍋爐為單爐膛褲衩型雙水冷布風板結構。采用流態化的燃燒方式，這是一種介于煤粉爐懸浮燃燒和鏈條爐固定燃燒之間的燃燒方式，即通常所說的半懸浮燃燒方式。流態化是指物料在從水冷風室布風板下送入的一次風和從爐膛密相區分上下2層送入的二次風的作用下處于流化狀態．并實現物料在爐膛內的內循環和爐膛外的外循環，從而實現物料在鍋爐不斷往復地循環燃燒。物料外循環系統布置有：4個高溫絕熱旋風分離器，4個非機械型單回路自平衡式回料閥．對稱布置的4個外置床內分別布置有2個低溫過熱器、高溫再熱器和2個中溫過熱器I、中溫過熱器II。輸煤碎煤系統配備有：一級環錘式碎煤機和二級籠式碎煤機。給煤系統配置有：4條給煤線，每條給煤線有3個給煤口，采用稱重和埋刮板兩級給煤機，前后墻回料管線上各2點，左右兩側墻中部的給煤管線上各1點，共6點的給煤方式。床下布置有2個風道燃燒器共4只床下槍，床上布置有8只啟動床槍。通過4個風水聯合式冷渣器錐形閥來控制鍋爐的排渣量。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．鍋爐尾部煙道中依次布置有高溫過熱器、低溫再熱器、省煤器，煙氣最后進入一臺四分倉回轉式空氣預熱器。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、機組運行優化方式
2.1 埋刮板給煤線中間給煤口由運行轉備用
利用2號鍋爐運行8個月后的停爐機會．對鍋爐受熱面進行全面的防磨防爆檢查．發現所有給煤線中間給煤管落煤口附近的耐火耐磨材料磨損嚴重。為了防止將來中間給煤口處水冷壁因磨損而發生爆管．導致機組的非計劃停運，特做如下優化運行：
(1)給煤線正常運行時禁止投入中間給煤口，該給煤口只做緊急備用．即只能在給煤線1號給煤口堵煤時，才能投入中間給煤口運行。以減小中間給煤口處水冷壁管的磨損．
(2)正常運行時加強給煤系統的監視和就地給煤線的巡檢，特別要防止1號給煤口旋轉給料機的堵轉。
(3)給煤線運行時1號給煤口旋轉給料機的轉速與下煤量要相匹配．防止總給煤量一定時l號煤口下煤量過小，而引起3號給煤日下煤量過大而堵煤。
(4)當發現運行給煤線的1、3號給煤口任意一個出現故障時．要及時減少該給煤線的出力．然后投運中間給煤口替代故障給煤口．待故障消除后再恢復中間給煤口作緊急備用。
(5)當單側一條給煤線跳閘，同側另一條給煤線的給煤量超過75 t/h時．要將該給煤線的中間給煤口投運．并設置好兩側給煤量的偏置，防止3號給煤口下煤量過大而堵煤。
2.2合理調整流化風量
為了延長高壓流化風機的使用壽命、降低廠用電率、提高設備的可靠性，通過合理調整流化風量，將流化風機運行方式由設計的4臺運行l臺備用改為3臺運行2臺備用，特做如下優化運行：
(1)修改邏輯關系．使高壓流化風機具備3臺投運條件。機組正常運行時保持3臺高壓流化風機運行，1臺投手動備用，另一臺投手動備用或轉檢修。
(2)加強對運行3臺高壓流化風機運行參數的監視，發現異常要及時將1臺備用高壓流化風機投運，確保鍋爐穩定運行。
(3)當運行中任意一臺高壓流化風機發生跳閘時，應立即手動啟動1臺備用高壓流化風機運行，并及時對回料閥、外置床、冷渣器的流化風量進行調整，防止因流化風量過低而引起堵灰。
(4)床壓高于11 kPa．需打開冷渣器的觸動風門和各流化風門進行排渣時．必須加強對流化風母管風壓、風機電流和各處流化風量的監視和調整，防止高壓流化風機過電流。
2.3優化機組低負荷時的運行方式
云南電網峰谷差很大，特別是后夜班低負荷時間較長，根據計劃負荷曲線加強與調度的溝通．確定單機負荷在下述規定低谷時段超過3h的時候．要合理安排2臺機組的出力．對減負荷機組的2臺循環水泵、二次風機和引風機，采取停運1臺的節電措施，特做如下優化運行：
(1)當機組負荷降至200 MW時，將準備停運側二次風機的負荷逐漸降至空載后停運備用。因為在此負荷T．保留1臺二次風機運行．可保證鍋爐能正常燃燒。
(2)當機組負荷減至180MW以下，真空在-79 kPa以上．循環水溫升小于8℃，機組其他相關參數運行正常時，可停止l臺循環水泵。此時1臺循環水泵的循環水量已滿足機組對真空的要求。
(3)當機組負荷降至130 MW時，將同側引風機逐漸降至空載后停運備用。因為在此負荷下，保留l臺引風機運行，可以正常調節鍋爐負壓。
(4)循環水泵、二次風機及引風機停運后進行啟動前的檢查，確保隨時具備聯投的條件．以便接到指令后能快速升負荷。
(5)運行循環水泵的冷卻水壓力低于0.1 MPa時，啟動管道泵．增加冷卻水壓力和冷卻水量．確保運行循環水泵的安全。
(6)加強對單側風機運行時風煙系統的監視與調整．特別應防止運行的單側風機過電流和爐膛壓力保護動作。
2.4調整儀用空氣壓縮機的運行方式
通過對1、2號爐儀用空壓機系統的檢查、清理或轉移不重要的用戶，減少儀用壓縮空氣的用氣量，將儀用空壓機3臺運行1臺備用的運行方式改為2臺運行2臺備用．確定2臺儀用空氣壓縮機能滿足2臺機組正常運行的需要。若儀用壓縮空氣系統有泄漏，泄漏點暫時又沒有查清．而儀用壓縮空氣壓力不能維持在0.65 MPa以上時．投備用的儀用空氣壓縮機就會自動聯啟，必要時可手動啟動第4臺儀用空氣壓縮機。
2.5煤種摻燒
為了適應電煤市場的變化．尋求企業的生存和發展，在燃燒設計煤種小龍潭褐煤的基礎上，摻燒非設計煤種彌勒縣新哨煤。在做完鍋爐摻燒非設計煤種試驗后，特做如下優化運行：
(1)摻燒的煤種按10%、20%、30%、40%、50%摻燒配比對鍋爐原煤倉上煤。經過一段時間的摻燒試驗，確認30%—50%摻燒配比可滿足鍋爐正常運行。其摻燒情況試驗記錄見表1。
(2)要盡量保證摻燒均勻．避免出現因摻燒不均而引起的煤質大幅度波動。
(3)摻燒煤種進入煤場后，與設計煤種進行分堆存放。需要取煤時．再按比例進行摻混上煤。
(4)當摻燒煤比例加大時，為防止床壓過高，應加強鍋爐排渣。
2.6調整燃煤粒徑平衡鍋爐床料
給煤粒度對CFB鍋爐機組運行的影響很大，煤粒過細將增加碎煤機的電耗．且使鍋爐排煙溫度升高．排煙熱損失增加：煤粒過粗將使細顆粒所占的份額減少．則會有較少的顆粒被攜帶到床層的上部．減少了截面顆粒質量濃度，從而間接地削弱了傳熱。并且給煤粒度過粗，鍋爐床壓也會逐漸升高．如果冷渣器排渣有困難，就會使鍋爐床壓偏高．這樣一方面會增加風機的電耗．另一方面鍋爐在高床壓下運行．容易發生鍋爐“翻床”，甚至被迫停爐，直至被迫停機。因此，合理的給煤粒度對鍋爐運行十分重要。在1號爐投產初期，由于褐煤煤質的特性和設計燃煤粒徑較小(8—10 mm)，一次風壓偏高等因素的影響，不能維持鍋爐正常的床壓。采用通過埋刮板給煤機中間給料機的人孔門．每天都要向爐內加裝50t左右的床料．以補充鍋爐運行中損失掉的床料。通過試驗，特做如下優化運行：
(1)經多次試驗，入爐煤一級破碎篩分粒度情況見表2。
(2)取消二級籠式細碎機，入爐煤只經過一級環錘式碎煤機破碎，增大了入爐煤粒徑(50—25 mm)，床料基本能維持平衡，如果床壓高時通過冷渣器排渣。
(3)在鍋爐開始投煤初期，可適當降低原煤破碎粒度，以便快速提高床溫，減少燃油。待床溫達800℃時，再將原煤破碎粒度調整到規定值。富通新能源生產銷售的生物質鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
2.7低床壓經濟運行．有效控制鍋爐的翻床
CFB鍋爐比常規煤粉爐廠用電率偏高，是亟待
解決的技術難題之一。通過加強鍋爐的排渣．必要時通過外置床事故排渣，調整給煤粒度，維持鍋爐床壓在10—11kPa運行。經過低床壓運行試驗，采取降低2kPa的床壓，即保持鍋爐在7—9 kPa的低床壓運行．使高廠變的負荷由23.5 MW降至20.5 MW,降低了廠用電率．同時低床壓運行還減少了鍋爐受熱面磨損．另外也大大減少了鍋爐兩床失穩及翻床的幾率。
2.8拆除床上油槍．調整鍋爐燃油泵運行方式
由于燃用設計小龍潭褐煤的揮發分很高．在床溫達300℃以上時能脈動給煤，在床溫達350℃以上就能穩定燃燒．這就使床上油槍失去了存在的意義（不過各廠應根據燃用煤種來確定是否保留床上油槍）。當鍋爐床溫下降很快時，可通過投入風道燃燒器，投油助燃，也能達到有效提升床溫的目的。另外，即使在故障情況下．因為CFB鍋爐的蓄熱能力特別大，鍋爐床溫短時降至300℃以下的可能性也很少，所以采取將鍋爐燃油泵由連續運行改為停運備用。
2.9節油
在燃煤機組運行中，燃油成本占有很大的比重．并且隨著成品油的漲價，燃油成本會越來越高。通過近la的摸索實踐，在節油方面取得了顯著效果，采取如下優化運行：
(1)在冷態啟爐過程中，通過風道燃燒器預熱床料。燃用設計煤種小龍潭褐煤．通過試驗確定當床溫達300℃以上時可間斷投煤，并隨著床溫上升，可逐步降低風道燃燒器油槍的出力。當床溫上升并且氧質量分數下降時可連續投煤．當床溫達500℃以上時，要及時斷油，從而可節約大量燃油。
(2)間斷投煤的初期，床溫上升很慢，此階段的燃燒主要是煤的揮發分在燃燒。到間斷投煤的后期，固定碳開始燃燒，這時要特別注意床溫的溫升，溫升率可能會達25—45℃/min．謹防爐膛發生爆燃、結焦和受熱面超溫。
（3)鍋爐壓火消除缺陷后，機組恢復啟動時，如果爐膛中部的床溫達300℃以上，就可不用投油，直接脈動投煤，這樣將大大節約燃油。
2.10吹灰優化
該廠循環流化床鍋爐燃用的設計煤種（小龍潭褐煤）灰分小，加上一次風的流化作用，使大部分灰渣以飛灰的形式由煙囪排走。通過電除塵除掉的灰渣約占總灰渣的50%~60%．致使鍋爐尾部煙道受熱面容易積灰。另外，300 MW CFB鍋爐只有1臺四分倉回轉式空氣預熱器，吹灰不及時可能造成其卡澀，并導致空氣預熱器跳閘。為了從運行上降低排煙溫度，減少排煙損失，降低引風機的電耗及保證機組安全，規定空氣預熱器人口煙溫達313℃時，投入鍋爐程控吹灰。
2.11低氧燃燒
CFB鍋爐的物料可通過熱循環回路．不斷往復地循環燃燒，即使在含氧質量分數很低的情況下，經多次循環燃燒后，碳燃盡率仍很高。經化驗，檢測不到飛灰含碳質量分數．所以低氧燃燒能保證CFB鍋爐的效率。另外，低氧燃燒，還可減少送風量，降低二次風機出力，降低廠用電率。
鍋爐正常運行中各負荷段要求氧質量分數分別控制為：150 MW時4%~5%；200 MW時3%。4%；250 MW時2%~3%；300 MW時1%～2%。
2.12電除塵器出口加裝濁度儀自動調節電場運行電流
由于CFB鍋爐的煤粉粒度遠大于常規煤粉爐．通過電除塵器收集的飛灰量占總排灰渣量的50%～60%，這就大大增加了電除塵器的運行負荷。通過在電除塵器出口加裝濁度儀，根據煙氣的濁度情況，自動調節電除塵電場的運行電流，從而使電除塵器的運行更加經濟。
3、保護邏輯的優化
針對CFB鍋爐的運行特點．經過充分論證和多次實踐的檢驗，對鍋爐、汽輪機的主保護，做如下優化：
3.1鍋爐主燃料跳閘保護(MFT)部分
(1)-次風量低于臨界流化風量(70 km3/h)保護未投。主要是考慮到定值有些不妥，即使一次風量低于臨界流化風量，也可重新繼續流化，沒有必要使鍋爐MFT投入，故該保護暫時未投。
(2)流化風進入回料閥風量低(1km3／h)保護切除。主要是考慮到回料閥經常堵灰，或者流化風量顯示不準，投入該保護時，容易造成鍋爐MFT誤動。現在該項保護已被優化掉了。
(3)分離器溫度高(1050℃)保護切除。主要是考慮到鍋爐加負荷速率，或者床壓低帶負荷困難．另外溫度測點有時會燒壞，投入該保護，容易發生鍋爐MFT誤動。現在該項保護已被優化掉了。
(4)床溫小于600℃且已投煤無風燃器支持保護，根據現場實際投煤燃燒試驗的情況，確定改為床溫小于300℃且已投煤無風燃器支持，更改完畢后已投入了該項保護。
3.2鍋爐跳閘保護部分
(1)增加了鍋爐跳閘后，流化風機延時30s再全部跳閘的保護。主要是考慮到在進行的多次壓火操作過程中發現，鍋爐跳閘后流化風機全部跳閘容易導致回料閥和外置床空室堵塞。通過延時30 s．使旋風分離器內的物料盡可能多地返回到爐膛．不至于使回料閥和外置床空室堵塞。
(2)分離器溫度高(1050℃)保護切除。主要是考慮到鍋爐加負荷速率，或者床壓低時帶負荷困難．另外溫度測點有時也不準．投入該保護．容易發生鍋爐跳閘保護誤動。現在該項保護已被優化掉了。
(3)流化風進入回料閥風量低(1km3/h)保護切除。主要是考慮到回料閥經常堵灰．或者流化風量顯示有問題，投入該保護，容易造成鍋爐跳閘保護誤動。現在該項保護已被優化掉了。
3.3汽輪機主保護部分
鍋爐跳閘后汽輪機的保護自鍋爐投運以來．一直沒有投入。因為鍋爐的蓄熱能力特別大，即使鍋爐跳閘，利用鍋爐的蓄熱量．也能采取關小汽輪機調節門減負荷，繼續維持汽輪發電機組運行10～12h。待鍋爐缺陷消除后，可快速恢復機組正常運行．這樣就減少了機組非計劃停機的次數。
4、結語
通過la多的摸索實踐．逐步掌握了300 MWCFB鍋爐的一些運行特性，積累了一定的運行經驗，并積極采取了一系列運行及邏輯優化措施。實踐證明，這些優化措施是可行和成功的．為300 MWCFB鍋爐更加安全、穩定和經濟運行提供了可靠的保證。
