循環流化床（以下簡稱CFB）鍋爐做為一種高效率、低污染和良好綜合利用的燃煤技術，由于它在煤種適應性和變負荷能力以及污染物排放上具有的獨特優勢，在近年來得到了快速的發展。紅河電廠作為做為我國國產化第一臺和第二臺300MW CFB項目，兩臺機組分別于2006年6月和2006年8月通過168小時試運，投入商業運行，運行兩年多以來，1號機組連續運行最長293天，2號機組連續運行最長142天。
循環流化床鍋爐做為一種新的燃燒技術，與傳統煤粉爐相比，由于燃燒原理的不同在運行和事故處理方面也有很多的不同，下面和大家一同探討。
1、設備簡介
CFB鍋爐可分為兩部分。第一部分由爐膛（流化床燃燒室）、氣固分離設備（旋風分離器）、同體物料再循環設備（回料閥）和外置式換熱器（以下簡稱外置床）（內部布置有低溫、中溫過熱器、高溫再熱器受熱面）等組成，上述部件形成了一個物料外循環回路。第二部分為尾部對流煙道，布置有高溫過熱器、低溫再熱器、省煤器和空氣預熱器等，與常規煤粉爐相近。
紅河電廠鍋爐主要由單爐膛，4臺高溫絕熱旋風分離器、4臺回料閥、4臺外置床、尾部對流煙道、4臺冷渣器和1臺回轉式空預器等部分組成。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。
單爐膛采用褲衩腿、雙布風板結構，爐膛內蒸發受熱面采用膜式水冷壁及水冷壁延伸墻結構。在爐膛上部左右兩側各布置有2個高溫絕熱旋風分離器，每個高溫絕熱旋風分離器回料腿下布置一個回料閥和一個外置床，分離器分離下來的循環物料，分別進入回料閥和外置式換熱器，再分別以高溫物料和“低溫”物料的狀態返回爐膛，從而實現了床溫調節和再熱汽溫調節的目的。
做為大型的循環流化床鍋爐，為了解決受熱面布置困難的矛盾，除在鍋爐尾部對流煙道中布置有高溫過熱器、低溫再熱器、省煤器、空氣預熱器外，將其余的受熱面布置在外置式換熱器內。紅河電廠4臺外置床其中靠近爐前的兩個布置有高溫再熱器和低溫過熱器，其主要作用是用來調節再熱汽溫；靠近爐后的兩個布置有中溫過熱器I和中溫過熱器Ⅱ，其主要作用是用來調節床溫。
2、循環流化床的磨損
受熱面的磨損是由沖刷、沖擊和微震磨損造成的。水冷壁的磨損主要是由物料、煙氣與管束沖刷引起的，外置床受熱面的主要問題是由于微振造成的傳熱管壁的磨損。CFB鍋爐相對常規煤粉爐來說，最大的特點是循環物料量大，循環物料的顆粒大，爐內的擾動強烈，所以受熱面磨損程度大。尤其是爐膛內的水冷壁及水冷壁延伸墻和外置床內的受熱面，在運行的過程中當受熱面表面的耐磨材料磨穿而繼續磨損受熱面時，就會造成管壁破裂，形成受熱面泄漏事故。
CFB鍋爐與常規的煤粉爐相比最大的不同就是受熱面的磨損比較嚴重，機組絕大多數非計劃停運都是由于受熱面泄露所致，主要是爐膛內水冷壁以及布置在外置床內經常受物料循環磨損的受熱面泄露引起的。由于結構上的不同CFB鍋爐受熱面泄露的處理方法與常規煤粉爐也不太相同，因此值得我們進一步地探討。而布置在尾部對流煙道內受熱面，由于受到的磨損輕得多，實際上不經常發生泄漏，即使發生了泄漏，由于對鍋爐內部的燃燒循環并不造成影響，實際的處理過程與常規煤粉爐相似，在此不進行特別的討論。
3、循環流化床受熱面泄漏的處理
3.1水冷壁泄漏的處理
首先根據運行參數判斷水冷壁是否發生了泄漏，由于CFB鍋爐在實際的運行過程中，即使發生了水冷壁受熱面的泄漏，由于CFB鍋爐在運行時爐膛內部是正壓，所以在鍋爐本體上并沒有像常規煤粉爐一樣開設有觀察孔，整個鍋爐封閉很嚴，同時由于CFB鍋爐內部有很多的物料，在運行時要維持內部物料的流化，建立正常的物料循環，一、二風機出口的風壓維持較高，因此鍋爐就地的噪音比常規煤粉爐要大得多，要通過就地檢查發現水冷壁受熱面泄漏實際上比較困難，在實際運行中曾經發生監盤中已經確認水冷壁受熱面發生了較大的泄漏，但是在就地檢查并沒有發現異常，因此，對于CFB鍋爐，主要通過分析DCS各運行參數的變化，以判斷水冷壁受熱面是否發生了泄漏。
根據水冷壁泄露程度的大小對爐膛內床料流化程度、爐膛溫度的影響，應采取不同的處理方法，以減小處理過程中對鍋爐汽包造成的影響，在整個處理的過程中應該加強對汽包上下壁溫差的監視。
3.1.1現象
1)泄漏的瞬間會引起爐膛負壓的突然增大，引風機出力增加。
2)給水量與蒸汽量相矛盾，泄漏量大時，必須啟動補水泵來維持汽包水位。
3)煙氣的含氧量降低。
4)泄漏側的床溫會下降，泄漏量大時會引起兩側床壓的波動。
3.1.2處理方法
3.1.2.1如果泄漏量小，汽包水位能夠維持，采取逐步停爐方式
1)鍋爐降低至最低負荷，汽壓給定值降至9MPa以下。
2)鍋爐降低負荷后，通過冷渣器排出爐膛內的床料。
3)停止給煤機，一次風量維持在最小流量以冷卻床料，且繼續排渣。
4)當床料溫度小于300℃，鍋爐受壓部件沒有過熱危險時停爐。
5)將爐膛內的床料完全排空，以防止床料結塊。
在實際事故處理過程中，為了縮短檢修工期，考慮到機組的下次啟動，實際中并不將全部的床料排出，而是在事故處理時，通過爐內各參數的變化，判斷出哪側水冷壁發生了泄漏。一般事故處理時，降低煤量后，左右維持側相同的煤量，隨著煤量的降低，床溫下降，泄漏側床溫會下降的較快，同時泄漏側的床壓會顯示的比較高，為了維持正常的流化，兩側床壓的平衡，泄漏側需要維持較大的一次風量，同側的一次風門擋板開度會比較大。在處理的過程中通過調整一次風量，二次風量將泄漏側的床料盡量吹至未泄露側，判斷將大部分的床料吹至未泄露側后，再將泄漏側的床料排出。為了防止水汽進入冷渣器，導致冷渣器內物料板結，一般將冷渣器的進口管割開，直接將床料排在地面上。在鍋爐未放水之前，盡量以小一次風量維持爐內床料的流化。鍋爐放水以后，待鍋爐冷卻后，可停止爐側風機運行，聯系檢修進入爐內進行檢查。除了檢查泄漏的水冷壁外，同時確認未泄漏側的床料是否有板結現象，安排檢修計劃。
3.1.2.2如果泄漏量大，汽包水位低，鍋爐MFT將動作
1)維持給水量為額定值的15%，向鍋爐上水。
2)觀察爐內床料的流化情況，減小一次風量盡量維持床料的流化，觀察爐膛溫度的下降情況。
3)若水冷壁泄漏量大，導致泄露測的床料無法流化，將引起爐膛內溫度的急劇下降，此時應密切監視汽包上下壁溫度的變化。
4)水冷壁泄漏量大，床料無法流化，爐膛溫度急劇下降時，嚴禁用冷渣器排渣，以防止水汽進入冷渣器，導致冷渣器內物料板結。
5)若由于爐膛內床料不流化，爐膛內溫度低，引起汽包上下壁溫差增大時，應停止爐側風機，維持一臺引風機運行，關閉爐側風門，這種處理方法與常規煤粉爐停爐后的處理相類似。
6)風機停運后，鍋爐壓力接近0時，停止鍋爐給水。
7)待汽包上下壁溫差減小后，可啟動爐側風機對爐膛進行冷卻，時間可按常規煤粉爐停爐后自然通風，強制通風的時間來控制。
8)待爐膛溫度下降后，停運爐側風機，開啟爐膛人孔門，可安排人員對爐膛內板結的床料進行清理。
9)爐膛內床料清理結束，再次啟動前，應啟動一次風機，對爐膛內風帽的流化情況進行檢查。
3.2外置床內受熱面泄漏的處理
3.2.1現象
1)給水量與蒸汽量不符。
2)引風機出力增加。
3)外置床內床料溫度降低。
4)泄漏點之后過熱器內蒸汽溫度上升。
5)由于外置床布置在爐膛的四周，同時在外置床的兩側均開有人孔門，里面的受熱面泄漏時，就地檢查現象一般比較明顯，外置床內會聽到明顯的泄露聲，從人孔門處會有蒸汽泄露出來，
3.2.2處理方法
1)降低鍋爐出力之最低值，降低鍋爐的壓力。
2)關閉泄露外置床進口的錐形閥。
3)當床料溫度小于300℃，鍋爐受壓部件沒有過熱危險時停運一次風機，二次風機，維持流化風機，引風機運行，將泄露外置床內的床料盡快排出，排完后，停運所有風機。
4)在停運風機前，鍋爐受熱面內必須維持一定的壓力，以防止外置床內的床料通過泄露的受熱面進入受熱面的內部，影響機組的下次啟動。
5)爐側風機停運，外置床內床料排完后，再安排鍋爐的放水。
6)安排人員對泄露外置床進行檢查，若泄露較大，還應安排對爐膛內的床料進行檢查，確認是否板結。
外置床內受熱面的處理除防止床料板結外，應注意防止床料進入受熱面內部，造成下次啟動過程中汽水品質的嚴重不合格，從而延長啟動時間，甚至給鍋爐，汽機的運行帶來安全隱患。
若發現外置床內受熱面是再熱器泄漏時，在處理的過程中，應注意汽機高旁的開度，在爐側風機未停，外置床內床料未排完前，應維持一定的開度，保持一定的再熱器壓力，防止外置床內的床料通過泄露的受熱面進入再熱器的內部，造成下次啟動時汽水品質的嚴重不合格，這是容易忽視的地方。
4、預防措施
CFB鍋爐中，由于大量高溫循環粒子不斷流經燃燒室、分離器和回料閥、外置式換熱器，存在著嚴重的磨損問題，為使鍋爐長期安全可靠運行，在以下受熱面表面采取了防磨措施：
1)高溫絕熱分離器及料腿內表面；
2)回料閥內表面；
3)高溫絕熱分離器和對流煙道之間的連接煙道內表面；
4)下部燃燒室內表面和布風板上表面；
5)水冷壁延伸墻下部外表面；
6)燃燒室出煙口及出口煙道內表面；
7)外置式換熱器及冷渣器內表面；
8)尾部對流煙道入口內表面。
雖然CFB鍋爐采取了很多防磨措施，但實際上，鍋爐長期運行以后，循環物料磨損耐磨材料對整個鍋爐造成的影響還是比較大的。耐磨材料被磨穿以后，在沒有布置受熱面的地方，會造成耐磨材料外部的鋼板超溫，再運行可能磨穿鍋爐外面的鋼板，磨穿后會有火從磨穿的地方噴出，影響鍋爐的安全運行，嚴重時鍋爐必須進行壓火、甚至機組被迫停運。而在布置有受熱面的地方，耐磨材料磨穿以后，再磨損受熱面時，就可能造成受熱面的泄露。針對CFB鍋爐的結構特點，很容易判斷出水冷壁及水冷壁延伸墻和布置在外置式換熱器內的高溫再熱器、低溫過熱器、中溫過熱器是經常受到磨損的的地方，容易發生受熱面的泄漏，在實際的運行過程中證明了這一點。紅河電廠從投產到現在，機組的非計劃停運基本都是上述受熱面泄漏引起的。
針對CFB鍋爐，在投產運行l一2年后，由于爐內磨損的日積月累，磨損嚴重的地方，爐內布置的澆注料會明顯的變薄，而在爐膛的上部及稀相區，沒有澆注料的地方，會直接對爐膛內的水冷壁磨損，造成水冷壁管壁的變薄。通過大量的針對爐膛內部磨損的試驗研究，分析爐膛內部重要磨損部位的分布，近年來，通過對爐膛內部的改造，爐膛內部的磨損有一定的減損，主要采取的方法主要有兩種。
1)在爐內安裝水冷壁防磨梁。主要是在爐膛的稀相區，沒有布置澆注料的地方，沿著爐膛的高度，每隔一段距離布置一層防磨梁，利用多層阻流板作用，緩解貼壁流物料的下降速度，延長物料的熱交換時間。通過長時間運行的觀察，水冷壁管束上安裝了防磨導流梁后，水冷壁管束的磨損程度明顯減弱，延長了水冷壁管的使用壽命，但爐內安裝了水冷壁防磨梁后，由于爐內水冷壁換熱面積相對減少，爐內換熱減弱，造成爐膛出口的溫度有所提高，在調節汽溫時，減溫水量增加，帶來一定的安全隱患。針對水冷壁防磨梁改造后帶來的影響，還在分析研究，目前認為，造成爐內換熱減弱的主要原因，影響最大的是安裝在最下層的一道防磨粱，采取的措施是，相對降低最下層的一道防磨梁的高度，具體對爐內防磨的影響，還在觀察中。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)爐內的讓管改造。通過長期對CFB鍋爐爐膛內部磨損的觀察，發現磨損最嚴重的地方，是與爐膛褲衩腿頂部平齊的一圈水冷壁周圍的澆注料，分析原因是：爐膛內循環物料從爐膛褲衩腿向爐膛上部后，在空間上有一個增大的過程，由于物料在爐內的內循環，在物料返回的過程中，與爐膛褲衩腿頂部平齊的一圈水冷壁周圍的澆注料是沖刷磨損最為嚴重的地方。針對這一現象，有針對性的增加這一部分區域水冷壁上澆注料的厚度。具體的方法是：將這一段大約80 cm高的水冷壁向外拐出一部分的距離，然后在爐內再打澆注料，與其它的地方保持平齊，這樣這一段澆注料的厚度就增加了，達到了保護這一段水冷壁的目的。
5、結束語
通過以上的分析，當發現CFB鍋爐受熱面存在泄露時，處理過程應該盡量的迅速果斷，以避免大量的汽水泄露至爐膛及外置床，造成內部大量的床料板結，風帽堵塞，大面積受熱面損壞，給整個檢修的過程帶來困難，延長檢修工期。同時根據水冷壁泄露程度的大小對爐膛內床料流化程度、爐膛溫度的影響，應采取不同的處理方法，以減小處理過程中對鍋爐汽包造成的影響，在整個處理的過程中應該加強對汽包上下壁溫差的檢查。外置床內受熱面的處理除防止床料板結外，應注意防止床料進入受熱面內部，造成下次啟動過程中汽水品質的嚴重不合格，從而延長啟動時間，甚至給鍋爐，汽機的運行帶來安全隱患。實踐證明，采取以上處理措施是可行有效的，為大型CFB機組的安全穩定運行提供了技術支持。
