天津石化熱電工程鍋爐是由福斯特惠勒公司提供，420t/h高溫超高壓、單筒橫置式、單爐膛、自然循環、全懸吊結構、全鋼架，c型布置，且鍋爐采用緊身封閉。爐膛采用由焊接的鰭片管屏組成的氣密全膜式水冷壁，爐膛底板由上面襯有耐火材料的膜式水冷壁結構制成。鍋爐中部是緊湊型水冷旋風分離器，尾部豎井煙道布置兩級三組對流過熱器，過熱器下方布置兩組光管省煤器及一、二次風各兩組空氣預熱器。
1.1主要設計參數
額定蒸發量420 t/h額定蒸汽壓力12，5 MPa
額定蒸汽溫度540℃給水溫度215℃
冷風溫度12.7℃排煙溫度147℃
設計燃料消耗量39.17 t/h鍋爐計算效率92．58%
1.2系統概述
鍋爐采用了循環流化床燃燒技術。在燃燒系統中，給煤機將煤送入落煤管進入爐膛，鍋爐燃燒所需空氣分別由一、二次風機提供。一次風機送出的空氣經一次風空預器預熱后，分為兩路：一路由左右兩側風道引入爐下水冷風室，通過水冷布風板上的風帽進入爐膛；另一路由爐膛前后墻直接進入爐膛。二次風機送出的風經過二次風空預器預熱后，通過分布在爐膛前后墻上的噴口噴入爐膛，補充空氣，加強擾動與混合。燃料在爐膛內與流化狀態下的循環物料摻混燃燒，床內濃度達到一定后，大量的物料在爐膛內呈中間上升，貼壁下降的內循環方式，沿爐膛高度與受熱面進行熱交換，隨煙氣飛出爐膛的眾多細小物料經過緊湊型水冷旋風分離器，絕大部分物料又被分離出來，由返料腿“J”閥返回爐膛下部，再次實現循環燃燒。而比較潔凈的煙氣通過轉向室、高溫過熱器、低溫過熱器、省煤器、一、二次風空預器由尾部煙道排出。水冷布風板把水冷風室和燃燒室相連，布風板上均勻布置了風帽，用來均勻流化床料；床下配有2只風道燃燒器；通過向爐內添加石灰石，能夠顯著降低S02的排放；采用低溫、分級供風的燃燒能夠顯著抑制NOx的生成}其灰渣活性好，具有較高的綜合利用價值；鍋爐左右側布置有二臺流化床型風水聯合選擇式冷渣器，底渣由刮板式除渣機運至渣倉。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、調試中存在的問題及改進
2.1管燃器筒壁燒損
鍋爐初次點火過程中發現，床下管燃器筒壁局部出現高溫，尤其在高油壓時，人孔附近燒損嚴重，但此時風室溫度并沒有超過982℃。經分析點火筒被燒壞的原因如下：①管燃器人孔比較靠近油槍的燃燒區，由于人孔密封不嚴，導致火焰偏斜，不斷沖刷人孔附近，使得人孔處溫度越來越高，引起人孔處的耐火磚、耐火材料過熱，被燒壞；②管燃器保溫層澆注質量不過關，保溫層有裂縫，且保溫澆注與管燃器筒壁分離，高溫熱煙氣通過縫隙直接加熱管燃器筒壁金屬壁面。最終使得筒壁燒紅變形；③點火風、混合風不足是由進風室的熱一次風管調門漏風量大引起的，在流化風量一定時，熱一次風管上的調門漏風量越大，進入管燃器的風量將越小。
通過停爐后將床下兩只管燃器全部重新澆筑、烘烤l改變人孔位置（現改在管燃器末端，靠近風室），人孔門加擋圈密封，減少漏風量；點火后流化風量提高至90～100t/h，加大燃燒風、周界風風量；采用小油槍霧化片1000kg/h(設計油槍出力2800kg/h)、降低油壓，減少油槍出力來降低燃燒筒內熱負荷。管燃器經過兩次點火除發現點火筒內壁只有少量脫落，但不影響正常點火。
2.2冷渣器排渣困難
本爐配置了兩臺選擇型冷渣器，由于該型冷渣器的出力可設計很大，冷卻效果好。因此，國內外大型CFB鍋爐均選用此型設備。但是在試運過程中發現冷渣器排渣不暢，造成床壓逐漸升高，為保證爐膛中物料呈流化狀態不得不提高一次風機的出力。甚至由于冷渣器旋轉給料閥不能運轉導致床壓過高，被迫停爐。
分析原因是由于運行中使用的煤質比較差，發熱量低，灰分和入爐煤粒徑也比較大，而且煤中煤矸石的含量較高，排渣量大，排渣失控，沒有建立冷渣器的進渣與出渣的平衡。冷渣器是按一定的物料平衡設計的當冷渣器進渣失控時，大量的熱渣快速進入冷渣器，而當時的冷渣器的冷卻風又不足以將熱渣冷卻到設計溫度，從而造成排渣溫度升高。同時，當選擇室進渣量較大時，大量的未燃燒煤粒會隨著渣流涌入選擇室，造成冷渣器內的物料不能均勻流化，也不能使物料得到良好的冷卻。因此在流化不好的局部發生可燃物的再燃和結焦，造成選擇室過渣口的堵塞，進而使冷渣器停運。
因此，在運行中，首先是控制入廠煤的質量，盡量減少煤矸石含量，調整好破碎機的間隙，從而控制入爐煤粒徑分布。其次根據爐膛床壓盡量做到少量多次均勻排渣，避免將冷渣器選擇室壓死。最后，應平穩緩慢地開啟輸渣風門，切忌大起大落，以免造成冷渣器內積渣過高，準確而平穩地控制鍋爐排渣風壓的大小來控制鍋爐的排渣量，建立冷渣器的進渣與出渣的平衡。這樣有利于保持冷渣器內物料的均勻流化，并能使熱物料得到良好的冷卻，避免在冷渣器內結焦，減輕冷渣器內的磨損等。調試過程中按以上所述為指導思想，逐漸摸清了冷渣器的熱態特性，實現了冷渣器的平穩進渣和順利輸渣、排渣，提高了循環流化床鍋爐的運行穩定性和安全性。
2.3各類膨脹節的破損
CFB鍋爐的各類非金屬和金屬膨脹節的分布遠多于常規鍋爐，它們對鍋爐的安全經濟運行性能產生著最直接的影響。比如說高壓的流化風機出口膨脹節一旦破裂，就無法正常形成流態化燃燒過程。而流化效果的喪失，意味著結焦和被迫停爐。因此膨脹節破損的防止措施十分重要，其具體方法按照原因的不同可分別予以處理：返料腿等高溫膨脹節處，如因熱燒損變形可增加冷卻風源密封和冷卻；膨脹節，則可更換或加工處理加大膨脹可位移量，滿足膨脹裕量要求；如因耐火澆筑料開裂或脫落造成外圈燒損，可直接處理耐火密封；一些膨脹節由于內部采用了簡單相對式單層密封環的，可改造成多環的迷宮式密封方案；如因內部介質局部異常高溫或溫度波動引起膨脹不良，可適當降低局部溫度、穩定介質溫度水平；高壓側膨脹節如因震動和不對中原因產生問題時，可局部適當兩側相對單項定位，消除三維攢動和震動，調整兩側相對位置對稱適中，同時改善密封件的纖維質強度；有些膨脹節由于內部漏灰串入內部膨脹間隙限制了位移量的話，需清理后在內部焊一些局部止灰窄條，效果不錯。本工程鍋爐在整套試運期間，床上一次風、二次風以及高壓流化風的部分膨脹節破裂。經甲方將各風管道上的膨脹節更換為強度更高的，或在相應風管道上設置補償器，風道上膨脹節破裂問題圓滿得到解決。
2.4煤倉堵煤
由于入爐煤水分較高、煤倉結構不合理、煤倉內襯不良導致煤倉下煤不暢，經常堵煤、斷煤，煤倉內壁掛煤有時達到2米厚，使其有效容積大大減小，導致煤倉上煤時間間隔短，甚至出現空倉，若處理不當容易造成煙氣反竄，使給煤機皮帶燒毀，嚴重影響鍋爐安全運行。
鍋爐原設計配有四臺原煤倉，容積275立方米，鋼板制成，形狀為方錐形，內襯不銹鋼板。煤倉下部收口成方筒，安裝電動插板門，連接天方地圓下煤斗，煤斗再次收口成圓筒接至給煤機入口。煤斗倉壁安裝8臺空氣炮來疏松積煤。
從運行情況看，煤倉堵煤嚴重，空氣炮疏松不明顯，后連續進行疏通仍不見效，只有進行人工敲擊，入爐煤水分高時更加嚴重。建議甲方在煤倉內部安裝表面光滑的超高分子聚乙烯襯板，對煤倉下部煤斗進行改造，將插板門下移至給煤機接口處，將插板門上下煤斗去掉，在鋼煤斗下安裝天方地圓煤斗。此外，要嚴格控制給煤水分在7%以下，煤倉增加疏松機和捅煤孔。合理全面利用上述的改進辦法，煤倉堵煤問題必將徹底解決。
2.5鍋爐安裝時注意幾點事項
①保溫耐火材料施工時一定注意保證配水量，施工中制模非常重要，保證拆模后能夠與圖紙相符，膨脹縫嚴格控制好，在烘爐中排濕孔一定開好，保證徹底排濕。對于拐角部位一定注意，對拐角部位內筋強度，最好使用澆注料形成一個整體，防止裂紋脫落。
②低溫烘爐結束后，需要聯合檢查組進行全面細致的耐火澆筑料檢查，發現問題及時補救。如大面積局部區域出現大的耐火脫落、縱深寬大裂縫，則必須進行全面整修和局部再次的烘爐處理。③提高入廠煤的質量，控制入爐煤粒徑分布，根據爐膛床壓盡量做到少量多次均勻排渣，且平穩地控制鍋爐排渣風壓的大小來控制鍋爐的排渣量，從而建立冷渣器的進渣與出渣的平衡。除此之外，爐膛排渣口處一定圓滑，該處風帽外孔要加大，各冷卻室內澆注料光滑、流暢。④非金屬膨脹節安裝時最重要的是控制錯位安裝尺寸，保證有足夠的膨脹量。選用產品廠家時要注意其參數是否符合設計要求。膨脹節內部填料的填充和外部環境非常重要，一定滿足其運行要求。特別注意水冷風室處膨脹節不要因為熱風泄漏將非金屬膨脹節燒毀。⑤修建干煤棚、控制給煤水分在7%以下、煤倉增加疏松機、空氣炮、捅煤孔、擴大下煤口口徑、增大煤倉壁面角度、更換光滑的塑形板或不銹鋼板內襯，都是防止堵煤的有效方法，如果能夠合理地全面加以應用必將帶來理想的效果。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。
3、結束語
綜上所述，大型CFB鍋爐在調試中反映出的主要問題是：水壓試驗時水冷壁管的滲漏；管燃器長時間運行筒壁的燒損；風水聯合冷渣器的排渣困難，鍋爐大負荷運行時膨脹節的破裂；煤倉堵煤造成給煤不暢、甚至斷煤現象時有發生。這些問題的出現既有設計、制造以及安裝原因，也有運行條件及運行水平方面的原因。因此，必須從源頭上抓起，多方面綜合治理才能達到根本上解決。
