基于CFB技术的锅炉安装施工要点探讨

摘要：循环流化床作为一种新兴的燃烧技术，基于循环流化床（CFB）技术的锅炉具有效率高、污染低、煤种适应性好等优点。本文就循环流化床锅炉安装在施工中所特有的环节做了分析探讨，以充分发挥其长处，消除不利因素。

关键词：CFB 锅炉 浇筑料脱落 水冷壁磨损 安装 施工

循环流化床燃烧（CFBC）技术是一种新型成熟的高效低污染清洁煤技术，基于循环流化床（CFB）技术的锅炉具有效率高、污染低、煤种适应性好等优点。它几乎可燃用各种品质燃料，如泥煤、烟煤(包括高硫煤)、无烟煤、矸石、焦炭、工业废料、城市垃圾等。床内直接添加石灰石等脱硫剂，投资小、脱硫效率高(当Ca/S＝1.5～2.0时，脱硫效率可达85%～90%)。排出的灰渣活性好，易于实现综合利用，无二次灰渣污染；负荷调节范围大，低负荷可降到满负荷的30%左右。这种炉型是目前环保节能型电厂的发展方向。

一、 循环流化床锅炉安装施工程序的优化

循环流化床锅炉的最突出特点是增加了旋风分离器，旋风分离器由外护板、水冷套、浇筑料及中心筒组成，正常的施工程序是：锅炉汽水系统安装（含水冷套）――水压试验――外护板及浇筑料施工。这样，在锅炉水压试验合格后需要留出二个月的时间进行旋风筒浇筑料施工，如果将水冷套提前独立进行水压试验，就可使浇筑料施工与汽水系统安装同时进行，在锅炉整体水压试验后一个月内锅炉砌施工基本上就可以结束，既使整体工期明显缩短，又缓解了砌筑高峰。

二、 循环流化床锅炉安装施工中浇筑料脱落问题的解决措施

浇筑料脱落是循环流化床锅炉的“老大难”，而浇筑料又主要集中在旋风筒内，它经常造成返料器结焦，导致锅炉停炉。

1、 把好销钉、钢筋等重要材料选材关

很多锅炉厂家从工程成本考虑，将旋风筒内的销钉、钢筋等不锈钢材质设计为Cr18Ni9Ti，这种钢材虽有一定的耐热性和抗腐蚀性，但在循环流化床的运行工况下，浇注料温度在900℃以上，且在点火、停炉及负荷变化过程中，钢筋时而受拉，时而受压，钢筋在浇筑料的膨胀缝和浇筑料运行中产生的缝隙中断裂，从而引起浇筑料脱落。而1Cr20Ni14Si2，具有较高的高温强度及抗氧化性，抗拉强度在590MPa以上，明显大于前者，适用于制作承受应力的各种炉用构件。

2、 托板由封闭的圆周改为有段落间隔的组合圆周

因为在锅炉启动过程中，托板内弧温度高快，托板向外延展，温度稳定后，托板产生塑性变形，形状稳定；在停炉过程中，由于内弧冷却书本，托板向内收缩。如此周而复始，在焊缝疲劳开裂部位出现了托板向内突出，在没有发生焊缝疲劳开裂的部位，则向外推拉旋风筒护板，造成外部旋风筒护板焊缝开裂，内部托板呈波浪变形。浇筑料失去托板支护或受托板挤压，使该部位产生裂缝甚至脱落，外护板也因此而超温。如将托板改为有间隔的圆周后，温度变化产生的热应力通过隔板间隙得以释放，消除了上述不利影响。

3、 托板与浇筑料施工作一体宜改为浇筑料与托板间留“Z”字形膨胀缝。

在启停炉过程中，由于托板与浇筑料的温度变化速度不同而造成托板与浇筑料的胀差，通过“Z”形膨胀缝得以消除，避免了托板与浇筑料相互挤压而产生托板部位浇筑料受挤压松动脱落现象。

三、循环流化床锅炉安装施工中水冷壁磨损问题的解决措施

CFB与传统的煤粉炉不同，炉内床料在烟气携带下沿炉膛上升，经炉膛上部出口进入分离器，在分离器中进行气、固两相分离，被分离出来的固体粒子经回料阀再返回炉膛下部。其在运行过程中，在循环回路的相应部位会产生磨损。磨损不仅影响锅炉的安全运行，还限制了这类锅炉一些优点的发挥。磨损给锅炉造成直接危害是使承受内压的受热面金属管子壁厚减薄直至爆管停炉。磨损使锅炉运行维护费用增大，机组利用率降低，给用户造成巨大的损失。

1、 选择适合于流化床使用的防磨材料

低碳钢和合金钢用于氧化性气氛下的传热耐压件和其他结构件；耐火材料用于腐蚀性或还原性气氛的区域；锅炉大型部件（例如旋风分离器和燃烧室）之间采用调节胀差的膨胀节。

2、采用金属表面喷涂技术和其它表面处理技术防磨

金属表面喷涂能防止磨损和腐蚀有两个方面的原因：第一、涂层的硬度可能较基体的硬度更大；第二、涂层在高温下会产生致密的坚硬和化学稳定性更好的氧化层，且氧化层与其基体的结合更牢。

3、浓相区埋管受热面加装防磨构件

浓相区埋管受热面加装防磨鳍片进行防磨。鳍片防磨作用有两个方面：一是阻碍气泡与埋管表面的直接接触，减轻了气泡尾涡粒子对表面的冲击；二是隔断了颗粒沿表面的滑动，导致埋管表面的颗粒流化强度相对减弱，部分地消除了表面的周期性气隙现象及由此产生的锤击效应。

4、炉膛下部水冷壁与耐火材料（卫燃带）交接处的防磨

一种较新的方法是改变水冷壁管的几何形状，耐火材料结合简易弯管使卫燃带区域与上部水冷壁管保持平直，这样固体物料沿壁面平直下流，消除了局部产生易磨区。另一种方法可采用增加卫燃带高度，但增加卫燃带高度要降低水冷壁吸热量效果，须提高炉膛高度才能达到相应的吸热量。

5、对流受热面的防磨措施

控制水冷壁的平整度，减小了物料循环过程中的垂直冲击力；水冷壁上的临时铁件去掉后，要用角向磨光机将其根部打磨到与鳍片相平，同样水冷壁的拼缝除要对接平整外，凸出的焊瘤也要打磨平整，否则会增大物料对其两侧水冷壁管的磨损

四、增加播煤风，改善给煤特性

循环流化床密相区属微正压运行状态，落煤管压力分布呈下高上低之势，造成落煤不畅，甚至发生堵管，有时出现烟气窜入给煤机内，严重影响锅炉的安全、经济运行。

在落煤管上加入播煤风，可以阻止烟气返窜现象，但播煤的效果不明显，因为从一次风引来的播煤风进入落煤管后进成一个高压气团，在阻止烟气返窜的同时，也阻止了煤粒下落，由此增加了堵管的机率。如将播煤风沿落煤管底部引至管口，此时，播煤风高速吹向密相区，在落煤管口形成负压区，对管内形成抽吸作用，使落煤变得顺畅，改善了给煤特性。

循环流化床作为一种新兴的燃烧技术，越来越被人们所认可，但如何让它更好地为我们所利用，还有待进一步去研究。

参考文献：

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[2]吕志刚.循环流化床锅炉安装、试运的体会[J].工业锅炉.

[3]李辉，陈继东.循环流化床工业锅炉热工自动化及计算机监控[J].热力发电.2001.06.