第ｌ期 锅炉制造 Ｎｏ．１ ２０１０年１月 Ｂ０ＩＬＥＲ ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ Ｊａｎ．２０１０ 文章编号：ＣＮ２３—１２４９（２０１０）Ｏｌ一０００４—０３ 大型循环流化床锅炉基建调试冷态试验方法研究 于英利 ，杨星利 ，韩 义 ，赵勇纲 （１．内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特，０１００２０； ２．北方联合电力有限责任公司临河热电厂，内蒙古巴彦淖尔，０１５０００） 摘 要：结合循环流化床锅炉自身特点，阐述循环流化床锅炉基建调试冷态试验方法与试验过程，对包括空床 阻力试验、料层阻力试验和临界流化风量试验在内的各项试验进行技术分析与试验总结，完善循环流化床锅 炉的冷态试验指导方案，形成一套行之有效的冷态试验操作流程，为循环流化床锅炉的冷态试验提供一定借 鉴。 关键词：循环流化床；锅炉；冷态试验；调试 中图分类号：ＴＫ２２９．６＋６ 文献标识码：Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏｌｄ Ｔｅｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ＣＦＢ Ｂｏｉｌｅｒ ｉｎ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ Ｙｕ Ｙｉｎｇｌｉ ，Ｙａｎｇ Ｘｉｎｇｌｉ ，Ｈａｎ ，Ｚｈａｏ Ｙｏｎｇｇａｎｇ （１．Ｉｎｎｅｒ Ｍｏｎｇｏｌｉａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｏｈｈｏｔ ０１ｏ０２０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｎｏｒｔｈ Ｕｎｉｔｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｌｉｎｈｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ，Ｂａｙａｎｚｈｕｏｅｒ ０１００１ １，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｕｎｉｑｕｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ ｂｏｉｌｅｒ；ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏ— ｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ｔｅｓｔ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＦＢ ｂｏｉｌｅｒ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ．Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｕｍｍａｒｙ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｅｍｐｔｙ—ｂｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｅｓｔｓ，ｍａｔｅ— ｒｉａｌ—ｌａｙｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｔｅｓｔｓ，ｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ａｉｒｆｌｏｗ ｑｕａｎｔｉｔｙ，ｅｔｃ．Ｔｈｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｐｒｏｇｒａｍ ａｎｄ ｏｐｅｒａ— ｔｉｏｎ ｆｌｏｗ ｗｅｒｅ ｐｅｒｆｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ｔｅｓｔ ｏｆ ｃｕｌａｔｉｎｇ ｆｌｕｉｄ— ｉｚｅｄ ｂｅｄ ｂｏｉｌｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇ ｆｌｕｉｄｉｚｅｄ ｂｅｄ（ＣＦＢ）；ｂｏｉｌｅｒ；ｃｏｌｄ ｔｅｓｔ；ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇ ０ 引 百 的试验要求。循环流化床锅炉的冷态试验，按其 试验顺序排列包括通风特性试验、风量标定、流化 锅炉在基建调试过程中，要进行冷态试验，其 质量试验、空床阻力特性试验、料层阻力特性试 目的是全面检查和了解锅炉设备和系统的冷态运 验、临界流化风量试验、返料系统特性试验等。 行性能，为锅炉的热态运行提供基础数据。循环 本文通过对循环流化床锅炉冷态试验方法与 流化床锅炉因其独特的炉内结构与燃烧方式，与 试验操作技术分析和总结，完善循环流化床锅炉 传统意义煤粉炉的冷态空气动力场试验有着不同 的冷态试验指导方案，为循环流化床锅炉的冷态 收稿日期：２００９—１１—０２ 作者简介：于英利（１９８０一），男，内蒙古赤峰人，硕士，工程师，从事锅炉基建调试与生产试验研究。 第ｌ期 于英利，等：大型循环流化床锅炉基建调试冷态试验方法研究 ・５・ 试验提供一定借鉴。 １ 通风特性试验 锅炉通风特性试验，主要是检验锅炉风道的 安装状况，风机联合启动试运的稳定性，同时也检 验与校核烟风系统的风压流量表计的投入正确 性。该项试验应该在各台风机完成８小时带负荷 试运后进行，此项试验也可与风机联合试运同步 进行。 试验过程中，在不同的通风负荷工况下，记录 烟风系统各项特性参数，包括一次风、二次风、流 化风、播煤风以及冷却风的压力、流量、温度等参 数，得出空气预热器、省煤器、暖风器、锅炉尾部烟 风通道的通风阻力，同时与其设计值进行对比，对 烟风系统的通风阻力进行校核判断，同时对风道 通风畅通性、一次风口布风均匀性、二次风口以及 油燃烧器配风情况等进行检查。 ２ 风量标定 在循环流化床锅炉调试中，准确的风量值是 锅炉运行调整和各项冷态试验的数据基础。长期 以来，风量测量在设计环节就没有引起足够的重 视，在施工时，测量元件的选取与安装布置也存在 着不合理现象，这些因素都影响到风量测量的准 确性。 风量标定过程就是通过对测速元件的输出压 差与标准测速装置的输出压差的对比测量，通过 计算，求得该元件的速度修正系数。当标准测速 结果与测速元件的输出数据偏差超过±５％时，应 复核测速元件装置安装的正确性和传压管的严密 性，以保证测速表计测量的准确性。 工程经验可知，该项工作在通风特性试验结 束后进行较为合理。而常用的风量标定方法是采 用差压风速测定法进行标定，利用微压计和标准 皮托管测定出风管中某一截面上的平均动压值， 然后通过相关公式计算出管道内的气流速度和流 量。可分别选择风量负荷的在５０％，７０％，９０％ 的工况下进行测量。 ３ 流化质量试验 流化质量试验是在增减主流化风量的情况下 检验床料的流化效果，观察床面从鼓泡到流化的 渐变过程是否均匀一致，各部位物料的流化是否 有明显的滞后性，以及试验完毕静态床面的平整 性。为了更好的检验床料流化质量，试验在空床 阻力特性试验前后各做１次，称为流化一次试验、 流化二次试验。在空床阻力特性试验前进行流化 质量一次试验，主要是为了确保布风板与床帽的 正常和完整。流化二次试验一般与料层阻力特性 试验同步进行。 流化质量试验过程中，要注意观察床料的流 化状况以及流化形态的变化，确保各部位床料均 匀流化。同时特别注意停运所有运行风机时应迅 速完成，以便保持流化床料的无障碍飘落。若发 现床面极不平整甚至有“高低起伏”现象，应清除 此区域的床料，查找原因并及时处理。 由于造成床料流化效果不良的原因较多，例 如风帽堵塞、风帽脱落、漏风漏孑Ｌ等，因此，该项试 验应在进行各项床料试验之前完成，以便保证后 续试验的准确性。 ４ 空床阻力特性试验 空床阻力特性试验即布风板阻力试验，是在 布风板未铺床料的情况下，通过测量不同流化风 量工况下的布风板阻力，描绘出布风板阻力与流 化风速关系曲线，获取空床阻力特性。 空床阻力特性试验通过逐渐开大一次风调节 门，实时记录布风板阻力差压，描绘出冷态情况下 的布风板阻力曲线，此为“上行测量法”，为了更 准确的获取试验数据，还同时使用“下行测量 法”，即一次性开大一次风调门后，逐渐关小调 门，再次实时记录布风板阻力差压。通过试验数 据，可描绘出冷态空床阻力特性曲线，并回归推导 出空床阻力特性计算公式。 冷态情况下的布风板阻力曲线进行热态修正 后，即可满足运行人员的需要。运行过程中，当床 压测点出现故障时，运行人员可依据风室压力和 风量与布风板阻力的关系曲线，迅速判断出床上 物料量的多少，以减少运行的盲目性。…… ５ 料层阻力特性试验 料层阻力特性试验应该在布风板阻力试验结 束并成功后进行。料层阻力特性试验主要是绘制 不同料层高度的料层差压值，通过此数据，可有效 判断锅炉热态运行过程中床料量的多少以及监测 判断床压床温的变化过程。 试验用床料以接近启动床料为宜。一般选用 经过筛分的循环流化床锅炉的排渣。床料粒度分 ・６・ 锅炉制造 总第２１９期 布应尽量与锅炉运行时的床料粒度分布相符，如 果锅炉没有明确要求的，一般可选取床料粒径≤６ ｍｍ，其中粒径≤３ ｍｍ的占７０％的炉渣料。床料 应保持干燥。试验料层高度应选择包括运行设计 料层厚度在内的３～５个工况进行试验。 试验时应注意维持炉膛出口风压恒定，维持 的粒径不大于０．７ ｍｍ的灰渣。试验物料应保持 颗粒均匀，干燥，有良好的流动性。 建立返料系统风室压力，逐渐开启松动风门 流化立管物料，开启返料风门，记录不同工况的返 料流化风量、松动风量以及各风室风压。当返料 阀回料量达到临界值后开始连续且均匀时，记录 返料阀的临界流化风量，记录各风室的风压、风 二次风各个支管上压力为正压以防止床料倒灌， 维持炉膛出口在一３０～一５０Ｐａ之间，二次风口区 量、挡板开度。继续增加返料流化风量，观察回料 域负压为０或接近于０。试验测定方法与布风板 量变化。 阻力特性试验方法相同。记录主流化风室和炉膛 试验过程中，要注意物料填加高度要适中。 料层以上区域的压力差。这时测得的阻力为床层 蓄料时，为保证分离器分离效果，建议关闭返料 总阻力。由布风板空板阻力与床层总阻力试验数 风。由于返料阀一旦开始工作，其返料速度非常 据，计算不同料层厚度的料层阻力。 快，会将试验物料瞬间返空，因此要把握试验时 ６ 临界流化风量试验 机。试验时，应尽量多地在炉膛返料口和分离器 人孔门处进行实地观察。 临界流化风量是指床料从固定状态至流化状 返料系统在投运过程中，返料器的投运最为 态所需的最小风量，它是锅炉运行时最低极限一 重要。风量、风压与返料温度都是返料器正常运 次风量。 行的重要参数，只有同时达到要求返料器才能正 临界流化风量的数值可在料层阻力特性曲线 常工作。通过冷态试验，确定返料器流化风量以 上通过作图法进行试验前估算。 及料位高度变化曲线，为返料系统正常运行，提供 临界流化风量运行值的测量方法是：选用０ 可靠数据。 ． —１ ｍｍ或０～１．５ ｍｍ的河沙或循环流化床锅炉 炉渣作为床料，将床料填加至一定高度后，增加流 ８ 结 论 化风量记录总床压值。初始阶段随着流化风量增 通过对循环流化床锅炉各项冷态试验的试验 加，床压逐渐增大，当风量超过某一数值时，继续增 目的、试验方法以及试验过程的详细阐述，同时对 大流化风量，床压将不再增加，该风量值即为临界 每项试验进行了全面的技术分析与总结，归纳整 流化风量。测量过程中，也可以通过实地观察料层 理出循环流化床锅炉基建调试冷态试验指导方案 流化状态判断临界点。当床料膨胀、鼓泡翻动并有 和试验流程，为基建调试人员和电厂运行人员提 大颗粒浮到过床面时，料层流化即达到ＩＩ缶界点，此 供一定的参考和借鉴。 临界点对应的流化风量即为ｌ临界流化风量。 试验过程中，应不断判断分析和对比临界流 参考文献 化风量数值，发现有偏大情况发生时，应及早寻找 ［１］岑可法，倪明江，骆仲泱，等．循环流化床锅炉的设 问题原因，处理解决。 计与运行［Ｍ］．北京：中国电力出版社，１９９７． ［２］于英利，戴健虹，李鑫，等．首台国产化６９０ ｔ／ｈ循环 ７ 返料系统特性试验 流化床锅炉的调试与运行［Ｊ］．电站系统工程， ２００８．２４（６）：３５—３８． 返料系统的特性试验主要是返料系统布风系 ［３］ 党黎军．循环流化床锅炉的启动调试与安全运行 统特性、返料系统料阀风量以及返料系统回料状 ［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２００３． 况的试验。试验物料一般选用其粒径不大于０．３ ［４］ 顾峰，吕清刚．循环流化床物料循环冷态试验研究 ｍｍ的循环流化床锅炉循环料灰，或选用经筛分 ［Ｊ］．锅炉技术，２００３，３４（３）：３９—４２． 投