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75t/h CFB锅炉性能测试
发布时间：2013-06-05 07:47 来源：未知
某热电厂装有3 x 75t/h CFB锅炉，2x 15 MW抽凝式汽轮发电机组，工程于2004年初开工，2005年8月完成可靠性试运并投入商业运行。
1、设备简介
锅炉型号为CC-75/5.30-MX11．横置式单锅筒自然循环锅炉+采用“高温水冷旋风分离器”，全钢架结构，半露天布置。一次风经空气预热器后由左、右两侧风遵从炉后引入水冷风室，通过风帽进入燃烧室；二次风经空气预热器后分两段进入炉膛。炉膛为膜式水冷壁，过热器分高温段和低温段两级布置，中间设喷水减温器+高温过热器布置在炉膛顶部，低温过热器布置在尾部竖井。尾部烟道布置两级省煤器和一、二次风管式空气预热器。
主要参数：额定蒸发量75t/h，额定蒸汽压力5.30 MPa，额定蒸汽温度485℃，给水温度150℃，连续排污率2%，冷风温度15℃，一次风热风温度140℃，二次风热风温度165℃，排烟温度148℃，锅炉设计热效率89.5%。设计煤种燃料特性见表1。
富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料。
2、测试方案
2.1锅炉热效率
接GB10184-88的反平衡法进行，额定负荷下锅炉保证效率为88%。
η=1-q2-q3-g4-q5-q6-q7
(l)q2：的测量用等截面网格法，采用K型铠装热电偶，用K型补偿导线接人IMP分散式数据采集系统。
(2)q3的测量用等截面网格法，取样枪抽取烟气引入烟气自动分析仪。
(3)q4测量中对于飞灰分额和灰渣分额的比例存在着不一致，该锅炉设计值选取的比例为5：5，在CFB锅炉实际运行时飞灰份额随燃料特性、运行工况不同有明显的差别。由于实际测量该比例的工作量较大，为减少工作量，同时按电站锅炉性能试验规程中的有关规定，经双方协商飞灰分额与大渣分额比例取值6:4。
(4)q5采用锅炉外墙实测温度计算散热损失比较准确，但工作量很大。对于布置了高温水冷旋风分离器的CFB锅炉而言，用锅炉热力计算标准方法中给出的常规燃煤锅炉散热损失曲线，会造成计算误差偏大，国内还没有一条针对CFB锅炉的标准散热曲线可供使用，该锅炉最终采用协商办法，取q5=0.72%。
(5)q6中飞灰取样在尾部烟道。从锅炉保证效率值考虑，锅炉效率不应该把冷渣器热量回收计人到锅炉本体效率中，因而对大渣采样不予考虑。
(6)q2石灰石脱硫热损失热量，CFB锅炉采用炉内石灰石脱硫应是CFB锅炉在设计时已经考虑的问题，在电厂设计中已经把石灰石处理、输送和给料系统包括在内。正常情况下，电厂根据燃料含硫量和环保要求，应投运石灰石脱硫系统。锅炉效率的测量应该是在石灰石脱硫系统投运的状态下进行，这时测得的锅炉效率对锅炉运行更有意义，也更符合真实的情况。然而由于种种原因，本次锅炉效率的测量是在不投运石灰石脱硫系统的工况下进行的。
2.2燃用设计煤种成分允许变化范围
干燥无灰基挥发分 ±2%（绝对值）
收到基全水分 ±3%（绝对值）
收到基灰分 ±5%（绝对值）
收到基低位发热量 ±5%（相对值）
煤种及煤质的变化是多数电厂很难避免的现实问题，因此应事先约定CFB锅炉燃煤的低位发热量允许变动范围，同时在试验开始前，供应商须提供各个允许变动指标的修正曲线。
参照《电站锅炉性能试验规程》，本项目收到基低位发热量变动范围仅规定为±5%；而按照《循环流化床锅炉性能试验规程》的规定，该值可取为±10%，选取IO%的波动范围，更有利于燃煤的采购，减少试验完成后各方对煤质的争议。
2.3不投油最低稳燃负荷
不投油最低稳燃负荷是参照煤粉炉的性能考核指标设定的，从实际运行情况看，CFB锅炉的低负荷燃烧能力很强，在短时压火，床温大于800℃的情况下，不投油也能够重新启动。同时考虑到30%负荷(22.5 t/h)下主蒸汽参数难以达到汽轮机进汽条件，试验时需将汽轮机解列，然后对空排汽，隔离程序繁琐且影响正常的生产。经试验各方协商决定，不投油最低稳燃负荷定为30 t/h(40%额定负荷)．以保证汽轮机进汽温度不低于450℃，考核时间为2h。对于CFB锅炉性能考核，最低不投油稳燃负荷指标没有什么必要，对中小型CFB锅炉而言也没有实际意义。
2.4脱硫效率
Ca/S=2，脱硫效率不小于80%。
考虑到系统中的脱硫加料为输煤皮带上预混入石灰石，在炉前给煤机上取样时原煤已与石灰石充分混合，影响煤质分析，且石灰石的加入量也需要根据入场煤进行预先计算，故各方协商脱硫测试指定用煤，煤质指标按入场煤的分析报告。
3、75 t/h CFB锅炉性能测试结果
3.1性能测试条件
性能测试中所需要采集的数据一部分可以借用DCS的数据，但如排烟温度、烟气成分等直接参与计算的关键数据，由测试单位使用经检验的专用仪器获取。性能测试专用测点的布置工作在锅炉本体测点安装时同时进行。本测试在全厂进入商业运行后3个月开始进行。
3.2测试结果及分析
3.2.1锅炉效率
正式试验共进行两组+取平均值作为考核数据。
测试结果的修正包括：进风温度、给水温度对排烟温度的修正，煤质修正。
两个工况的平均值为88.86%。大于保证值88%，故1号锅炉热效率考核合格。
3.2.2最低不投油稳燃负荷
图1为1号炉不投油最低稳燃负荷考核试验期间主蒸汽参数的记录曲线。
从图1可知，2h内，锅炉运行状况良好，无异常情况发生，主蒸汽流量稳定在30t/h左右，主蒸汽温度在460℃左右的小范围内波动，满足考核要求，故1号炉不投油最低稳燃负荷考核合格。
3.2.3脱硫效率
以26 HZ的给料频率（约14.0t/h）向输煤皮带上添加石灰石(皮带输煤量约1OOt/h)。根据计算，Ca/S（摩尔比）～3.7时的脱硫效率为73.88%。
脱硫效率有偏差的原因：
(1)石灰石给料量和上煤量的计量不够精确，对于加料过程中的均匀性等未能作监视；
(2)石灰石中碳酸钙的含量按供应商提供报告98.43%．未进行复测；
(3)煤质含硫量按入场煤质报告1.19%，未在上料时进行取样分析；
(4)测试过程中，床温在950℃左右，偏离了最佳的脱硫温度区间850~900℃；
(5)试验过程中使用的石灰石平均粒度为2~3 mm，与一般推荐采用0~2mm、平均100一500pm的石灰石粒度有差距。
4、结语
(1)中小型CFB锅炉性能考核时应注意到与煤粉锅炉在q4，g5，q6，q7，测量中的差别，特别是飞灰与大渣的比例以及投运石灰石脱硫系统对锅炉效率的影响。
(2)测试过程中，要求机组保持稳定运行。而刚投运的电厂，尤其是小热电厂，操作人员中新手比较多，对系统的熟悉程度也待积累，这就需要事先选择有经验的操作人员，以保证测试数据的有效性。
(3)按照《循环流化床锅炉性能试验规程》，锅炉效率测试应在石灰石脱硫系统运行情况下进行，这也符合电厂实际的运行状况，在此基础上得到的锅炉效率对运行管理更有参考意义。同时脱硫效率的测试方案可以更细化，采用不同的锅炉负荷，不同的钙硫比，有条件的情况下也可以变换石灰石颗粒的细度，这些数据对于今后热电厂的经济运行有很大的参考价值。
