五、CFB锅炉中对耐磨耐火材料的性能要求
在CFB锅炉中，由于大量物料的存在，在炉膛下部密相区、炉膛出口烟道分离器、回料阀、冷渣器等部位存在着严重的磨损问题，尤其在物料浓度很高的密相区、分离器区及顶棚处，磨损十分严重。因此，除进一步解决好磨损设计结构等问题外，耐磨材料的性能也是十分重要的，其各项性能参数将直接影响耐磨材料的使用寿命。哈锅结合多台锅炉的运行实践及引进ALSTOM的CFB锅炉技术，对耐磨材料的性能指标提出了严格要求。
另外，为减少炉墙散热，哈锅采用较厚的炉墙保温层：一般在炉膛下部的密相区，保温厚度为300mm；在炉膛其余部位保温厚度为200mm，在分离器及进出口烟道保温厚度为200mm，以确保保温层外表面温度不超过45℃。
六、锅炉的密封设计
良好的锅炉密封是电厂文明生产及运行操作人员安全生产的前提。由于循环流化床锅炉内存在大量的物料，尤其是燃烧室、分离器、回料阀处在高温物料的循环回路中，如果密封问题解决得不好，将会造成大量的烟气和细颗粒的物料泄漏，给运行环境带来恶劣的影响，所以要求设计人员必须解决循环流化床锅炉的密封问题。
哈锅在与国外锅炉制造商合作及引进技术的基础上，结合自己多年的实践经验，总结除了一套可靠的循环流化床密封设计方法：
1、燃烧室的密封合计
在循环流化床锅炉运行时，燃烧室内工作在正压条件下，其内有大量的固体颗粒运动，同时燃烧室内布置有水冷屏或双面水冷壁及二级过热器屏，带再热器的还布置有高温再热器屏，这些都给燃烧室的密封造成了很大的困难。哈锅采用了成熟的密封技术，有效的解决了燃烧室的密封问题。其中主要的密封设计方法包括：
1）、水冷壁采用全模式壁结构，气密性满焊，经验表明这是行之有效的密封结构。
2）、在屏式受热面穿墙处采用可靠的墙盒式结构及膨胀节设计，解决过热器屏及水冷壁的膨胀差。在密封盒内填充耐火保温材料，改善密封盒金属的工作条件，使其不易被氧化，延长其使用寿命；在二级过热器屏，高温再热器屏穿炉顶处使用了不锈钢材料制造的金属膨胀节，保证密封盒不被拉坏，同时在整个密封盒内填充耐火保温材料，降低膨胀节处的环境温度，延长其使用寿命。
炉底水冷风室与水冷壁之间的密封。由于水冷风室与水冷壁焊成一体，水冷风室的上表面作为燃烧室的布风板，其上被耐磨耐火材料全部覆盖，所以该处的密封性非常好。
2、非金属膨胀节的使用
由于锅炉设置了膨胀中心，即分别在燃烧室的中心线、分离器中心线、尾部烟道中心线设置膨胀中心，这样在燃烧室与分离器的接口处、分离器与尾部烟道接口处、分离器与回料阀的接口处存在三维胀差，这种三维胀差用常规的金属膨胀节是无法解决的，而必须使用非金属膨胀节。在哈锅与PYROPOWER公司合作的过程中，掌握了非金属膨胀节密封结构设计技术，并将之应用到哈锅自主开发的CFB锅炉中，运行效果非常好。目前国内对这种非金属膨胀节的结构特性也进行了深入的研究，并进行了生产和应用。在辽河油田进口的220t/hCFB锅炉上国产的非金属膨胀节已经替代了进口的同类产品，应该说国产的非金属膨胀节性能上已经赶上了进口产品，而其价格远低于进口产品。
3、尾部烟道的密封设计
尾部烟道受热面的布置与常规煤粉炉基本相同，哈锅在尾部烟道的密封设计上有更多的经验。
1）、尾部烟道包墙采用了模式壁和护板两种结构，均为气密型焊接结构，可以确保包墙的密封。
2）、尾部烟道吊挂管顶棚穿墙结构的密封，采用了传统的分段密封盒结构设计。密封盒内同样敷设了耐火保温材料。
3）、尾部烟道后墙过热器穿墙结构的密封，借鉴了国外的二次密封技术，即在应用了传统的分段密封盒结构以外，还增加了一个大的罩盒，将过热器集箱和分段密封盒包在一起。
在采用了上述的密封结构设计的基础上，加强了锅炉的产品制造质量，尤其是保证密封结构的工地安装质量的控制，从而保证锅炉良好的密封，为运行人员创造一个清洁的工作环境。
七、炉膛水冷壁、管屏及过热器的防爆防磨措施
循环流化床锅炉特有的燃烧方式决定了循环流化床锅炉燃烧室内将存在大量的物料，尤其是燃烧时下部密相区更是高浓度物料的强烈湍流、返混及卷吸的区域；同时研究结果和运行经验表明，在气固两相流流场发生变化的区域，如水冷壁的弯管处（人孔、热工测孔等）、管屏穿墙处、炉膛下部密相区和稀相区交界处均易发生严重磨损，因此在这些区域必须采取严格的防磨措施，才能保证机组的正常工作。
哈锅在非金属防磨设计方面有十分丰富的经验，在积极消化吸收并采用了外国公司的防磨设计经验的基础上加以改进。目前哈锅设计制造的CFB锅炉中还未出现严重磨损的现象。
1、过热器屏的防磨设计
1）、合理设计过热器屏的防磨，由于过热器屏处在向上运动的气固两相流的流场中，尤其是下端直接受到气固两相流的冲刷，存在严重的磨损隐患；另外，在其穿墙处，由于气固两相流的流动形式发生变化，出现了绕流、回流及脉动现象，易于发生磨损。因此必须采取合理的防磨措施。在过热器屏的下部及水冷壁的穿墙处均敷设了一定厚度的耐磨耐火材料，可以有效的解决磨损问题。
2）、合理设计过热器屏进出口集箱的引入引出形式，减小水力偏差，避免出现偏差管，防止屏式过热器管束超温；同时由于循环流化床锅炉燃烧室内温度分布非常均匀，热负荷较低，因此也可以减少屏式过热器爆管的可能性。
2、炉膛下部密相区开孔处防磨设计
在炉膛下部密相区存在着大量的开孔结构，包括人孔、热工测孔、二次风口等。为防止这些区域磨损，采用了国外成熟的防磨结构设计，这些开孔周围的区域均被耐磨耐火材料覆盖，并在二次风管和热工测孔套管外涂上沥青或包上陶瓷纤维纸以解决金属套管与耐磨耐火材料的膨胀问题。采用这种设计后，在哈锅制造的CFB锅炉中这些区域从未发生过磨损。
3、炉膛下部密相区与稀相区交界处的防磨设计
炉膛下部密相区与稀相区交界处（即炉膛下部密相区耐磨耐火材料的终止端）是磨损的敏感区。沿水冷壁向下流动的物料在交界处会形成颗粒返弹，同时会出现颗粒的不规则运动，所以易于在该区域发生磨损。为解决该区域的磨损问题，国内外许多锅炉制造厂家进行了大量的研究和应用，目前已经基本上解决了这个问题。哈锅采用国外公司成熟设计结构，在已投用的CFB锅炉中在该区域未发现磨损问题。
八、防止流化床型风水联合冷渣器堵灰的措施
1）、冷渣器运行时内存大量的低温底渣，使排到冷渣器的高温灰渣相对大量的低温底渣而言容易被冷却，高温灰渣落至布风板时，温度已降至碳颗粒的着火温度以下，因此不会燃烧结焦，不会出现堵灰现象。
2）、在流化床冷渣器内布置水冷受热面，冷却能力强，同时流化速度较低，流化用空气量较少，因此不会燃烧或发生结焦。
3）、冷渣器布风板采用大口径钟罩式风帽，可使布风均匀，并保证充分流化，可避免底渣在布风板上堆积，造成结焦。
4）、冷渣器布风板向排渣口微微倾斜，有利于较大渣粒向排渣口流动，并及时排出，可避免床料堆积引起结焦。
5）、冷渣器除渣口设有捅渣孔，可及时排出排渣口的堵灰，保证冷渣器的正常运行。
6）、要求入炉煤粒径小于7mm，同时保证炉膛密相区充分流化正常工作，避免出现大颗粒的底渣，这是保证冷渣器防止堵塞正常工作的根本保护。
7）、冷渣器流化风机压头及流量留有较大的余量，在冷渣器的运行中出现异常工况时有较大的调节余地。 九、防止床温超温，结焦的措施
1、在炉膛设计时，充分考虑实际燃用煤种的变化和锅炉负荷变化等因素选取合适的传热系数，确保炉内布置足够的受热面。
2、有效的利用调整一、二次风比例的方法来控制床温在设计值范围内，为此在设计中采用了具有防堵结构的风帽，并使二次风具有足够的压头，从而使一、二次风量都有调节范围。
3、设计时使冷渣器的出力有足够的裕量，因此可适当增大或减少排渣量调节床压，即改变炉内灰的驻留量和床料构成，进而影响热物料循环倍率，以达到调节床温的目的；
4、在布风板及风箱设计时，确保风速均匀，从而使床料不会在布风板的个别位置堆积。
5、通过联锁保护系统确保在锅炉启动及低负荷运行时，进入布风板的一次风量必须大于最小给定值，以保证炉内具有足够的流化风速。
6、采取以下措施使炉内不出现还原性气氛，因为这种气氛最容易造成床面结焦：
1）、在风量及燃料量的调节系统中加入了交叉限制功能，即锅炉增负荷先加风后加煤；而减负荷先减煤后减风，以避免锅炉负荷变动时出现富余燃料工况。
2）、通过氧量变送器监视锅炉稳定运行中的风煤配比，利用送风系统中的氧量校正功能确保炉内有足够的过量空气。
3）、在联锁保护系统中加入风煤比这样一个信号，当其低于一值报警，降于二值使主燃料跳闸。
总之，一方面要在锅炉结构设计及控制系统设计中采取可靠的防止超温、结焦的措施，另一方面在锅炉运行中尽量避免偏离设计工况。一旦出现床温过高或结焦，最有效的措施是迅速减少给煤量，或是增大给风量，特别是应该增大流经布风板的一次风量，相应减少二次风量。
十、锅炉运行调节控制方式，冷态启动、升降负荷、停炉等工况下控制方式
循环流化床锅炉和常规煤粉锅炉相比，在控制方式上最大的不同点是前者特有的对循环物料的监测、调节和控制。具体说来，CFB锅炉注重床温、分离器入口温度、风煤比以及床压的监测、调节及控制；注重对影响物料流化、循环及燃烧的各股风量的监控，以此确保有一个平稳、足够的热物料循环得以建立，从而完成锅炉燃烧侧的燃料燃烧及热量传递过程。
现将CFB锅炉调节控制特点（有别于常规PC锅炉之处）归纳如下：
1、通过调节流经布风板的一次风量和直接进入炉膛的二次风量之比来维持床温，使其处于最有利于炉内石灰石脱硫的温度范围内。
2、通过控制选择性风水联合冷渣系统维护炉膛床压恒定，即确保炉内的灰平衡和床料构成。
3、通过调节入炉石灰石数量以控制SO2的排放量。
4、采用旋风分离器入口烟温过高信号，或取布风板一次风量过低信号，而不采用炉膛火焰丧失信号去触发主燃料跳渣（MFT）动作，为此作为炉膛安全保护的重要手段之一。
5、启动油燃烧器的出力调节范围大，以此精确控制炉膛燃烧率，以确保炉内耐磨耐火材料的温度变化合理，不致造成损坏。
6、床温和床压测量元件均应采取耐热、防磨及防堵措施，使所测数据准确、可靠并具有代表性。
除上述一些主要差别外，CFB锅炉的DAS、MCS及BMS系统与常规PC锅炉的相应系统没有本质的差别，在此不一一列举。循环流化床锅炉冷态点火启动过程及停炉过程，在控制方面要注意两点：
1）、风机应按一定的顺序启动（停止则按相反顺序），这可由BMS中的风机联锁加以实现。
2）、通过燃油的启动燃烧器（SUB）暖炉加热床料，然后再投煤升负荷，根据床温决定何时投煤与切煤，这也是通过BMS中的联锁条件加以实现。
在布风板下的风箱压力大于最小值，且无MFT的条件下，投SUB使床温升至450℃--650℃（具体数值取决于煤质），即可允许投煤。油、煤混烧使床温升至760℃，则可切除所有SUB，通过燃煤维持正常床温。由于某些原因（包括正常停炉），床温降至650℃之前，应投油以确保煤的正常燃烧；若没有投SUB，且床温低于650℃，则必须通过BMS实行MFT以切除给煤。
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哈锅循环流化床锅炉技术情况介绍(3)
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- 来源：机电之家
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