河南省林州市电力集团股份公司于2000年新建1台130t/h循环流化床中压锅炉。该炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司设计制造，为国内首台采用水冷方形分离器技术的130 t/h循环流化床锅炉，型号为HG-130/3.82 -L．MG4。
该炉采用水冷布风板、床下启动燃烧器、水冷方形分离器和非机械密封回料装置，具有燃料适应性广、燃烧效率高、启动速度快和负荷调节比大等优点。
本文针对130t/h CFB锅炉的技术概况和调试中各阶段的工作状态作详细介绍，并进行相应的分析研究。
1、锅炉技术特点
1.1锅炉技术规范（见表1）
1.2燃料特性（收到基）（表见2）
1.3主要设计数据（见表3）
1.4锅炉整体布置
锅炉为露天布置，采用悬吊结构与支撑结合的方式固定，全钢构架。除空气预热器采用支撑结构外，炉膛、方形水冷分离器和尾部烟道上部受热面均采用全悬吊结构，大板梁标高35 m，汽包横置其上。炉膛水冷壁采用60 mm×6mm的20G钢管制成；炉膛上部设置屏式二级过热器，共6片，采用42mm×5 mm的12CrlMoV合金钢制造；炉膛后墙水冷壁右上方开一个狭长形烟窗。方形分离器与炉膛相连布置，炉膛水冷壁后墙作为方形水冷分离器前墙，分离器下连分叉式U形回料阀。尾部对流烟道（上部）由过热器包墙及水冷分离器后墙形成，依次布置一级过热器和省煤器，均以水冷吊挂管悬吊于顶板梁上。喷水减温器布置在两级过热器之间。一、二次风卧式钢管空气预热器支撑布置在尾部烟道下部，30码期期必中销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
1.5锅炉工艺流程
根据设计要求，占锅炉总风量60%的一次风由一次风机升压后进入卧式空气预热器加热，经风室及布风板流入炉膛，携带并输送大量细颗粒的高温烟气从炉膛上部后墙右侧的烟窗出口进入方形分离器，其中大部分较粗的颗粒被分离下来，作为循环灰经回料装置送至炉膛底部密相区，并反复循环运行，形成循环床。以额定负荷运行时，炉膛内的湍动及快速流化使气固间及燃煤与高温床料的混合均匀而又强烈，床料密度沿炉膛高度逐渐变小，在炉底和循环灰入口处的床料密度最大。由于炉膛的特殊布置结构，炉内有相当数量的床料以内循环流动方式运行，在炉膛锥段以下还分层布置了上一次风和二次风。锅炉良好的循环流化操作，为炉内的燃烧、传热、脱硫、NOx控制、负荷调节和床温控制提供了必要的基础条件。锅炉采用平衡通风方式运行，配备2台一次风机，1台二次风机，2台引风机和2台罗茨风机（1台备用。运行中，炉膛出口压力维持在- 50Pa-150Pa，炉膛压力沿床高逐渐降低，底部压力最大。
为了进行炉内脱硫，作为脱硫的石灰石细末经给煤管供入炉膛，经煅烧后生成的Ca0颗粒与煤中硫燃烧生成的SO，气体进行气固硫化反应，形成石膏( CaSOA)，实现炉内脱硫。给入锅炉的石灰石由给料机控制，依锅炉燃煤含硫量及排烟中SO，浓度变化而调节。
为了便于点火启动，锅炉装有2台总燃油功率为15%MCR的燃油加热装置——启动燃烧器。在锅炉启动初期用以提高床料和锅炉本体温度，使床层达到燃煤着火温度，引燃给煤，进而转入燃煤运行。
除水冷分离器外，锅炉汽水系统与常规煤粉炉相似，采用自然循环系统。
2锅炉冷态试验
锅炉冷态试验的目的是全面检查和了解锅炉燃烧系统及辅助设备的冷态实际运行性能，以判断是否能够满足锅炉热态运行要求，并为锅炉的点火启动及热态运行提供必要的基础数据。
2.1锅炉风量标定
风量标定的目的是得出实际风量与一次测量组件输出动压值之间的关系。标定工作参照《电站锅炉风机现场试验规程》(DD168-92)实施，采用标准毕托管和电子微压计对锅炉风系统的所有机翼测风装置进行标定。由于锅炉机翼测速装置处于自模化区，因而实际风量与机翼测速装置有一相对固定的关系，通过标定得出其计算式如下：计算系数，综合机翼组件标定系数、管道截面等数据计算得出；AH-机翼测速装置输出差压值，Pa; t-机翼测速装置工作温度，℃。
标定结果表明：各机翼测风装置的标定系数均较稳定，偏差很小。
2.2锅炉布风板阻力特性试验
布风板阻力在空床（炉内无床料）状态下测定。
试验测定的布风板阻力特性曲线见图1。图1中20℃曲线为试验测定值绘制曲线，其余曲线均经过温度修正计算得出，其中180℃曲线可供锅炉热态燃煤运行时参考。
2.3冷态临界流化风量及载料试验
试验的目的是为了查明锅炉冷态临界流化风量，以确定热态最小安全运行风量，同时检查锅炉风帽的布风均匀性和锅炉冷态载料运行的能力。锅炉冷态试验床料采用外厂流化床锅炉底渣，经4 mm×4mm方孔筛后的筛下物。由试验测知，料层高度600 mm时的临界流化风量约为23000Nm3/h。床料颗粒是影响临界流化风量的最重要的因素之一，由于此次试验采用过筛后的底渣作为试验床料，其粒径明显小于实际运行的粒径，因而临界流化风量值较小。在以后的多次冷态启动中，采用实际运行留在炉内粒径较粗的床料运行，保持良好流化与安全运行的临界流化风量约35 000 Nm3/h。
载料试验证明，锅炉风帽布风均匀性较好，在临界风量以上运行时床内可良好流化。
2.4油枪性能试验
点火油枪性能试验主要为查明现场供油条件下油枪出力和油枪雾化情况，看其是否能达到锅炉点火启动时加热床料至煤着火所需要的燃烧热功率，并推断燃烧时的火焰形状是否与启动燃烧器相适应，以防止因雾化不良引起火焰拉长，油裂解为碳黑再燃而导致烧坏风帽及风室内耐火衬料等事故。
该炉点火油枪的出力试验曲线见图2。油枪性能试验表明，标称出力为700 kg/h时，油枪在2.5 MPa时的出力为720 kg/h，略高于设计值，实际运行证明可以满足锅炉点火启动要求。但油系统工作压力设计值低，影响油枪出力及雾化质量，并且油枪的调节比过小，应予以提高。
2.5给煤机出力试验
锅炉采用炉前给煤，由2台上刮板给煤机分别给入2根前墙布置的落煤管，利用重力并在播煤风的作用下送入炉膛下部。
给煤机出力标定曲线见图3。由图3可见，给煤机出力与转速呈现出良好的线形关系，在1200 r/min时单台给煤量可达15000 kg/h，2台给煤机同时运行时可满足锅炉满负荷的需要。
3锅炉启动及运行
3.1冷态启动
为了配合锅炉冲管工作，首次投煤点火一次成功。由于采用了强有力的技术措施，较好地控制了燃烧运行参数，在多次点火启动乃至其后的长时间燃煤运行中，炉膛内从未出现结焦现象。
锅炉每次冷态启动的时间约需要5h左右。点火过程中，采用2台启动燃烧器燃烧轻柴油产生高温烟气，再掺入部分冷空气，最后以700℃的高温气体经风室及风帽孔进入床层底部，流化加热点火床料。
130 t/h CFB锅炉采用循环流化方式点火，即在点燃油枪前就启动回料（罗茨）风机，回料阀向炉内少量返料。这样既可以使点火过程易于控制，又可事先预热整个循环回路（分离器、立管、回料阀）内衬耐火材料。为了防止升温过快，避免耐火材料因遭受过大热应力冲击而损坏，点火时间不可太短，并且必须控制升温速度，建议冷炉点火时间大于等于5h。
图4给出了一次冷态点火曲线，约在点火4h后开始投煤。由该图可见点火过程非常稳定，投煤后床温上升的幅度也不是过快。
点火床料采用流化床锅炉底渣，加热的点火床料静止高度一般为600 mm左右。当床料被加热到600℃以上时，便开始少量投煤，并监视密相区床温及烟气氧量的变化，根据其变化梯度相应调整给煤量、燃油量及配风量，继续保持床温稳定而匀速地上升。当床温达到800℃以上时，可视炉内燃烧情况先后停运2只点火油枪。
此后可依据氧量情况，继续加煤使床温达到870℃，并开始升负荷，同时调整回料装置的送风，使循环灰正常进入炉膛下部冷却浓相区，以防止超温，并由循环灰把下部床体的热量带到炉膛上部。
对于氧量的监视，无论是在点火启动过程还是锅炉的日常运行中都是十分重要的，在正常运行情况下，氧量宜控制在4%左右。
点火启动中，锅炉汽水系统的操作不及燃烧系统的频繁，主要应注意在床温快速变化时对锅筒水位的控制。一般在停止燃油全投煤运行后，关闭对空排汽门，逐渐升压、升负荷。
3.2温态启动
在运行中，锅炉由于某种原因而压火一段时间后再次启动被称为温态（或热态）点火。这时由于床内还保持一定温度，因而启动风机、点燃油枪可在短时间内投煤着火，转为正常燃煤运行。
3.3连续运行
锅炉开始初期燃煤试运，共计100多h。在此期间，由于给煤时常中断（煤含水量高产生冻结和煤斗堵塞），回料风无法调节等原因而影响正常燃煤运行。进行消缺和相关改造后，于2001年4月20日锅炉顺利通过72 h连续运行考核。
在试运行期间，锅炉机组运行稳定，炉内燃烧状况良好，各部分参数显示正常，除受上网负荷限制外，锅炉出力及参数均能达到设计指标，能够满足25 MW负荷的发电要求，锅炉机组调试工作顺利完成。
4、结束语
林州130t/h循环流化床锅炉，经过多次启动试运及部分设备改造，最终能够带到130t/h的额定出力，各项性能参数基本上达到了设计值。
锅炉燃烧稳定，调节性能良好，煤种适应性强，具有优异的低负荷稳定运行能力，可满足电网调峰。
锅炉采用床下启动燃烧器，启动时间短，运行也比较稳定。但是，存在油枪调节比过小，对油枪的热负荷调节不利。
试运证明，给煤系统性能不佳是影响锅炉安全、稳定运行的主要因素。应对给煤系统进行完善和改造，彻底解决给煤机密封和煤斗下煤堵塞等问题，以保证锅炉稳定运行，改善现场工作环境，防止给煤机驱动装置因运行温度太高而损坏。
