摘要： 循环流化床锅炉是否能长周期安全稳定运行，是企业效益最大化的根本保障。设备的选型、安装、优化运行、检修质量、技术改造等方面的不断改进，是解决循环流化床锅炉长周期运行的有力手段。
1 概述
循环流化床锅炉发电机组燃料发热量低、锅炉部件磨损大、系统复杂，因此其长周期运行是一个普遍性的课题，不仅关系到企业的整体经济效益，还反映了一个企业的管理水平。神华神东电力热电分公司上湾热电厂2 X 150MW循环流化床锅炉煤矸石发电机组 l机组，自2010年lO月30日启运以来，截至2011年l0月15 El，连续不间断安全运行351d，在国内同类型机组中创下了较好的长周期运行记录。综合分析，机组建设时的设备选型和安装、运行中的科学管理和技术改造是实现长周期运行的基本保障。
2 设备选型
在设计及设备选型阶段，对相似电厂进行了大量的考察。尤其是在锅炉设备上，走访了多家电厂，对不同厂家设备的实际使用情况进行了全面详细的了解，掌握缺陷多发系统及设备，然后与厂家及总包单位进行协商，提出改进意见。如原设计绝热式旋风分离器存在绝热效果差，分离器中心筒受热变形。经过调研对比，使用气冷式分离器的锅炉能避免上述问题，所以将锅炉旋风分离器由绝热式变更为气冷式。锅炉出渣机原设计为风水联合冷渣，该设备存在堵渣、漏渣、喷渣等现象，给运行、检修带来诸多不便。经过调研对比，发现水冷滚筒式除渣机运行效果良好，能够避免堵渣、漏渣等现象，所以将锅炉除渣机由风水联合式变更为水冷滚筒式。经过多方努力，在投产后避免了兄弟厂家设备上的一些弊病和缺陷，避免了设备因设计而存在的先天不足问题，为长周期稳定运行打下了坚实的基础。
3 系统设计与设备安装
在设备安装阶段积极与设计方和厂家沟通，优化系统及设备，始终坚持“高起点、高质量、严要求”的管理理念。在安装过程中，严把质量关，加强隐形工程的质量监督，尤其在金属、焊接等方面，没有留下隐患，大大减轻了消缺及维护工作。质量管理上严格执行各项管理制度，强化过程控制。严把优化设计关，重点从运行和检修两方面考虑，对总包所设计的一些不合理的系统，要求重新进行设计。严格进行质检点的控制，注重过程管理，按照25项反措施要求及相关国家标准严把质量关。
(1)汽机专业油箱事故放油管由于设计不合理，设计方进行了4次变更，全部被业主否决退回，直到拿出最合理的设计方案通过业主的审核后才允许施工。
(2)锅炉专业主要在炉本体鳍片焊接及密封上，采取渗煤油找漏措施，大大减少了漏点，为设备长周期运行打下了基础。这一措施在现场安装不具备做漏风试验的情况下是一种很有效的查漏方法，值得其他单位借鉴和推广使用。
(3)经过和东方锅炉厂家、山东电力设计院等进行协商、沟通，锅炉只布置床下点火、出渣选用滚筒冷渣器等，优化了许多设计，取消了冗余的设备等。
(4)安装期间每天所完成的焊口，当天必须进行检验，做到不拖、不欠。焊接小组监理人员跟班监理，确保焊接质量优良达标。
4 机组调试
调试做到不漏项，按照合同条款认真完成所有调试项目。调试的宗旨是使锅炉技能达到满负荷运行。同时又能满足节能、环保、经济运行。对于锅炉燃烧遵循“三低”原则，即低床压、低风量、低氧量。通过反复调试，确定锅炉在额定负荷下的燃烧参数为：床温850oC～900oC，床压3.8 5.8kPa，风量19.8 X103Nm3~，氧量3.5%。在此工况下，既能保证锅炉的额定负荷，又能降低锅炉的磨损速率，为以后的运行寻找科学、合理的理论依据。
5 参数优化调整
机组在额定工况下运行，很多参数可根据实际进行科学的优化，不仅节能减排，还可最大限度地发挥机组潜能，从而提高机组的经济效能，增加行业核心竞争力。这方面上湾热电厂主要对参数和运行方式做了重点优化。
(1)将一次风量控制在12.8～13 X 104Nm3/h，比设计l9.8×103Nm3/h低6.8×10 Nm 。负荷的升降主要是通过一、二次风及给煤量调整，来控制炉膛温度及氧量，负荷增大时先增风后增煤，负荷减少时先减煤后减风。控制炉膛负压在一50一+50Pa之间，床温控制在790℃ 一900 之间。
(2)采用低床压运行，且连续排渣，防止波动，降低了炉内物料浓度，减轻了磨损，风室压力由原12.5kPa降至9.5～1 0.5kPa。采用上部二次风量大于下部二次风量，实现炉内富氧区呈倒三角形，控制氧量在3.0%。
(3)提高入炉燃煤煤质，控制入炉煤粒度在8ram以下，人厂煤与人炉煤的热值差在200kJ/kg以下，且成灰特性较好。原煤与矸石的比例按10：1进行科学惨烧，确保机组燃烧稳定。降低大颗粒物料的冲击磨损。同时也降低了飞灰含碳量、底渣可燃物。
(4)严格控制主参数及受热面壁温超过规定值，根据负荷及壁温的变化关系，合理调配上、下二次风，使各部的烟气温度、工质温度在设计范围内。正常运行时，烟道两侧温差不超过40℃ ，过热器两侧温差不超过20~(2，避免了金属超温现象，防止了爆管现象的发生。
实践证明，这种优化完全可行，而且也为机组长周期、安全、稳定和经济运行的实现增加了一道科学保障。
6 检修管理
(1)对于复杂的流化床锅炉发电机组，运行中不可避免的会出现一些问题，处理及时与否直接关系到机组的运行，好的队伍可将缺陷消除在萌芽状态。为此，要求检修维护部实行首问负责制、24h待命制、设备包机制、维护巡检制、：[作抢修制、夜间巡查制、备品备件跟踪制等管理制度，每月定期组织召开分析会。也就是说，通过制度保障加强了检修维护部积极主动的服务意识，切实做到发现问题及时解决。
(2)在新机组投运后对运行设备就执行了点检定修，设备维护实行A、B角制度，保证设备不出现漏检现象，要求点检员每天不得低于3h现场点检时间，每月对所有设备进行劣质倾向分析等工作。点检定修工作的开展，是实现机组长周期运行的坚实基础和有力的保障。
(3)认真开展控制锅炉“四管”防磨防爆工作。近2a，根据电力公司《发电业务生产管理控制体系》之控制锅炉“四管”爆漏管理制度的要求，制定了热电公司控制锅炉“四管”爆漏管理制度和实施细则。建立了锅炉防磨检查卡和焊接工艺奖罚制度。每次停炉按照不同的区域和部位，分别由不同的人员通过观察、触摸、测厚、割管等不同手段，对受热面进行检查。根据检查结果，确定严密的检修计划。将磨损量超过管壁厚度30%的受热面全部记录在案，需要更换的受热面焊口全部采用氩弧焊，焊缝厚度不超过0.5ram，焊口进行100%的j光检验。真正做到将责任落实到人。通过责任的落实、防磨措施的进一步强化，锅炉的磨损问题得到了 有效地控制。
(4)提高耐磨材料的质量、控制施工工艺也是确保机组长周期运行的有效手段。热电分公司150MW机组通过第一个运行周期(90d)后检查发现，部分耐磨材料已经磨损减薄甚至脱落。针对这一现象，经过反复论证，认为这种现象的出现是由于耐磨材料的质量和施工工艺不规范所致。通过调研，将原来的钢玉捣打料更换为钢纤维耐磨捣打料，并且将抓钉由原来的T字形改变为V字形，抓钉的焊接由原来的点焊改为满焊，捣打料的厚度由原来的80ram改为60ram。通过对材质及施工艺的改变，从而避免了因捣打料磨损、脱落而导致的机组非停。
7 技术改造
7.1 对锅炉下渣管进行改造
2台循环流化床锅炉按设计要求床温控制在790℃ ～920~C之问，即炉渣在进入冷渣机之前温度也再此范围之内。炉膛与冷渣机通过排渣管连接。排渣管与炉膛通过焊接方式连接，与冷渣机采用法兰连接。排渣管长度为1733mm，内径为219mm，材质为1 Cri8Ni9Ti。
由于设计时没有考虑排渣管的绝热效果，导致锅炉在排渣时排渣管经常发热烧红，表面温度高达470cC。长期运行存在不安全隐患。
(1)排渣管发热变形影响锅炉正常排渣。经常需要人工进行捅渣，存在操作人员被烫伤的安全隐患。
(2)排渣管高温，改变金属结构，加快渣管磨损速度。存在锅炉因排渣管磨漏而导致非停的风险。
(3)排渣管高温，严重影响排渣电动门执行器的使用寿命。执行器频繁被烧坏，增加维护费用。
(4)排渣管高温，散热损失增大，影响锅炉效率。改造方案：将原来纯金属排渣管改为复合型排渣管，新型排渣管由3部分组成，内壁为耐磨材料，中间为绝热材料，外壁为金属管材。其中，耐磨层厚度为40mm，绝热层厚度为40mm，金属管壁厚为10ram 。
通过改造，排渣管外径由219mm变为377mm，内径保持不变，连接方式不变。排渣时表面温度由原来的470%降至70℃，彻底解决了排渣管烧红变形、磨损速度快、散热损失大，威胁设备、人身安全等问题，并且大大降低了人员劳动强度和检修费用。同时，为机组的安全、长周期运行奠定坚实的基础。
7.2 对炉膛四角水冷壁防磨结构进行了改造
炉膛四角原设计在垂直方向每隔5m有一个300mm见方的防磨突台，目的是为了降低灰渣降落速度，减轻灰流对水冷壁管的冲刷磨损。但是从实际运行效果看，防磨突台的防磨效果并不理想。灰流对防磨突台下侧左右两角的管壁仍然存在冲刷磨损，甚至出现爆管停炉现象。
改造方案：通过反复论证，利用A级检修机会，取掉了炉膛四角的防磨突台，直接用耐磨浇注料将炉膛四角浇铸成平滑过渡区域。克服了灰流对管壁冲刷，杜绝了因磨损导致的停炉事件。
7.3 对振动筛筛网、丁型螺栓进行了改造
振动筛在运行过程中经常出现筛条断裂，大于10ram的煤粒进入炉膛，对锅炉燃烧影响很大，甚至出现结焦现象。
振动筛筛板采用T型沉头螺栓，受煤泥长期浸泡的影响，在检修过程中筛板检修、更换难度非常大。严重制约检修工期，影响机组稳定运行。
改造方案：将固定筛板的T型螺栓改为高强度双头螺栓，底部螺栓与螺母焊接，保证连接牢固。将筛板筛条由原来 6mm改造成 8ram，增加筛条强度。将激振器轴承室固定连接螺栓由沉头螺栓改为双头螺栓连接。
通过改造，解决了筛网钢条易断裂和拆卸难的问题。同时解决了大颗粒煤进入炉膛燃烧不完全、磨损大的问题。
可以说，每项技术改造就是一道保险，热电分公司上湾热电厂正是根据实践，通过科学合理的技术改造，为机组的长周期运行买保险。不仅提高了设备的可靠性，还能有效优化运行参数，提高机组经济效益。
8 结束语
困扰循环流化床锅炉长周期运行的问题，通过各级人员的努力，找准既定目标是可以实现的。热电分公司150MW机组，通过上述几方面的不懈努力，实现了国内循环流化床锅炉长周期运行的最好水平。