循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)特性試驗[摘要]：進行鍋爐冷態(tài)特性試驗是為首次鍋爐點火啟動、熱態(tài)安全運行提供必要的控制參數。同時為掌握鍋爐及主要輔機系統(tǒng)的冷態(tài)工作特性，并為及時發(fā)現鍋爐及輔機設備在制造及安裝過程中存在的缺陷提供依據。通過采用有效措施解決試驗中發(fā)現的問題，以確保鍋爐冷態(tài)試驗指導首次點火啟動、熱態(tài)安全運行的目的。循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)特性試驗項目主要包括布風板阻力的測定、料層阻力的測定、床內料層沸騰均勻性的檢查和沸騰臨界風量的確定等。在冷態(tài)試驗過程中的工作要細致，儀器設備要精確，記錄的數據要準確無誤。[關鍵詞]：循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)試驗布風板阻力料層阻力沸騰臨界風量循環(huán)流化床作為近年來發(fā)展迅速的一種新興爐型，它不同于煤粉爐，具有燃料適應性好，燃燒效率高等優(yōu)點，目前在國內外廣泛應用于電能、熱能、化工和冶金等行業(yè)。但循環(huán)流化床鍋爐在燃燒方面存在著特殊性，須在首次點火之前做冷態(tài)試驗，為熱態(tài)運行提供有利數據。1布風板阻力的測定布風板阻力是指布風板上不鋪料層時的阻力。要使空氣按設計要求通過布風板，形成穩(wěn)定的流化床層，要求布風板具有一定的阻力。布風板阻力由風室進口端的局部阻力、風帽通道阻力及風帽小孔局部阻力組成。在一般情況下，三者中以小孔局部阻力為最大，而其它二項阻力之和僅占布風板阻力的幾十分之一，因而布風板的阻力ΔP可由下式計算：（N/m2）（1）式中：r：氣體重度（N/m3）；w：小孔風速（m/s）；ξ：風帽阻力系數一般冷態(tài)下風帽小孔風速取25～35m/s，在熱態(tài)運行時，由于氣體體積膨脹，使風帽小孔風的風速增大，但氣體重度減小，兩者影響總的結果，使布風板阻力熱態(tài)比冷態(tài)增大。因此，在熱態(tài)運行時一定考慮熱風溫度對風帽小孔風速及氣體重度影響引起的布風板阻力修正。測定時，首先將所有爐門關閉，并將所有排渣管、放灰管關閉嚴密。啟動鼓風機后，逐漸開大風門，緩慢地、平滑地增大風量，并且記錄風量和風室靜壓的數據調整引風機開度，使爐膛內保持零壓。一般每次增加500～1000m3風量記錄一次，一直加大到最大風量，然后再從最大風量逐漸減小，并記錄相對應的風量和風壓，用上行和下行的數據，并繪出空板阻力特性曲線，以備運行時估算料層的厚度。對有主、付床結構的由于風帽和風室結構不同，應分別測定主、付床布風阻力。2料層阻力的測定測定料層阻力是在布風板上鋪放一定厚度的料層，象測定布風板阻力方法一樣，測定不同風量的風室靜壓。以后每改變一次料層厚度（從300mm到700mm，每隔100mm做一次）則做一次風量——風室靜壓關系的測定。風室靜壓等于布風板阻力與料層阻力的總和，料層阻力=風室靜壓－布風板阻力（相同風量之下）。根據上述兩個試驗測定結果就可得到不同料層厚度下阻力和風量間的關系，繪制成料層阻力——風量關系曲線。大量數據表明，在流化狀態(tài)下料層阻力與流化床物料的重量有如下關系：流化床的阻力同單位面積布風板上的流化層物料的重量與流體浮力之差大致相等。即：（2）式中：ΔP：流化床層的阻力（N/m2）；G：流化床層中爐料的重量（N）；hf：流化床層高度（m）；Fb：流化床層面積（m2）；rl、rk：爐料真實重度與空氣重度（N/m3）；ε：流化床層平均空隙率由于rk＜rl，計算時可忽略rk的影響，故，通過試驗進一步簡化，采用未流化前固定床爐料的堆積重度來表示：則（3）式中：hd：靜止料層高度（m）；rd：料層堆積重度（N/m3）；A：由煤種決定的比例系數各煤種的A值見下表：煤種石煤煤礦石無煙煤煙煤煙煤矸石造氣爐渣.油頁巖褐煤A0.76-0.820.9-1.00.80.770.820.80.70.5-0.6當靜止料層厚度hd＞0.3m后，計算結果和試驗數據很接近。從上式看出料層阻力與靜止料層厚度成正比例關系，料層越厚，阻力越大。為簡化可以用下表通過料層阻力來估算料層厚度。下表為料層阻力近似值煤種每100mm厚度的靜止料層相應阻力（N/m2）褐煤爐料500～600煙煤爐料700～750無煙煤爐料850～900煤矸石爐料1000～11003床內料層沸騰均勻性的檢查測定時在床面上鋪上顆粒為8mm以下的灰渣，鋪料厚度約300～500mm，以能流化起來為準，沸騰均勻性可用兩種方法檢查。一種是開啟鼓風機，緩慢調節(jié)風門，觀察料層是否平坦，如果很平坦，說明布風均勻，如果料層表面高低不平，高處表明風量小，反之，低處表明風量大，應該停止試驗，檢查原因及時予以消除；另一種方法是當料層沸騰起來后，用較長的火耙對床內爐料來回耙動，如手感阻力較小，說明料層沸騰良好，布風均勻，反之，則布風不均勻或風帽有堵塞，阻力小的地方暢通，阻力大的地方有堵塞現象。4確定沸騰臨界風量確定沸騰臨界風量，用以估算熱態(tài)運行時的最低風量，這是限制循環(huán)流化床鍋爐低負荷運行時的風量下限，即低于該風量就可能結焦。最低運行風量一般與床料顆粒度大小、重度及料層堆積度孔隙率有關，具體可通過冷態(tài)試驗確定。一般對于風帽式的布風板，對0～8mm爐料的鼓泡床和低攜帶率的循環(huán)床，冷態(tài)（20℃）空截面速度為0.7～1.0m/s，運行速度低于0.7m/s，就可能會引起局部流化不好的現象是不可取的。對于凹形布風板的低攜帶率循環(huán)床或鼓泡床，由于四周的床面是傾斜的，料層厚度高于四周的料層的厚度，因此，在風帽布置的間距大小和數量是有區(qū)分的，中間地區(qū)風帽布置要比四周密。在中間地區(qū)速度仍按0.7～1.0m/s控制，而四周地區(qū)速度在0.4～0.7m/s，這種布置形式平均空截面速度僅為0.5～0.8m/s，也能達到良好沸騰。并且由于氣流速度的差異在床內會形成局部地區(qū)內物料的循環(huán)，然而又有利于提高燃燒效率，減小磨損。結論冷態(tài)試驗是循環(huán)流化床鍋爐調試的一個重要環(huán)節(jié)，其中包括布風板阻力的測定、料層阻力的測定、床內料層沸騰均勻性的檢查和沸騰臨界風量的確定等項目。通過冷態(tài)試驗可在點火投料之前發(fā)現燃燒系統(tǒng)存在的問題，予以及時消除，防止運行結焦等故障發(fā)生。還需特別指出的是，即使是同類型循環(huán)流化床鍋爐，在點火投料之前也應做冷態(tài)試驗，因為每臺爐的數據不完全相同。參考文獻1岑可法，倪明江，駱仲泱等.循環(huán)流化床鍋爐理論設計與運行[M].北京，中國電力出版社，2008：589~593作者簡介蘇龍嘎，女，蒙古族，1982年4月出生于內蒙古阿