0、前言
    1981年我國引進美國燃燒工程公司（CE公司）的控製循環鍋爐技術，第一台配300MW的1025t/h控製循環鍋爐於1987年6月在山東石橫發電廠正式投入商業運行
，表示了引進工作告一段落。該機組至今已安全
、可靠、經濟地運行10多年，在這10多年中，控製循環鍋爐在國內許多電廠投運，許多優點逐步顯示，深受電廠歡迎。隨著使用地區的擴大，燃用煤質的複雜化
；運行要求和自動化程度提高；國guo產chan材cai料liao和he配pei套tao件jian的de比bi例li增zeng加jia
，以yi及ji製zhi粉fen係xi統tong多duo樣yang化hua，從cong而er在zai鍋guo爐lu上shang也ye暴bao露lu一yi些xie新xin問wen題ti。上shang海hai鍋guo爐lu廠chang有you限xian公gong司si多duo年nian來lai針zhen對dui這zhe些xie問wen題ti進jin行xing深shen入ru分fen析xi研yan究jiu，采cai取qu了le許xu多duo改gai進jin措cuo施shi，取qu得de一yi定ding成cheng效xiao和he實shi績ji，富fu通tong新xin能neng源yuan生sheng產chan銷xiao售shou生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機
、木屑顆粒機、秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
1

、控製循環鍋爐的基本評價
    1981年引進的鍋爐技術，是美國CE公司80年代最新技術，為改良型控製循環CC+，即“低壓頭循環泵+爐膛水冷壁內螺紋管”。此(ci)技(ji)術(shu)是(shi)利(li)用(yong)內(nei)螺(luo)紋(wen)管(guan)來(lai)防(fang)止(zhi)膜(mo)態(tai)沸(fei)騰(teng)降(jiang)低(di)水(shui)冷(leng)壁(bi)管(guan)內(nei)的(de)質(zhi)量(liang)流(liu)速(su)，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了(le)循(xun)環(huan)倍(bei)率(lv)及(ji)循(xun)環(huan)泵(beng)所(suo)需(xu)的(de)壓(ya)頭(tou)和(he)流(liu)量(liang)
，減(jian)少(shao)循(xun)環(huan)泵(beng)的(de)電(dian)耗(hao)
，節(jie)約(yue)了(le)廠(chang)用(yong)電(dian)。
    石橫發電廠1025t/h控製循環鍋爐考核試驗結果證實了引進技術是成熟的
、可靠的、先進的。該機組在第一年內運行了7373小時
，共發電20.19億度，年平均負荷283MW
，最大負荷達338MW，創國內同容量機組投產第一年運行最好水平。通過運行證明：機組具有調峰能力強
、啟停速度快、可控性好
、自動化水平高、鍋爐低負荷穩燃性能好等優點，解決了我國發電鍋爐長期存在的可靠性差、漏風漏煙大、效率低、啟停時間長等問題，逐步成為電廠首選的爐型。
2、暴露和存在的問題
2.1再熱器局部超溫
    石橫發電廠控製循環鍋爐（考核機組）投運2年多後，連續在末級再熱器中發生3次爆管，經試驗測量，發現爐膛出口的右側煙溫比左側煙溫約高250℃左右，右側1/4寬度的再熱蒸汽溫度普遍高於左側，該處的管壁溫度已長期處於過熱超溫狀態。經查閱相同布置的寶鋼自備電廠350MW控製循環鍋爐的情況和CE公gong司si有you關guan資zi料liao，發fa現xian這zhe些xie具ju有you典dian型xing布bu置zhi結jie構gou控kong製zhi循xun環huan鍋guo爐lu的de再zai熱re器qi汽qi溫wen分fen布bu特te性xing均jun存cun在zai類lei似si的de情qing況kuang

，即ji右you側ce再zai熱re蒸zheng汽qi溫wen度du普pu遍bian高gao於yu左zuo側ce。
    經過詳細分析研究和現場實爐的測量，證明造成末級再熱器管子超溫爆管主要有3個原因：
    (1)煙yan氣qi的de殘can餘yu旋xuan轉zhuan影ying響xiang。控kong製zhi循xun環huan鍋guo爐lu一yi般ban采cai用yong逆ni時shi針zhen轉zhuan向xiang的de切qie向xiang燃ran燒shao方fang法fa，因yin而er爐lu膛tang出chu口kou後hou的de水shui平ping煙yan道dao中zhong煙yan氣qi流liu均jun偏pian向xiang煙yan道dao右you側ce
，導dao致zhi右you側ce再zai熱re器qi受shou熱re麵mian吸xi熱re增zeng多duo，使shi右you側ce汽qi溫wen高gao於yu左zuo側ce：
    (2)三通結構影響。再熱器引入處采用三通結構，在三通區域產生局部渦流，造成靜壓降低，導致部分管子蒸汽流量降低，使熱偏差增大；
    (3)材料選用問題。在末級再熱器中選用鋼102，據資料使用範圍可達600—620℃，但實際上隻能用到580℃，造成材料裕度不夠。
    上述3個主要原因造成了末級再熱器管子超溫爆管。
2.2燃燒器熱態不能擺動
    yinjinxingkongzhixunhuanguolutedianzhiyishiliyongbaidongshiranshaoqizuoweitiaojiezaireqiwendezhuyaoshouduan，danzaichuqitouyundejitaiguoluzhongfashengleretaibunengbaidongdewenti。jingguoduisheji、製造、安裝、運行等各個環節進行調查研究與分析認為：部分零件剛性不足：不能吸收膨脹的附加應力；製造誤差過大；在運行中噴嘴結焦、變型燒壞；安裝後沒有進行調整
，造成噴嘴位置不一致
；運行中長期不擺動，使傳動機構失靈等綜多因素造成了熱態時不能擺動。
2.3回轉式空氣預熱器漏風超標
    回轉式空氣預熱器是在和鍋妒技術引進的同時，與美國CE-APIgongsiqiandingjishuyinjinhetongde。zaijishuyinjinyihou，shiguoneiyureqidejishushuipingdadatigao，dancongshihengdianchangyinjinkaohejizuqi，yureqideloufengpianda
，ruwujingdianchang1025t/h控kong製zhi循xun環huan鍋guo爐lu同tong樣yang存cun在zai預yu熱re器qi漏lou風feng偏pian大da的de問wen題ti。雖sui然ran各ge電dian廠chang預yu熱re器qi漏lou風feng有you很hen大da差cha異yi，但dan均jun為wei漏lou風feng率lv沒mei有you達da到dao預yu期qi的de目mu標biao。造zao成cheng預yu熱re器qi漏lou風feng偏pian大da的de原yuan因yin，不bu僅jin與yu預yu熱re器qi設she計ji、結構有關
，且與製造
、安裝、調整亦有十分密切的關係。主要可歸納為：
    (1)預熱器某些密封結構可進一步改進；
    (2)製造質量尚需嚴格控製；
    (3)安裝、調整有待進一步提高
；
    (4)漏風控製係統有待於完善、投運。
2.4主蒸汽溫度的控製問題
    控製循環鍋爐的過熱器係統是采用輻射和對流組合式
，由五個部分組成，即是爐頂及包覆過熱器、低溫過熱器、分隔屏，、後屏和末級過熱器。主蒸汽調溫主要是采用布置在分隔屏進口前的單級噴水減溫。蒸汽在噴水減溫後，通過串聯布置的分隔屏、後屏和末級過熱器等三級受熱麵，時滯較大。當減溫水量發生變化4分fen鍾zhong後hou
，主zhu汽qi溫wen度du才cai有you反fan應ying。尤you其qi在zai運yun行xing中zhong增zeng投tou一yi台tai磨mo煤mei機ji時shi
，爐lu內nei風feng量liang和he煤mei粉fen量liang突tu然ran增zeng加jia
，主zhu蒸zheng汽qi溫wen度du變bian化hua較jiao大da，汽qi溫wen難nan以yi控kong製zhi。且qie原yuan國guo內nei機ji組zu一yi直zhi采cai用yong二er級ji或huo三san級ji噴pen水shui減jian溫wen，其qi第di二er級ji（或第三級）往wang往wang布bu置zhi在zai靠kao近jin主zhu蒸zheng汽qi出chu口kou端duan，反fan應ying較jiao快kuai
，調tiao節jie較jiao靈ling敏min，故gu采cai用yong一yi級ji布bu置zhi後hou很hen不bu習xi慣guan。另ling外wai在zai投tou運yun初chu期qi，往wang往wang汽qi溫wen自zi動dong控kong製zhi係xi統tong尚shang未wei投tou入ru，隻zhi能neng用yong手shou動dong調tiao節jie，則ze汽qi溫wen更geng難nan以yi控kong製zhi。
2.5尾部煙道的振動
    按引進技術設計、製造的山東石橫5
、6號爐；廣東沙角A廠4

、5號爐

，在試運行階段曾在尾部煙道省煤器部位發生過不同程度的振動。石橫電廠5號爐振動頻率約在53-60赫芝，噪聲約在110分貝
，振動發生在電負荷229-293MW範圍內
；沙角A廠4號爐振動的頻率約在56-63赫芝，噪聲約在95分貝
，振動發生在電負荷245—300MW。據了解吳涇電廠300MW、平圩電廠600MWkongzhixunhuanguoluyezengfashengguozhendong，guoneizixingshejideguolu，jinzaiguanshikongqiyureqishangfashengguozhendong，zaishengmeiqibuweifashengzhendongshangshushouci。guoneiwaixuduozhuanjiaduiguoluzhendongdeyanjiujieguojianlileyixilielilun，yiyouyizhengtaojiejuefangfahecuoshi。suizheguolurongliangzengdaheyansutigao，fashengzhendongdekenengxinghuizengjia。CE公司的控製循環鍋爐尾部煙速比國內同類鍋爐略高2—3米／秒，因而發生振動可能性也相應增加。
2.6一次風機容量偏小
    鍋guo爐lu技ji術shu引yin進jin以yi後hou，回hui轉zhuan式shi空kong氣qi預yu熱re器qi從cong原yuan二er分fen倉cang發fa展zhan為wei三san分fen倉cang，所suo謂wei三san分fen倉cang即ji是shi除chu煙yan氣qi分fen倉cang外wai，空kong氣qi側ce又you分fen隔ge為wei一yi次ci風feng和he二er次ci風feng兩liang個ge分fen倉cang。采cai用yong這zhe種zhong方fang式shi具ju有you明ming顯xian的de優you點dian，由you於yu對dui這zhe一yi新xin係xi統tong缺que乏fa設she計ji經jing驗yan，在zai選xuan擇ze冷leng一yi次ci風feng機ji的de參can數shu、容量和裕度時考慮不周，有些電廠所選用的一次風機餘量偏小，影響了鍋爐的出力。
    在(zai)國(guo)內(nei)應(ying)用(yong)冷(leng)一(yi)次(ci)風(feng)機(ji)係(xi)統(tong)中(zhong)
，不(bu)論(lun)正(zheng)壓(ya)中(zhong)速(su)直(zhi)吹(chui)係(xi)統(tong)，或(huo)者(zhe)負(fu)壓(ya)倉(cang)儲(chu)製(zhi)熱(re)風(feng)送(song)粉(fen)係(xi)統(tong)都(dou)曾(zeng)發(fa)生(sheng)過(guo)一(yi)次(ci)風(feng)機(ji)容(rong)量(liang)偏(pian)小(xiao)問(wen)題(ti)。其(qi)主(zhu)要(yao)原(yuan)因(yin)是(shi)：空氣預熱器漏風增大；電廠實際使用煤質變差
；選擇風機的最大風量和裕度偏小。
3
、引進技術的改進和實績
    控製循環鍋爐的技術引進已近20年
，在這20nianzhongjingguoguangdakejirenyuandenuli，xuduobaoluchulaidewentidedaoleyuanmanjiejue
，jingguogaijinheyouhua，xuduoxingnengyidadachaochuyinjinchuqidezhibiao
，jiegougengquheli，yinjinjishudedaoletuiguanghefazhan。
3.1引進技術的推廣和發展
    (1)燃料應用範圍的擴大
    引進初期僅為燃用煙煤類的鍋爐
，至今已設計出燃用次煙煤

、貧煤

、褐煤和無煙煤等各種燃煤鍋爐
，同時也設計出燃用重油、原油和天然氣的鍋爐，使用範圍擴大到全部化石燃料。
    (3)燃燒係統的開發
    引進時僅采用RP型中速磨係統，結合中國國情和燃料特性，逐步開發了各種類型的係統，現已能配HP型、MPS型中速磨
、雙進雙出磨煤機係統以及鋼球磨中間倉儲製乏氣送粉係統和熱風送粉係統。
    爐膛燃燒係統由原單爐膛切圓燃燒，發展有單爐膛雙切圓燃燒。
    (4)擴大控製循環鍋爐的應用範圍
    控kong製zhi循xun環huan鍋guo爐lu一yi般ban作zuo為wei新xin建jian電dian廠chang選xuan擇ze的de定ding型xing產chan品pin，經jing我wo們men消xiao化hua開kai發fa後hou
，已yi把ba這zhe種zhong技ji術shu應ying用yong鍋guo爐lu改gai造zao工gong程cheng中zhong去qu。現xian已yi把ba原yuan雙shuang爐lu膛tang和he單dan爐lu膛tang直zhi流liu鍋guo爐lu改gai造zao成cheng控kong製zhi循xun環huan鍋guo爐lu，使shi控kong製zhi循xun環huan鍋guo爐lu技ji術shu擴kuo大da了le應ying用yong範fan圍wei。
3.2性能上的提高
    (1)鍋爐效率的提高——由表1所示，燃用煙煤時鍋爐效率已由92.3%提高到93.4%
，效率提高了一個百分點。燃用貧煤時，也由91.4%提高到93%。
    (2) NOx的降低——由表2所示，當燃用煙煤時NOx排放量由初期600mg/m3左右
，降到200mg/m3左右。
(3)再熱汽溫偏差的減少——經jing過guo多duo年nian研yan究jiu攻gong關guan
，從cong各ge個ge方fang麵mian采cai取qu措cuo施shi來lai解jie決jue再zai熱re汽qi溫wen偏pian差cha的de問wen題ti，目mu前qian已yi取qu得de較jiao好hao效xiao果guo，從cong熱re偏pian差cha係xi數shu的de降jiang低di充chong分fen反fan映ying這zhe一yi情qing況kuang。見jian表biao3所示。
    ( 4)預熱器漏風減小——經過一段時間的攻關，在預熱器的設計

、製造、安裝上采取了有效措施後
，空氣預熱器的漏風已有明顯的降低，見表4所示。
3.3結構優化和改進
    (1)zhuzhengqitiaowenfangshiyoudanjipenshuijianwengaiweierjipenshuijianwen。yuanpenshuijianwenqifangzaifengepingjinkouchu
，xiangaiweifengepingjinkoujimojiguoreqijinkoufenbieshezhiyijiheerjipenshuijianwen
，manzudianchangzhuzhengqiwendutiaojielingmindeyaoqiu。
    (2)在zai屏ping式shi再zai熱re器qi和he末mo級ji再zai熱re器qi之zhi間jian增zeng設she了le混hun合he集ji箱xiang，並bing進jin行xing一yi次ci左zuo右you交jiao叉cha，從cong而er減jian輕qing爐lu膛tang左zuo右you側ce煙yan溫wen偏pian差cha而er引yin起qi的de再zai熱re蒸zheng汽qi溫wen度du的de偏pian差cha，使shi末mo級ji再zai熱re器qi的de汽qi溫wen偏pian差cha大da為wei降jiang低di，左zuo右you側ce汽qi溫wen更geng趨qu均jun勻yun。
    （3）分隔屏結構布置優化。原每片分隔屏是由兩小片獨立屏片組成
，見圖2所示。現經優化改進，每片分隔屏改由6小片獨立屏片組成，使每小片屏的內外圈管子幾何長度趨於接近。
    (4)燃燒器優化。在考核機組上是采用傳統四角切圓燃燒，後經優化而采用WR型（寬調節比）燃燒器，並配同心反切燃燒係統，即在吳涇工程上應用，在外高橋電廠中采用了同心反切加反反切OFA方式，從而提高了燃燒效率
，改善鍋爐低負荷的性能，降低了NOx的排放量
，減輕了爐膛水冷壁的結焦。
    (5)空氣預熱器密封結構的改進。減小預熱器漏風，其密封結構改進是非常重要的
，我們在新設計預熱器中采用了雙道徑向、軸向密封
，改進了中心密封結構和軸向密封板與外殼的靜密封結構等，使漏風大為降低。
4、問題討論
控製循環鍋爐技術引進以後，經過消化、吸收、改gai進jin和he國guo產chan化hua，鍋guo爐lu的de性xing能neng進jin一yi步bu提ti高gao
，結jie構gou更geng趨qu完wan善shan。但dan是shi不bu同tong用yong戶hu考kao慮lv到dao不bu同tong的de需xu求qiu，從cong而er增zeng加jia不bu少shao的de新xin要yao求qiu
，這zhe些xie要yao求qiu與yu技ji術shu引yin進jin時shi已yi有you很hen大da的de區qu別bie。有you些xie問wen題ti由you於yu理li解jie的de不bu同tong，也ye有you些xie是shi使shi用yong要yao求qiu不bu合he理li而er引yin起qi的de，現xian在zai是shi值zhi得de我wo們men討tao論lun和he研yan究jiu
，使shi機ji組zu更geng加jia合he理li完wan善shan。
    (1)容量和參數
    技術引進以後鍋爐的設計容量和參數起了變化，常用如表5所示。
    經過多年改進
，汽輪機的熱耗已大幅度降低，在300MW額定工況下，主蒸汽流量隻需874t/h，因此配300MW機組的鍋爐最大連續蒸發量是否還需要1025t/h。
    另外
，過熱蒸汽和再熱蒸汽出口溫度均為541℃
，而原國家參數係列標準及有關材料標準均以540℃為準，因此造成一些矛盾，是否統一到540℃．
    (2)高加切除問題
    現國內用戶要求在高加切除時能帶額定負荷，即300MW機組要在高加解列時帶300MWdianfuhe。zheyiwentitichushizairuogannianzhiqian，gaojiakekaoxingjiaocha，jingchangjielie

，yongdianfuheyouhenjinzhang，yaoqiuduofadianqingkuangxia，xiwanggaojiaqiechushirengnengdaidaoedingfuhe。zheshihenbujingjiyouyingxiangguolushoumingdegongkuang，xianzaikeyizhongxintaolunyaobuyaozheyiyaoqiu。muqianqingkuangyiyouhendabianhua，gaojiashebeizhiliangwending
，henshaofashengshigu，yongdianfuheyebujinzhang
，bingjingchangjiangdifuheyunxing，
    (3)過熱器一級噴水問題
    引進技術300MW

、600MWdekongzhixunhuanguolu，guoreqixitongcaiyongyiluyijipenshuitiaowen，zheyixianjinjishuyizaishijiejibaitaiguolushangshiyong，jishuchengshu，duiguolushejiheyunxingdailailexuduofangbian
，zheyouyudangshiguoneikongzhijishumeiyougenshangheyunxingrenyuandexiguanxingdewenti，budebuzaiguoreqixitongshangzengjiapenshuidian，chengweierjipenshuitiaowen。danshimuqianyiwanquankeyijiejue，caiyongyijipenshuitiaowen
，qitiaojiepinzhiwanquandadaoyaoqiu。
    (4)緊急放水
    我(wo)國(guo)大(da)小(xiao)鍋(guo)爐(lu)均(jun)設(she)有(you)緊(jin)急(ji)放(fang)水(shui)的(de)接(jie)口(kou)，在(zai)過(guo)去(qu)小(xiao)容(rong)量(liang)鍋(guo)爐(lu)中(zhong)緊(jin)急(ji)放(fang)水(shui)作(zuo)為(wei)保(bao)證(zheng)鍋(guo)筒(tong)水(shui)位(wei)穩(wen)定(ding)的(de)一(yi)個(ge)措(cuo)施(shi)，即(ji)當(dang)水(shui)位(wei)超(chao)過(guo)高(gao)水(shui)位(wei)時(shi)，緊(jin)急(ji)放(fang)掉(diao)一(yi)部(bu)分(fen)水(shui)。但(dan)是(shi)現(xian)代(dai)高(gao)參(can)數(shu)大(da)容(rong)量(liang)鍋(guo)爐(lu)的(de)情(qing)況(kuang)已(yi)完(wan)全(quan)不(bu)同(tong)了(le)，水(shui)位(wei)控(kong)製(zhi)和(he)保(bao)護(hu)已(yi)十(shi)分(fen)先(xian)進(jin)、可(ke)靠(kao)，另(ling)外(wai)高(gao)參(can)數(shu)大(da)容(rong)量(liang)鍋(guo)爐(lu)在(zai)運(yun)行(xing)中(zhong)緊(jin)急(ji)放(fang)水(shui)時(shi)
，不(bu)但(dan)使(shi)鍋(guo)爐(lu)循(xun)環(huan)破(po)壞(huai)，受(shou)熱(re)麵(mian)受(shou)損(sun)傷(shang)，並(bing)有(you)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)重(zhong)大(da)事(shi)故(gu)
，因(yin)此(ci)在(zai)引(yin)進(jin)控(kong)製(zhi)循(xun)環(huan)鍋(guo)爐(lu)中(zhong)所(suo)設(she)置(zhi)的(de)Ø100mm口徑的緊急放水隻作為水壓試驗後，或停爐冷態時放水之用。
    ( 5)水位表問題
    目(mu)前(qian)鍋(guo)爐(lu)鍋(guo)筒(tong)上(shang)設(she)置(zhi)很(hen)多(duo)水(shui)位(wei)表(biao)接(jie)口(kou)，有(you)些(xie)工(gong)程(cheng)多(duo)達(da)十(shi)多(duo)套(tao)，不(bu)但(dan)裝(zhuang)有(you)就(jiu)地(di)水(shui)位(wei)表(biao)和(he)差(cha)壓(ya)式(shi)遠(yuan)程(cheng)水(shui)位(wei)表(biao)
，還(hai)裝(zhuang)設(she)若(ruo)幹(gan)套(tao)電(dian)接(jie)點(dian)水(shui)位(wei)表(biao)。這(zhe)樣(yang)多(duo)的(de)配(pei)置(zhi)


，不(bu)一(yi)定(ding)給(gei)鍋(guo)筒(tong)水(shui)位(wei)帶(dai)來(lai)絕(jue)對(dui)安(an)全(quan)。因(yin)為(wei)各(ge)種(zhong)水(shui)位(wei)表(biao)之(zhi)間(jian)存(cun)在(zai)水(shui)位(wei)指(zhi)示(shi)的(de)差(cha)異(yi)
，沒(mei)有(you)經(jing)過(guo)細(xi)仔(zai)的(de)校(xiao)正(zheng)，反(fan)而(er)成(cheng)為(wei)發(fa)生(sheng)事(shi)故(gu)的(de)隱(yin)患(huan)。所(suo)以(yi)應(ying)當(dang)減(jian)少(shao)數(shu)量(liang)和(he)品(pin)種(zhong)，建(jian)議(yi)配(pei)置(zhi)兩(liang)對(dui)就(jiu)地(di)水(shui)位(wei)表(biao)，4對壓差或遠程水位表即可，取消電接點水位表。


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1
、秸稈顆粒機
2
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3、秸稈壓塊機