1、前言
循環(huán)流化床鍋爐因為其風(fēng)機(jī)數(shù)量多、壓頭高，導(dǎo)致高壓輔機(jī)電流大，功率大，廠用電率高。大型循環(huán)流化床鍋爐所用風(fēng)機(jī)多達(dá)16臺，額定功率共計約9300KW，是同容量煤份爐機(jī)組的數(shù)倍，正常運(yùn)行廠用電率高達(dá)11~12%左右，甚至更高。
東方鍋爐廠DG440/13.7-II2型循環(huán)流化床鍋爐在某電廠通過技術(shù)改造、優(yōu)化調(diào)整降低廠用電率，使廠用電率降至9%左右，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。本文對進(jìn)行技術(shù)改造、優(yōu)化調(diào)整的措施進(jìn)行分析，希望對大型循環(huán)流化床鍋爐降低廠用電率有一定的借鑒意義。

2、系統(tǒng)概述
義馬錦江能源綜合利用有限公司2臺鍋爐為東方鍋爐有限責(zé)任公司制造的DG440/13.7－II2型循環(huán)流化床(CFB)鍋爐，鍋爐為單汽包、自然循環(huán)、一次再熱、CFB燃燒方式，呈半露天布置。每臺爐配備1臺135 MW的汽輪發(fā)電機(jī)。鍋爐主要由一個膜式水冷壁爐膛，兩臺汽冷式旋風(fēng)分離器和一個由汽冷包墻包覆的尾部豎井(HRA)三部分組成。爐膛內(nèi)布置有屏式過熱器和屏式再熱器管屏；一片全分隔水冷分隔墻。
爐膛與尾部豎井之間，布置有兩臺汽冷式旋風(fēng)分離器，其下部各布置一臺J閥回料器。尾部由包墻分隔，在鍋爐深度方向形成雙煙道結(jié)構(gòu)，前煙道布置了兩組低溫再熱器，后煙道從上到下依次布置有高溫過熱器、低溫過熱器，向下前后煙道合成一個，布置螺旋鰭片管式省煤器，之后沿鍋爐寬度方向分開為左、右煙道，布置臥式空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器采用光管式，沿爐寬方向雙進(jìn)雙出。
鍋爐汽水系統(tǒng)回路包括尾部省煤器、鍋筒、水冷系統(tǒng)、汽冷式旋風(fēng)分離器進(jìn)口煙道、汽冷式旋風(fēng)分離器、HRA包墻過熱器、低溫過熱器、屏式過熱器、高溫過熱器及蒸汽連接管道。過熱器系統(tǒng)中設(shè)置兩級噴水減溫器，以調(diào)節(jié)控制蒸汽溫度，一、二級減溫器分別設(shè)置在低過出口、屏過出口蒸汽連接管道上。再熱蒸汽系統(tǒng)包括低溫再熱器、屏式再熱器及連接管道。再熱系統(tǒng)布置有兩級噴水減溫器，一級布置在低再進(jìn)口集箱前的管道上，作為事故噴水減溫，二級布置在低再與屏再之間的蒸汽連接管上作為微噴水減溫器，再熱蒸汽溫度主要采用煙氣擋板調(diào)節(jié)。
由兩臺一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火風(fēng)機(jī)、播煤增壓風(fēng)機(jī)、冷渣風(fēng)機(jī)和三臺J閥風(fēng)機(jī)構(gòu)成鍋爐的煙風(fēng)系統(tǒng)。從一次風(fēng)機(jī)出來的空氣分成三路：第一路，經(jīng)一次風(fēng)空氣預(yù)熱器加熱后的熱風(fēng)（或經(jīng)點(diǎn)火風(fēng)機(jī)）進(jìn)入爐膛底部的水冷風(fēng)室，通過布置在布風(fēng)板上的風(fēng)帽使床料流化，并形成向上通過爐膛的氣固兩相流；第二路，熱風(fēng)經(jīng)播煤增壓風(fēng)機(jī)后，用于爐前氣力播煤。第三路，從一次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道引出至皮帶給煤機(jī)，作為給煤機(jī)密封用風(fēng)。二次風(fēng)機(jī)供風(fēng)經(jīng)二次空預(yù)器預(yù)熱后經(jīng)爐膛中部前后墻二次風(fēng)箱分上下兩層多噴口送入爐膛。
鍋爐設(shè)有六臺給煤機(jī)和三個石灰石給料口，給煤機(jī)和石灰石口置于爐前，在前墻水冷壁下部收縮段沿寬度方向均勻布置 ，為前墻給料。爐膛底部由水冷壁管彎制圍成的水冷風(fēng)室，通過膨脹節(jié)與床下風(fēng)道點(diǎn)火器相連，風(fēng)道點(diǎn)火器一共有兩臺，每臺中各布置有一個高能點(diǎn)火燃?xì)馊紵?，無其它助燃燃燒器。爐膛左右兩側(cè)各設(shè)置一臺選擇性多倉風(fēng)水聯(lián)合冷渣器。
煙氣及其攜帶的固體粒子離開爐膛，通過布置在水冷壁后墻上的分離器進(jìn)口煙道進(jìn)入旋風(fēng)分離器，在分離器里絕大部分物料顆粒從煙氣流中分離出來，煙氣及少量的灰粒則通過旋風(fēng)分離器中心筒引出，由分離器出口煙道引至尾部豎井煙道，從前包墻及中間包墻上部的煙窗進(jìn)入前后煙道并向下流動，沖刷布置其中的水平對流受熱面管組，將熱量傳遞給受熱面，而后煙氣流經(jīng)管式空氣預(yù)熱器進(jìn)入除塵器，最后，由引風(fēng)機(jī)抽進(jìn)煙囪，排入大氣。

3、降低廠用電率的措施
3.1控制合適料層厚度
循環(huán)流化床鍋爐保持合適的料層厚度，對鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定以及燃燒控制有非常重要的意義。監(jiān)控料層厚度的主要參數(shù)有風(fēng)室壓力、床層壓力、料層差壓等。維持合適的床壓，避免料層厚度過低使燃燒不穩(wěn)定，但也要控制料層厚度不要過高。料層厚度過高一方面導(dǎo)致流化效果不好，還導(dǎo)致風(fēng)室壓力、床層壓力、料層差壓等參數(shù)過高，導(dǎo)致一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓過高，風(fēng)機(jī)電流增大，廠用電率增加。
一般控制床層折算靜止厚度控制在500~750mm，風(fēng)室壓力控制在8~12KPa，床面壓力控制在6~8KPa,床層差壓控制在4~6KPa,這樣保持合適的一次風(fēng)壓頭，起到降低一次風(fēng)機(jī)電流的目的，同時二次風(fēng)機(jī)電流一定程度會降低。在低負(fù)荷時,控制參數(shù)在以上范圍的下限,在高負(fù)荷時，控制在以上參數(shù)的上限。根據(jù)義馬煙煤燃燒后灰渣特性結(jié)合電廠鍋爐具體情況，我們得出若床層壓力每降低1.1kpa，料層折算靜止厚度降低100mm，則每臺一次風(fēng)機(jī)電流降低3~4A，二次風(fēng)機(jī)電流降低1~2A，兩臺一次風(fēng)機(jī)電流共降低6~8A，兩臺二次風(fēng)機(jī)電流共降低2~4A，這樣就能在一定程度上降低廠用電率。

3.2對大功率電機(jī)采用液力偶合器調(diào)整或變頻器調(diào)整
循環(huán)流化床鍋爐重要輔機(jī)具體參數(shù)見下表，調(diào)速大型的風(fēng)機(jī)如引風(fēng)機(jī)，一次風(fēng)機(jī)，二次風(fēng)機(jī)等采取電調(diào)或液偶調(diào)節(jié)。變速調(diào)節(jié)效率在95%以上，節(jié)流調(diào)節(jié)效率隨負(fù)荷升高而增大，在變負(fù)荷運(yùn)行時，變速調(diào)節(jié)的優(yōu)越性更加顯著。我廠二次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、給水泵都采用液力偶合器，一次風(fēng)機(jī)電機(jī)采用檔板調(diào)節(jié)，后改為變頻器調(diào)節(jié)，通過變速調(diào)節(jié)來滿足不同負(fù)荷需要外，減少了通過調(diào)節(jié)擋板調(diào)節(jié)而帶來的節(jié)流損失，降低了廠用電率效果非常明顯。