3 循環(huán)流化床機組的特點對供熱有利和不利的影響

循環(huán)流化床(CFB)鍋爐具有可以實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫和爐外二級脫硫，脫硫效率高；燃燒溫度低（白山電廠的床溫為890度），所以產(chǎn)生的氮氧化物（NOX）少；燃料適應(yīng)性廣等特點，是新一代的環(huán)保型綠色鍋爐。但在300MW等級CFB鍋爐運行中，高溫絕熱旋風(fēng)分離器、回料閥、風(fēng)道燃燒器、爐膛耐磨衛(wèi)燃帶等設(shè)備內(nèi)的耐磨耐火保溫材料在高溫物料高速循環(huán)中，易產(chǎn)生裂紋或坍塌。高溫循環(huán)物料會把鍋爐物料循環(huán)中的耐火材料，磨損，在啟停過程中膨脹不均產(chǎn)生裂紋缺陷，在運行中坍塌，耐火材料產(chǎn)生裂紋和坍塌處的鐵板就會被燒紅，必須進行壓火處理，否則會把鐵板燒穿，引起高溫循環(huán)物料的泄露，危害極大[1]；另外，各連接管之間的非金屬膨脹節(jié)也容易超溫超壓吹破，也必須壓火搶修；由于以煤矸石為主要燃料，摻燒煤泥和洗中煤，燃料特性較差，所以有時容易產(chǎn)生局部結(jié)焦，也必須壓火處理。據(jù)同類型的330MW循環(huán)流化床機組的運行業(yè)績來看，其連續(xù)平均非停次數(shù)遠遠超過相同容量等級的煤粉爐，所以對于單機供熱來說是非常不利的。但是影響循環(huán)流化床機組停運的缺陷又往往較小，可以在幾個小時內(nèi)可以得到處理，而且330MW循環(huán)流化床機組有四個旋風(fēng)分離器，旋風(fēng)分離里有大量的耐火材料和保溫材料，再加上機組大量的金屬受熱面，所以機組的蓄熱量較大，再加上機組的供熱面積較少，供熱量較少。在機組停運處理缺陷期間，利用機組的大量蓄熱進行不間斷供熱，為機組處理缺陷和電廠內(nèi)備用機組啟動，啟動爐啟動供熱和城區(qū)的備用熱源的啟動供熱贏得時間。白山電廠在2012年11月份室外溫度在-15度左右，供熱量為4040吉焦，當室外最低溫度為-30度時，供熱量大概在5900吉焦左右，折合到蒸汽量大約在105t/h左右，而且這是最冷時候的抽汽量，而一般天氣的抽汽量大約在70 /t/h左右，這對于一臺330MW的大機組來說，熱負荷是很小的，所以這樣小的熱負荷使利用機組蓄熱提高單機供熱的可靠性提供了可能。

4 單機供熱需要進行的系統(tǒng)改造

4.1機組的旁路系統(tǒng)

汽輪機旁路系統(tǒng)容量為鍋爐額定出力的40%，采用德國西門子公司生產(chǎn)的兩級電動高﹑低壓串聯(lián)旁路，運用電動執(zhí)行器。而低壓旁路的設(shè)計壓力是0.6 MPa，所以是完全滿足供熱的需求的。

4.2供熱需要進行的系統(tǒng)改造

要利用機組停機以后的蓄熱進行供熱只需要在低壓旁路到熱網(wǎng)之間加一段管路或低壓旁路到汽輪機抽汽管路之間加一段管路，這樣鍋爐余熱產(chǎn)生的蒸汽就可以在機組停運以后繼續(xù)供熱，為臨機和備用熱源的啟動贏得時間，實現(xiàn)停機不影響供熱，取得良好的社會效益和經(jīng)濟效益。當然，低壓旁路到汽輪機抽汽管路的接點要在抽汽電動門和逆止門之后，這樣才能保證鍋爐蓄熱產(chǎn)生的蒸汽不至于倒回到停運的汽輪機里，影響其安全。當然要在低壓旁路到凝汽器的之后的管路上加上截止閥，以保證鍋爐蓄熱不進入凝汽器，而進入供熱站供熱；也要在低壓旁路到熱網(wǎng)之間的管路上或低壓旁路到汽輪機抽汽管路的管路加上一組截止閥，在正常運行時關(guān)閉，在機組停止利用蓄熱供熱時或停機不停爐時，打開該閥門供熱。

5 系統(tǒng)適用的條件和可靠性經(jīng)濟性提高的分析

5.1 停機不停爐供熱

當機組發(fā)生非鍋爐側(cè)故障時，可以解除機組的大聯(lián)鎖，停機不停爐，機組主蒸汽走高壓旁路和低壓旁路，并且關(guān)閉低壓旁路到凝汽器的截止閥，打開低壓旁路到熱網(wǎng)加熱器的截止閥，這樣鍋爐就可以進行供熱，為處理非鍋爐側(cè)故障或是備用機組、備用熱源的啟動贏得時間。

5.2 回收機組啟動時啟動熱量的供熱

在機組冷態(tài)啟動時，大概在點火2小時后，鍋爐就會起壓，就可以利用該系統(tǒng)供熱。而利用汽輪機抽汽供熱大概要在汽輪機負荷在40%以上(白山電廠是空冷機組，與濕冷機組相比，等于去掉濕冷機組的末級葉片和次末級葉片，所以低壓缸冷卻流量比濕冷機組少的多。為了保障低壓缸最小冷卻流量，濕冷機組汽輪機負荷在50%左右，才能抽汽供熱)這個時間是冷態(tài)啟動點火9.5小時以后，所以利用該系統(tǒng)不僅可以回收啟動時通過旁路系統(tǒng)排入凝汽器的廢熱，而且可以提前7.5小時以上達到供熱的條件，提高供熱的可靠性。

5.3斷煤時甩負荷供熱

由于電廠以矸石為主要燃料，摻燒煤泥和洗中煤，摻燒比例為48%、34%、18%，摻燒比例高；加上白山地區(qū)冬季溫度低，煤泥水分大，容易凍煤，形成凍煤塊，在原煤倉里形成棚煤，造成給煤機斷煤，使機組甩負荷。而汽輪機抽汽大概要在汽輪機負荷在40%以上才能實現(xiàn)，當汽輪機負荷低于40%汽輪機以下時，就無汽可抽，就會中斷供熱。而在系統(tǒng)改造后，當斷煤時間長時就可以對該系統(tǒng)暖管供熱，防止供熱中斷。當斷煤頻率較高時，也可以使該系統(tǒng)保持熱備用狀態(tài)，隨時供熱。

5.4鍋爐蓄熱供熱

當機組發(fā)生鍋爐側(cè)故障時或在機組正常停機時，鍋爐余熱產(chǎn)生的主蒸汽走高壓旁路和低壓旁路，可以關(guān)閉低壓旁路到凝汽器的截止閥，打開低壓旁路到熱網(wǎng)加熱器的截止閥，這樣鍋爐就可以利用蓄熱進行供熱。當鍋爐是由于非受熱面泄露的故障時，在鍋爐壓火前，應(yīng)有意識的提高鍋爐側(cè)的蒸汽參數(shù)到額定值，而不是滑壓運行降低負荷壓火，這樣可以提高鍋爐金屬和爐墻的蓄熱；同時盡量保持較多的床料量和床溫，增加床料的蓄熱量；在鍋爐停運前保持給煤量，當停止給煤，爐膛氧量剛有上升趨勢時，打閘停機，這樣既可以保持機組不結(jié)焦，又使床料里有盡可能多的可燃物，對于維持床料的溫度，延長壓火時間，提高機組的蓄熱[2]，也是必須的手段。同時要關(guān)閉鍋爐側(cè)疏水閥門，以減少蓄熱的損失；當然也要關(guān)閉爐門，這不僅是保持鍋爐蓄熱的需要，也是保護爐墻和鍋爐受熱面的需要。當鍋爐有超壓的可能時，可以加大供熱量，提高供水溫度，加開熱網(wǎng)循環(huán)泵，并通過一定的形式通知熱用戶，讓熱用戶家里保持較高的溫度，并說明情況，禁止開窗等方式浪費熱量，讓蓄熱存于熱用戶家中。當鍋爐壓力能控制不超壓時，減少供熱量，維持低限運行，以延長時間。當鍋爐蓄熱供熱能夠維持兩小時以上，冷態(tài)啟動的機組就可以達到供熱條件進行連續(xù)供熱，可見供熱的可靠性還是有保障的。

5.5 加強汽機側(cè)的監(jiān)控

無論是停機不停爐還是余熱供熱，由于供熱蒸汽管道和汽輪機抽汽供熱管道在熱網(wǎng)加熱器處有聯(lián)絡(luò)，所以必修確認汽輪機抽汽供熱管道上的閥門關(guān)閉，防止供熱蒸汽沿著汽輪機抽汽供熱管道返回汽輪機，影響汽輪機的安全。