核心提示：本文对循环流化床锅炉在运行中出现的负荷偏低的问题进行了分析，分析出循环物料量不足是影响锅炉带不上负荷的关键，再继续深入分析循环物料量少的原因为：炉内工况不良及旋风分离器的分级效率低所致，提出了改造通过改造分离器来解决问题的方法。

关 键 字：浅析DG410/9.81-9型CFB锅炉出力低原因 DG410/9.81-9 CFB锅炉 出力低 原因

河北华电石家庄热电有限公司安装有四台CFB锅炉，系东方锅炉集团股份有限公司引进美国FW技术制造，型号为DG410/9.81-9 ，采用定向风帽布置，汽冷式高温分离器，风水联合冷渣器，床上床下联合点火方式，蒸发量为410t/h，主蒸汽压力9.81Mpa,主蒸汽温度54０℃。投运后，#22炉出现带不上负荷的情况，在额定的风量工况下，负荷只能带至300t/h左右，经过一段时间的运行总结，炉内循环物料量偏少是造成#22炉带不上负荷的主要原因，所以查找出影响循环物料量少的原因就可以解决#22炉的问题，在分析之前先看两个例子：

1　原因分析

造成炉内循环物料量少的原因有两种，一是问题出在炉膛内，因为炉内流化工况的原因，造成细颗粒不能被携带到足够高的高度，也就是不能形成颗子流，二就是旋风分离器的问题，即细颗粒在经过旋风分离器后，不能被有效的捕捉下来送回炉膛以实现循环，也就是说分离器分离效率低。说的简明一点，就是一个原因是炉膛的问题，炉内的细颗粒不能被带到分离器，再一个原因就是分离器的问题，携带至分离器的细颗粒不能被捕捉下来。

先分析第一种情况，从底部流化风量的使用上，#22 炉的底部流化风量与其他炉相当，故流化速度相当，所以如正常的话对炉内颗粒的作用力是相同的，此炉如出现由于“夹带”或是“扬析”到炉膛上部的细颗粒量不足，可能原因是炉内的流化工况不良，没有足够的动力；还有一个原因就是炉内存在影响细颗粒向上运动的外界作用，如二次风的干扰作用，炉内四壁存在不规则形状等，这些作用破坏了具有很强携带能力的（气泡或是叫絮状物）烟气的正常流动，使细颗粒在没有到达足够的高度时就下落回密相区。

再就是分析第二种情况，我们前一阶段为验证这个问题，也加入了大量石灰石，人为的增加了炉膛内的细颗粒浓度，当时带负荷情况明显好转，最高可带至350t/h左右，但是一旦不加，马上负荷就下来了，这说明作为内外循环的细颗粒产后，而分离器不能有效的捕捉下来，造成大部分细颗粒一次性通过分离器，而不能形成循环。还有可能就是CaO的磨损速率较大，在经过数次循环后，就被磨损为较细的不易被分离器捕捉的颗粒，所以可以用添加河沙来验证这个问题。

2　原因确定

从以上分析第二种原因的可能性较大，即旋风分离器的问题，造成其分离效率降低的原因有很多，主要有以下几种：

⑴、烟气流速低，造成分离器分离效率低。为什么会出现烟气流速低呢，可能是锅炉的尾部阻力不同所致，下面列出了各台炉尾部烟气阻力的数据对比：

　 炉膛出口 分离器 高过 低过 省煤器 空预器出口 电除尘入口 引风机入口
入口 出口
#21 -0.12/ -0.8/ -1.74/ -1.79/ -2.0/ -1.93/ -2.39/ -3.1/ -8.0/
-0.1 -0.97 -1.83 -1.86 -2.06 -1.79 -2.31 -3.1 -/8.5
#22 -0.14/ -0.47/ -1.12/ -1.25/ -1.38/ -1.46/ -1.61/ -2.87/ -7.95/
-0.12 -0.43 -1.19 -1.16 -1.39 -1.33 -1.707 -2.77 -8.63
#24 -0.12/ -0.712/ -1.8/ -1.7/ -1.79/ -1.9/ -2.159/ -3.0/ -7.4/
-0.13 -0.694 -1.5 -1.64 -1.75 -1.86 -2.76 -2.8 -8

从上表参数可以看出，在引风机入口负压相同的情况下，自空预器出口至分离器入口，#22炉的尾部负压明显要小于其他炉，负压低说明烟气的流动动力低，烟气流速相应降低，因烟气流速较低造成烟气进入分离器后没有足够的动力去向下旋转，而是折向向上直接从中心筒飞出，形成短路流，即从进口来的烟气没有经过向下的旋转分离而是直接经中心筒流出，没有离心分离则分离效率自然就下降。从上表可以看出#22炉分离器阻力偏低（有关资料书上介绍应为1kpa左右），#21、#24炉可以达到1kpa左右，而#22炉只有0.7kpa，阻力低还是说明旋风分离器内存在短路流。从有关资料显示，这种汽冷式旋风分离器的短路流的是较大的，再加上烟气流速的影响，分离效率会处于较低的水平。

这种现象产生的原因可能是尾部水平段积灰较多或是存在很大的漏风，尤其是在空预器出口至电除尘入口这一段水平段，积灰的可能性最大，再有就是电除尘的阻力较大，这也是#23、#24与#21、#22炉的根本区别，电除尘不同但是引风机相同，故造成整个系统流动动力有差别，但是#21炉就不出问题，可见主要问题不在这里。我们可以运行中作试验来验证这个问题，即提高炉膛负压，从而提高烟气流速，再观察炉内各处的参数变化，就可以得出正确的结论。

⑵、旋风分离器本身问题。这就是精确测量分离器内各处尺寸的问题了，这个原因的可能性不大。

⑶、回料器的影响，在这几台炉均有过间歇性回料的现象，主要表现就是料腿的料位指示出现波动，如#22炉左侧料位经常在1.2-0之间晃动，会不会是这个间歇性回料造成的烟气或是流化空气的反窜从而对分离器的工作形成了影响呢，这个没有具体的参数分析不太好回答，只能作个假设。

3　结论

综合以上的分析，认为#22炉主要原因应为：

由于烟气流速低，造成分离器的分级分离效率低，尤其是对于100-300μm（这部分粒子作为内外循环的主力）分离效率差，所以造成炉内细颗粒逃逸出分离器，而粗颗粒被分离下来回送回炉膛，最后的现象就是炉内颗粒浓度小、物料粒度增大，传热不足，床温升高，负荷带不上。如下图：

可见，#22炉基本不存在d100的粒子，也就是说对于此炉的分离器，没有任何粒度的颗粒能达到全部分离，所以也就形不成足够的循环物料。

4　改进方向

我认为应从以下几个方面进行改进：

a、分离器效率低，可有三个方法提高分离器效率：中心筒偏心、进口粒径加速、进口段下倾。进口粒径加速，需提高整个系统的动力，不太容易实现。根据有关资料介绍，采用入口段下倾的办法，效果最好，该措施实质上是使入口粗颗粒产生一个向下的初速度，以避免被旋风筒中心上升流夹带出中心筒。#24炉改进采用了突缩加渐扩的方式，可是效果不好，截面缩小提高的风速又在渐扩段降了下来，所以改动不只是缩小截面，还要使整个入口烟道呈下倾方式。同时可以考虑用缩小　　分离器入口截面的方法，但是这次改动，最好用全面的改动，不只是缩小高度，更要缩小宽度，以提高烟气的刚性。

b、如不是分离器的问题，就是炉膛的问题，就要考虑为什么烟气的携带能力低，就可以从提高烟气的携带能力入手，那可能就是炉内动力场分布的问题了，分析、改造也比较困难。