摘 要：介绍了一种国内第一台新型的CFB锅炉省工、省时、省燃料并确保烘炉质量的无焰烘炉先进技术方法，根据现场实际应用情况，均收到良好的效果。

1.前言

循环流化床锅炉(CFB)运行中，高浓度循环固体炉料长期冲刷炉膛及物料循环系统内衬表面，对耐火耐磨内衬材料的性能提出了严格的要求。为此，新施工耐火耐磨内衬材料的烘干过程也显得格外重要，它将直接关系到内衬材料的施工质量和性能。传统的燃木柴加启动燃烧器油枪的烘炉方法已经难以满足CFB锅炉烘炉要求。哈尔滨普华烘炉技术服务公司和山东电力建设第一工程公司合作，在山东里彦热电厂和上海锅炉厂大力支持下，国内首次在135MW CFB锅炉的建设中采用了一种新型的烘炉工艺——无焰烘炉法，实践证实这种方法不仅是一种省工、省时、省(燃)料的先进烘炉工艺，同时还能确保烘炉质量。

2.烘炉机理

CFB锅炉的各个部件都有由耐火材料和保温材料构成的炉墙和内衬，特别是采用了大量的耐火耐磨捣打料和混凝土浇注料，这些内衬材料都在现场施工，材料中不可避免的存有游离水、结晶水等不同形态的液相组份。在受热升温过程中，如果这些液相组份突然大量蒸发，产生的汽压超过混凝土胶合物质的结合力，可能使炉墙爆裂而损坏，甚至可能造成大面积炉墙倒塌;如果内衬材料初始热膨胀过快、不均匀，也会由于热应力集中而受到损坏。因此，内衬材料的干燥——烘炉是新施工或大修后的CFB锅炉启动运行前的一项重要工作，烘炉质量直接影响内衬材料的寿命和CFB锅炉运行可靠性。

一般来说，烘炉要实现的目标是：

(1)为避免水分快速蒸发而导致炉墙发生爆裂损坏，必须使耐火材料内的水分缓慢蒸发析出，而得到充分的干燥;

(2)除去耐火层中的水分后，继续加热到一定温度，使耐火内衬材料充分固化，保持耐火层的高温强度和稳定性，提高耐火层强度;

(3)使耐火层均匀，缓慢而又充分地膨胀，避免耐火层热应力集中或耐火材料晶格转变时膨胀不均匀造成耐火层损坏等。

由此可见，对耐磨耐火内衬的干燥掌握住缓慢和均匀地加热是保证烘炉质量的关键所在。

3.无焰烘炉的构思要点

在不具备气体燃料的条件下，国内通常以木柴(木炭)加燃油来完成烘炉过程：在确定的部位点燃木柴，待温度升至一定值后，再点燃启动燃烧器油枪，提高并维持烘炉所需要的温度。由于木柴投入工作劳动强度大、启动燃烧器油枪火焰的温度很高和热负荷较为集中等条件所限，无法实现缓慢、均匀加热升温的烘炉过程，对很多部位受结构条件的限制，不可避免有烘不到的“死角”，很难实现烘炉的目标，其烘炉质量难以保证。

针对国内传统烘炉的弊端，参照了国外CFB锅炉烘炉有关资料，提出了无焰烘炉新的构思，其要点如下：

3.1 严格遵循耐火耐磨内衬材料水分缓慢均匀析出的规律，以控制干燥热源温度和温升来满足不同形态水分的顺利析出。传统方法中，采用炉内燃烧的方式作为干燥热源。由于燃烧过程中无法控制火焰温度，受到火焰强烈热辐射的内衬材料的温度和温升速度处于失控状态，无法符合内衬材料水分缓慢析出的规律。同时，炉内燃烧的火焰是比较集中的，对热量的受体内衬材料来说，其受热也势必是很不均匀的，除了水分析出不均匀之外还使内衬材料经受到膨胀不均匀的应力，二者均是烘炉过程中招致内衬材料损坏的主要原因。实现无焰烘炉，以无焰热气流作为热源，以低温烟气幅射为主要传热方式，使内衬材料的受热程度上大为弱化而获得缓慢的加热过程，另一方面，烟气流的动量是可以控制的，较大的烟气流冲程加大了气流幅射热的散发区间，使内衬材料受热趋于均匀。无焰烘炉能以有控制的缓慢和均匀的加热方式来适应内衬材料水份的顺利析出。同时，在炉外提供的无焰热烟气热源不受锅炉结构上的限制，控制热源温度也就控制了内衬材料的加热温度，满足不同形态水份析出的温度条件。

3.2 CFB锅炉中，耐火耐磨材料性能直接关系到锅炉运行的可靠性和运行长期性。这是因为这些材料大都应用于物料循环系统中。特别是回料系统的分离器及其进、出口，回料器及其竖管、斜腿以及冷渣器采用了大量耐火耐磨材料。由于这些部位受结构条件限制，不具备传统烘炉方法所需要的足够的燃烧空间和烟气的顺向流动的条件，往往成为烘炉的“死角”。采用无焰烘炉是应用烘炉机在炉外完成热源的准备，通过烘炉机出口将热烟气接入锅炉烘炉部件的人孔或其对外连接开孔部位，干燥热源的入炉不受结构条件的限制，如锅炉的回料系统就能按各部位内衬材料的干燥需要而方便地布置干燥热源，彻底消除了烘炉死角。

3.3 无焰式烘炉机是实现无焰烘炉的必需设备，它应具有燃料稳定燃烧，任意调节烘炉机出口热源热量和温度的功能。其燃料一般以燃轻油为主，也可燃气体燃料或重油。按这些要求，烘炉机由燃烧室、燃烧器、配风通道和风机组成。根据烘炉程序，在稳定和完全燃烧的条件下，燃料调节比应达到1:8，烘炉机出口热烟气温度通过配风来调节，出口温度应在200℃~850℃范围内任意变化，以满足烘炉过程中温度和温升速度的要求。

4.无焰烘炉的实施实例