我国大型循环流化床锅炉机组运行现状

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1、我国大型循环流化床锅炉机组运行现状分析报告全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网李建锋2011-110、前言循环流化床(CFB)锅炉因为其燃料适用性广、负荷调节性强以及环保性能优良而得到了越来越多的重视。在我国能源与环境的双重压力下，循环流化床锅炉在我国得到了快速的发展。我国现有不同容量的循环流化床锅炉3000多台，超过9000万千瓦投入商业运行，占电力行业中锅炉总台数的三分之一强。但是其中多为容量不大的机组，其中410~490t/h（100~150MWe）等级循环流化床锅炉近200台；截止目前，已投运的300MWe循环流化床锅炉机组达到40多台，其中最大的江西分宜电厂3

2、30MW机组于2009年1月份投入商业运行。投运与在建的的300MWe等级循环流化床锅炉机组则达到了110多台。中国循环流化床的装机容量超过了世界上除中国之外的总和。此外，世界上单机容量最大的我国600MWe超临界循环流化床锅炉机组正在建设过程中。因此，可以预见，循环流化床锅炉将会在我国得到更大的发展。大量循环流化床锅炉机组的装备对于优化我国电力结构、改善电力供应品质、提高我国整体资源利用效率以及降低污染物排放方面发挥出了不可替代的作用。但因为循环流化床锅炉出现历史较晚，所以在初期，因为对它的设计与运行规律人们掌握得较少，因此在运行过程中出现了这样或那样的问题，但随着时间的

3、转移以及广大科研和运行人员的努力，流化床锅炉机组的优势逐渐得以发挥出来。为了交流CFB锅炉机组的运行、检修与管理经验，提高我国循环流化床锅炉发电机组的经济性、安全性、环保性，全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网（以下简称CFB协作网）在全国范围内连续7年（05~11年）举行了CFB锅炉机组运行竞赛活动。参赛机组数量逐年增加，每次竞赛活动均有几十台机组参与，具有一定的普遍性。本文以135MWe级别和300MWe级别的机组为例，从整体上分析我国循环流化床锅炉的运行现状，对我国这两个级别的机组整体运行情况进行总结。不仅使人们能够对整个CFB行业的运行状况有所了解，也可以为提高

4、我国CFB锅炉的整体运行水平提供有益的参考，并对行业今后的发展有一定的指导意义。1.1可靠性指标可靠性是经济性的基础。多年来CFB机组受到争议，主要原因是其可靠性不高，不能满足电力生产的需要。因此本文首先考察其可靠性。本文在衡量机组运行可靠性指标的时候，主要考察两个参数：一个是非计划停运次数，这个参数主要说明机组运行过程中因为各种故障而导致停运的次数；另一个考察对象是可用小时数，即机组全年运行和备用时间的总和，反映出机组处于可用状态的时间。1.1非计划停运次数（a）135MWe级机组（b）300MW级机组图1非停次数变化趋势图1为两个等级CFB机组的平均非计划停炉次数三年来

5、的变化，同时给出了非停次数每年的最大值。从图1中可以看出，随着锅炉运行时间的不断增加，通过对设备的不断完善，包括新建机组的设备与系统的设计改进，以及建成机组的设备技改，使得CFB机组的非计划停运次数的平均值有降低的趋势。但是，仍有部分135MWe级机组年非计划停运次数达到6次以上，从而严重影响了机组运行的可靠性。对于300MWe级机组来说，因为正处于快速发展期，所以每年都有新的机组参加机组竞赛，因此从总体上来说，非停次数降低，但是非停次数的最大值却变化不大。1.2可用小时数循环流化床锅炉在我国投运之初有“星期炉”之称，主要是因为投运之初，锅炉连续运行时间太短，往往不足一周就

6、要因为各种各样的故障而被迫停下，这些故障之中锅炉受热面磨损、出渣故障、破碎机等问题较多。但是随着运行人员对锅炉运行规律的不断总结，以及技术人员对锅炉系统的不断改造，锅炉机组的可用小时数的趋势是逐渐增加，见图2。在图2中，300MW可用小时数的最小值不断降低，这是因为每年都有新机组参加机组竞赛，从而拉低了这个指标。（a）135MWe级机组（b）300MW级机组图2可用小时数变化趋势2、经济性指标对于火力发电企业来说，燃料成本是所有成本中最大的一部分，尤其在目前煤价飞涨的时候，因此，各电力企业均把降低煤耗放在了一个重要的位置。因此，在分析CFB锅炉机组经济性指标的过程中，将主要

7、考虑到会对供电煤耗产生较大影响的几个主要因素，比如飞灰/底渣含碳量、负荷率、排烟温度以及厂用电率等。此外，随着油价的飞涨，点火用燃油成本也越来越大，因此在考察机组的经济性指标时，对点火油耗也进行了统计和分析。2.1飞灰/底渣含碳量（a）135MWe级机组（b）300MW级机组图3飞灰含碳量的变化在循环流化床锅炉投运初期，困扰人们的一大问题就是飞灰含碳量高，据统计，有个别电厂的飞灰含碳量能够高达接近40%。不过，随着人们对其燃烧机理（a）135MWe级机组（b）300MW级机组图4底渣含碳量的变化认识的不断加深，人们