汪清縣龍騰能源開發****
小顆粒發電廠2#爐冷態試驗報告
東北電力大學東電科技開發總部
2023年1月
前言汪清縣龍騰能源開發****小顆粒發電廠建有2臺35t/h內迴圈流化床鍋爐，該鍋爐由東北電力大學設計，江西江聯能源環保股份****生產。為確保鍋爐順利進行冷態點火啟動和熱態安全、穩定執行，東北電力大學於2023年12月24日至12月31日對2#爐進行了冷態試驗。
通過冷態試驗，一方面檢查鍋爐的製造、安裝情況，了解鍋爐主要部件和配套輔機的冷態工作特性，另一方面可為熱態提供必要的執行引數，從而保證鍋爐燃燒安全，防止床面結焦和裝置燒損，保證汽溫汽壓穩定。
本鍋爐為雙鍋筒橫置式自然迴圈水管鍋爐，採用爐內復合迴圈流化床燃燒方式。鍋爐本體為t型布置。鍋爐前部為爐膛，中部為轉折室和過熱器，後部為對流受熱面、省煤器及空氣預熱器。
鍋爐採用平衡通風，密相區(流化床)域為正壓、懸浮室及對流換熱面區域為負壓，壓力平衡點位於給煤口處(約1400mm)。鍋爐點火採用傳統的固定床點火方式，點火介質為木炭(木材)和低含碳量的流化床灰渣。
鍋爐型號jg-3.82/450-m
鍋爐燃料汪清油頁岩
額定蒸汽量d=35t/h
額定蒸汽壓力p=3.82mpa(39kg/cm2)
額定蒸汽溫度tgr=450℃
給水溫度tgs=105℃
熱風溫度trk=89.253℃
排煙溫度tpy=145.08℃
鍋爐排汙率pw =2%
燃料消耗量bj=28987.58kg/h
燃煤粒度0~10mm
鍋爐效率gl≥83%
本鍋爐主要燃用汪清油頁岩，其燃料特性如下：
收到基碳car=9.73%
收到基氫har=1.45%
收到基氧oar=6.26%
收到基氮nar=0.51%
收到基硫sar=0.41%
收到基灰分aar=75.73%
收到基水分war=5.91%
乾燥無灰基揮發份vdaf=89.27%
收到基低位發熱量qar,net=4007.545kj/kg
灰熔點共有四個溫度，具體如下：
變形溫度dt=1045℃
軟化溫度st=1104℃
半球溫度ht=1117℃
流動溫度ft=1292℃
燃料顆粒徑範圍：0~10mm。其中：小於3mm的顆粒佔65~70%，小於1mm的顆粒佔30%左右
為確保鍋爐順利進行冷態點火啟動和熱態安全、穩定執行，對鍋爐和輔機裝置進行冷態試驗是十分必要的。通過冷態試驗，一方面檢查鍋爐的製造、安裝情況，了解鍋爐主要部件和配套輔機的冷態工作特性，另一方面可為熱態提供必要的執行引數，從而保證鍋爐燃燒安全，防止床面結焦和裝置燒損，保證汽溫汽壓穩定。
冷態試驗包括：
1、鍋爐密封試驗；
2、標定機翼測風裝置；
3、鑑定鼓風機、引風機風量，風壓是否達到設計要求，能否滿足燃燒要求；
4、測定布風板阻力與風量的關係；
5、測定料層厚度、送風量與阻力特性曲線，確定冷態臨界流化風量，用以估算熱態執行時最低風量；
6、布風均勻性試驗，檢查床內各處沸騰質量；消除沸騰死區；
7、給煤機出力試驗；
8、燃料篩分試驗。
由於流化床鍋爐內煙氣流速和飛灰濃度均較高，所以鍋爐密封質量的好壞，將直接影響爐內分離器的分離效率、鍋爐的正常執行以及廠區的環境保護，因此應給予高度重視。鍋爐密封實驗一般應在鍋爐本體築爐、保溫前進行，但往往由於條件不成熟，密封實驗做得不夠徹底，因此在點火啟動以前，還應進行一次徹底的密封實驗，以檢查煙風道、爐膛、尾部爐牆、空氣預熱器是否存在洩漏。
首先關閉所有人孔門、觀察孔、測量孔、二次風擋板，給煤機內應填充滿物料。然後只開啟一次送風機，引風機處於自轉狀態，擋板應關閉。逐漸開啟一次送風機擋板門，使爐膛(高溫過熱器入口處)壓力達到500—1000pa，再在一次風機入口處逐漸加入乾燥滑石粉，約400kg，停止送風。
檢查各處，凡有白灰的地方，均應仔細檢查洩漏原因，如有耐火材料或保溫材料，應把這些覆蓋物除去後，再檢查並及時處理，再做密封試驗，直至完全消除。在檢查中應特別注意爐膛人孔門、灰鬥人孔門、爐頂、分離器四周等處。
在消除比較大的缺陷以後，用小火把缺陷檢查，具體辦法是：保證爐膛(高過入口處)風壓在200—300pa，用小火把靠近需要檢查的地方，如有漏風，火把火焰會偏向。記錄下來，待試驗完畢以後處理，直至缺陷完全消失為止。
迴圈床鍋爐中，對風量的測量十分重視，它是直接影響經濟、安全執行的主要因素之一。本鍋爐風道採取機翼測風裝置進行風量測量，在執行前，必須對該裝置進行現場標定。
5.2.1 機翼風量測量的工作原理、結構及特性
1、機翼風量測量的工作原理
機翼風量測量的核心部件為機翼風量感測器，其截面與機翼的截面相似，是一種差壓流量計，它採用動壓測量原理來檢測風速和風量，圖5.1為動壓測量原理圖。
圖5.1 動壓測量原理示意圖
如圖1所示，在管道中放置乙個固定的圓柱體，流體以速度v1流動，當流體流經圓柱體時，圓柱體前端的流體流通被阻滯，流體分為兩方向繞過圓柱體，由於流體在圓柱體前端受到阻礙，流體會在圓柱體前端形成乙個凝滯點，在此點處流體流速v2=0，稱之為「駐點」。利用伯努利方程：
在駐點處，v2=0，即
可得出流體流速與差壓的關係：
可以看到：在駐點b處，動能為零，此時測得的靜壓力為最大，即總壓，我們能夠測出壓力p1、p2，就可以得到管道中流體流動的速度，知道了流動
的速度，就可以推算出流量。利用機翼流量計算公式：
(m3/h)
k——機翼的儀表係數；
f——矩形管道的截面積，m2；
m——管道截面積與機翼喉部流通面積比；
△p——機翼產生的差壓，pa；
ρ——質的工況密度，kg/ m3 。
2、機翼風量感測器的結構及分析
常見的機翼風量感測器是矩形的管道中安裝對稱的空心柱體，機翼的翼形體是儒可夫斯基對稱翼形的簡化型式，前端採用的是半圓形的柱體，在圓柱體半圓的切點處，連線兩塊側板，側板的夾角為20°36』。在圓柱體的前端有三個取壓孔，取出的壓力是測風裝置的總壓，也稱為正壓；在圓柱體兩側切點處各開有與總壓孔相對的三個靜壓取壓孔，也稱為負壓，且負壓取壓孔是相互連線並相通的，這樣取出的壓力比較均衡和穩定。正壓取壓孔與負壓孔相互對應，且取壓孔開孔的位置與數量符合速度面積法的測量原理。
機翼的翼形有兩種，一種採用半圓與兩切線相交的翼形結構；一種採用三曲線的翼形結構，它由曲線r1、r2、r3和一段直線構成。它們的整個流線符合直流繞柱體流動的流線，這樣使氣體流動受區域性阻力影響小，減小了機翼後方的流體擾動，降低壓力損失。同時，翼形體使風道發生改變，形成漸縮漸擴通道。
提高流體流通的速度，提高動能，降低靜壓力，增大差壓的輸出，機翼風量感測器從結構分為：半圓頭機翼和三曲線機翼兩種。半圓頭機翼的結構見圖5.
2；三曲線機翼的結構見圖5.3。
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