浅谈循环流化床锅炉的热工测点布置、选型及增改

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈循环流化床锅炉的热工测点布置、选型及增改范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

循环流化床燃烧技术是20世纪70年代中期发展起来的新型燃烧技术，以其优良的环保性能、负荷调节特性好、良好的煤种适应性和高效的劣质燃料燃烧、易于实现灰渣综合利用等优势，在国内外发电行业中得到迅速发展和推广。然而，循环流化床锅炉燃烧对床温床压、炉膛差压、料层差压、分离器进口风温和燃烧的各种风压风量等热工参数的控制要求非常高，一旦达不到，容易造成锅炉出力不足、燃烧效率低、结焦、部件磨损严重、返料器堵灰等不良后果。笔者十年来参与了三台循环流化床锅炉的热工测点布置和仪表选型的设计、建设、投用并接手负责维护、维修和技术改造，为了满足锅炉稳定运行的要求，通过摸索和总结，陆续对原有设计进行了必要的改动和增加，达到了预期的效果。现以150t/h循环流化床锅炉为例作简要论述。

湖南省湘衡盐化有限责任公司热电厂现有循环流化床锅炉和背压式汽轮发电机组各3台。其中2003年投产1台75t/h锅

炉和7.5MW 汽轮发电机组；2004年投产75t/h锅炉，配用早年投产的3MW汽轮发电机组，均采用浙大中控JX-300X型DCS集散控制系统；2008年投产1台150t/h锅炉和15MW汽轮发电机组，采用杭州和利时MACSV集散控制系统。主蒸汽进汽轮发电机做功后分为排汽和抽汽两路，经减温减压后送往真空制盐厂蒸发罐和干燥床。150t/h锅炉工艺总貌和测点布置如图1所示。

一、温度测点、选型和改进

1.温度测点布置

（1）炉膛侧12点：密相区床温4点，左右各2点；沸腾层上部温度2点，左右各1；炉膛出口温度2点，左右各1；风室风温2点，左右各1；热烟气发生器出口温度2点，左右各1。

（2）返料器温度2点，左右各1。

（3）烟温、风温16点：高温过热器进出口烟温各两点，左右各1；低温过热器出口烟温2点，左右各1；上、中、下级省煤器出口烟温各1点；一次热风温度2点，左右各1；二次热风温度2点，左右各1；下级空预器进口风温1点；排烟温度2点，左右各1。

（4）汽水系统21点：汽包壁温12点，K型M8螺钉固定感温片；过热蒸汽温度、主蒸汽温度各1点，K型铠装热电偶；低过、高过、省煤器三组出口集箱温度各2点，左右各1；给水温度1点。

（5）辅机温度39点：①给水泵电机温度7点，2台14点，如图2所示；②一、二次风机、引风机温度设计为7点，共21点，如图3所示；③返料风机2台，轴承温度各2点。

2.测温元件选型

炉膛内和烟道高温区全部采用K型耐磨抗振热电偶，Ф20不锈钢保护套，活动法兰式，中间以石棉绳填充。烟道低温区和水温则选用PT100铂热电阻，螺纹安装。

给水泵和风机是锅炉运行的重要辅机设备，其电机各部分温度不得超过国家标准的允许值，否则会直接影响电机的使用寿命，严重的可能烧坏电机，因此必须对电机的定、转子绕组和轴承温度进行准确的测量和监控。电机测温元件均采用PT100端面铂热电阻，从使用情况来看测量精度和灵敏度是能够满足要求的。

3.改进

（1）密相区床温和返料温度原设计为K型热电偶，因床温经常保持在900～950℃，有时甚至会超1000℃，且密相层磨损特别厉害，因此使用不到三个月套管磨穿、热电偶芯烧断，后改为S型Ф25不锈钢套管，且前端加有300mm长的金属基体堆焊层耐磨头。改造后效果显著，套管平均使用寿命延长到6～10个月，定期更换套管情况下热电偶芯可持续使用2～4年。

（2）主蒸汽温度热电偶原设计为Ф16mm不锈钢保护套管，高温高压环境下抗热冲击性能差，经常穿孔漏气，后改为M33*2不锈钢锥形保护套管，显著提高了热电偶的测量稳定性和延长了使用寿命。

二、压力测点、选型和增加

1.压力测点布置

主蒸汽压力、集汽联箱压力各1点；汽包压力2点；点火油压1点；一次风机、二次风机出口各2点；风室风压2点；播煤风风压2点；密相区床压2点；炉膛出口压力2点；高、低温过热器进口负压各2点；上、中、下三级省煤器进口负压各2点；上、下级空预器进口负压各2点；排烟处负压2点；引风负压2点。

2.压力元件选型

炉膛、分离器和尾部烟道取压点加装防堵风压装置，装置与炉墙成40°斜角，取样管为Ф16不锈钢管，压力变送器分区集中安装在室内，便于维护维修和防尘防冻。使用情况良好，多年来测量稳定、精确，基本无故障。

料层差压和炉膛差压是通过DCS系统软件分别将床压和炉膛出口负压与风室压力相减计算得出。

3.增加点

为加强对返料系统的控制，在返料器的两个室分别增加了返料风压和松动风压两个压力测点，在旋风分离器腿部增加了返料器负压测点，方便调节返料风机开度大小，判断返料状态，是否堵灰等，共6点，现已成为运行中不可或缺的重要参数之一。

三、流量测点、选型和改动

1.流量测点布置和改动

流量测点原设计：给水流量、减温水流量、主蒸汽流量、点火油流量、回油流量、播煤风风量、返料风量、一次风总风量、二次风总风量。总结了2台75t/h锅炉运行经验，取消了点火流量、回油流量，改为用点火油压来调节；取消了播煤风风量，改为用播煤风风压来调节；将返料风量的取压测量位置由罗茨风机出口总管改为分别在两个返料器的进口风管上安装流量计，便于更清楚地观察和监控左、右两边的返料情况。另外，根据公用计量需要还增加了外送至制盐厂的蒸汽流量。这些改动均取得了非常好的效果。

2.流量计选型

流量是一个动态量，处于运动状态的液体不仅可能存在黏性摩擦作用，还会产生不稳定的旋涡和二次流等复杂现象，因此流量计的选择和使用要根据生产要求，从被测流量的性质及流动情况出发，注意管道布置方向、流动方向、上下游管道直管段长度、管道口径、维护空间、管道振动、接地、环境温湿度等多方面因素，综合考虑测量的安全性、准确性和经济性。从多年使用情况来看，流量计的稳定性和准确性还是可以满足运行要求的。

给水流量选用标准孔板，法兰取压；减温水流量选用一体化数字涡街流量计；主蒸汽流量选用长径喷嘴，径距取压；外送蒸汽流量选用V型锥流量计，标准取压；一、二次风总风量选用机翼测风装置，标准取压；返料风量选用德尔塔巴流量计。

四、其他重要测点

1.物位

汽包水位是锅炉最重要的参数之一，水位计更是锅炉三大安全附件之一。除了两套电接点水位计，还采用两台摄像机对就地双色水位计进行实时监控，信号传输至控制室32寸液晶电视屏幕显示。另外，配有三套双室平衡容器配差压变送器，信号进DCS系统。

2.氧量

烟气含氧量是锅炉燃烧情况的晴雨表，氧量表既可以帮助调整燃烧状态，又可以很直观地帮助运行人员对异常情况做出准确判断。在省煤器出口烟道两侧流通好的位置各设一个氧量测点，探头安装点附近无人孔门或漏风点、无吹灰设备、无机械振动、烟气压力变化不大。探头水平安装，稍向下倾斜，保持与水平有20°的夹角，防止水蒸气残留在探头内。

3.电动执行机构

电动执行机构是实现集散控制自动化的现场控制仪表，能够替代人工操作，既可降低工人的劳动强度，又可提高操作的及时性、稳定性和安全性。控制点分布见图4。

给水主调、副调，运行风门（左、右），一次风、二次风、引风机的风门均由电动执行机构实现远程调节。其中，风机调节在运行中一般以变频器调速为主，风门全开，电动执行机构调节为辅。汽包水位和炉膛负压实现自动控制。返料风机一开一备，因选用变频电机已取消电动门。

通过近5年的实际运行证明，对150t/h循环流化床锅炉热工仪表测点布置、选型和增改基本能够满足生产运行的需要。应该看到，不同工艺有其不同特点，应用中必须结合运行的实际情况和操作的真实需求进行分析和摸索实验，才能保证技术改造有效、可靠。

参考文献：

[1]任永红主编.循环流化床锅炉实用培训教材[M].北京：中国电力出版社，2011.

[2]王树青，乐嘉谦主编.自动化与仪表工程师手册[M].北京：化学工业出版社，2010.