武漢覬迪控股投資有限公司（簡稱凱迪公司）自主研發(fā)的循環(huán)流化床鍋爐相對其它型鍋爐具有燃燒生物質高效、高脫硫效率、低NO。排放、高碳燃盡率、長燃料停留時間、強烈的顆粒返混、均勻床溫、燃料適應性廣等優(yōu)點。中國自20世紀80年代末開始對燃料生物質流化床鍋爐進行研究，后期根據稻殼的物理、化學性質和燃燒特性，設計出以流化床燃燒方式為主，輔之以懸浮燃燒和固定床燃燒的組合燃燒式流化床鍋爐，并且為配合三段組合燃燒采取了四段送風的方式。
筆者充分利用凱迪公司研發(fā)的生物質直燃循環(huán)流化床鍋爐，研究適合生物質直燃循環(huán)流化床鍋爐牲能測試的方法。在人爐燃料粒徑、生物質燃料化驗、冷態(tài)實驗、風煙流程取樣、灰渣熱損失和排煙特性等方面，不斷探討改進測試方法，并進行總結歸納，為生物質直燃循環(huán)流化床鍋爐性能測試提供參考和指導意見，并對鍋爐優(yōu)化設計提供依據。
1、實驗系統(tǒng)
實驗鍋爐是中溫次高壓參數、單鍋筒、自然循環(huán)、單段蒸發(fā)系統(tǒng)、集中下降管、平衡通風的CFB鍋爐。鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱分離器、自平衡“U”形返料器和尾部3個煙道組成。爐膛蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁，尾部第1，2煙道采用水冷包墻。爐膛下部布置水冷布風板，布風板上安裝鐘罩式風帽，具有布風均勻、防堵塞、防結焦和便于維修等優(yōu)點。鍋爐采用2個高溫絕熱分離器，布置在燃燒室與尾部對流煙道之間，外殼由鋼板制造，內襯絕熱材料及耐磨耐火材料，分離器上部為蝸殼形，下部為錐形。防磨絕熱材料采用拉鉤、抓釘、支架固定。高溫絕熱分離器回料腿下布置1個非機械型返料器，返料為自平衡式，流化密封風用高壓風機單獨供給。返料器外殼由鋼板制成，內襯絕熱材料和耐磨耐火材料。爐膛、旋風分離器和返料器3部分構成了CFB鍋爐的核心部分一物料熱循環(huán)回路，燃料在爐膛內與循環(huán)物料混合并燃燒，產生熱煙氣，形成氣固兩相流。氣固兩相流在爐膛內向上流動。在這一過程中大顆粒循環(huán)物料在不同高度向下回落，形成循環(huán)流化床鍋爐的內循環(huán)。其余循環(huán)物料隨熱煙氣經爐膛出口進入到旋風分離器，分離器對氣流進行分離凈化，分離下來的固體顆粒經過返料器返回爐膛，形成鍋爐的外循環(huán)。
2、實驗過程
實驗前，確保鍋爐及輔機能長時間正常穩(wěn)定運行；鍋爐主要運行控制系統(tǒng)能正常投入，各調節(jié)擋板操作靈活，指示無誤；實驗前，對現場專周儀器儀表進行檢查或校驗，使之能正常使用；儲備足夠數量并符合設計要求的燃料；鍋爐及輔助設備已完成優(yōu)化調整；實驗所需的臨時測點及臨時腳手架、平臺、扶梯已加裝完畢，各測量地點及通道照明充足，并符合安全規(guī)程。
2.1 實驗工況
為了達到整個鍋爐機組的熱力平衡、物料平衡和化學反應平衡，鍋爐在實驗工況開始前、啟動后至少已連續(xù)穩(wěn)定運行了24—48 h。在實驗開始前的12 h中，最初9h應保持鍋爐負荷不低于額定負荷的75%；后3h鍋爐最大連續(xù)出力、常用負荷及額定負荷對應的發(fā)電功率為I5，13.5，12 MW 3種工況測試；鍋爐最低穩(wěn)燃負荷根據鍋爐和汽機能夠穩(wěn)定運行的最低負荷確定。
2.2燃料特性
鍋爐實驗的燃料特性見表1。
3數據處理
3.1鍋爐熱效率計算
鍋爐效率參照GB 10184-1988《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》和DL/T 964-2005《循環(huán)流化床鍋爐性能試驗規(guī)程》中的熱損失法計算，熱損失考慮下列項目：排煙熱損失q2；可燃氣體未完全燃燒熱損失q3；固體未完全燃燒熱損失q。；散熱損失g5；灰渣物理熱損失q6；效率計算中灰渣比率按實際測量取值。
3.2鍋爐熱效率的修正
按GB 10184-1988中規(guī)定的基準溫度和給水溫度偏差慘正。效率計算的基準溫度為20℃，當實際進風溫度偏離設計值時，按GB 10184-1988《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》中規(guī)定的方法進行修正。給水溫度偏離設計值10℃以上，進行排煙溫度修正，修正方法按GB 10184-1988《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》中規(guī)定的方法計算。
由于實驗期間人爐燃料全水分較高，低位發(fā)熱量與設計燃料發(fā)熱量相比偏低，實驗燃料特性明顯偏離設計值，研究對因燃料變化引起的熱損失變化項目按照GB 10184-1988《電站鍋爐性能試驗規(guī)程》中規(guī)定進行修正。
4 實驗結果與分析
對65 t/h生物質循環(huán)流化床鍋爐在最大、常用及額定負荷下進行熱效率測試實驗。根據現場條件決定，該生物質循環(huán)流化床鍋爐的常用負荷為13.5 MW，并對額定負荷12 MW及常用負荷13.5MW進行2次熱效率測試實驗，以檢驗實驗結果的一致性，當2次效率實驗值偏差不大于1%時，取其算術平均值作為最終實驗結果，否則應進行第3次實驗。鍋爐效率實驗開始前，雙方已確認具備實驗條件，鍋爐運行狀況良好，工況穩(wěn)定3h后進行實驗。
4.1 鍋爐主要運行參數
鍋爐主要運行參數見表2。
4.2鍋爐熱效率
根據化驗分析及測試數據，計算鍋爐效率及主要熱損失項目見表3。由表3可知，鍋爐熱損失的主要來源是排煙熱損失q2和固體未完全燃燒熱損失q4。在12 MW工況下的實測鍋爐熱效率為86. 645%．13.5 MW工況下鍋爐熱效率為87. 882%，15 MW工況下鍋爐熱效率為87. 307%。排煙溫度經過進風溫度和給水溫度修正，以及燃料性質修正后，12 MW工況下的鍋爐熱效率為87. 57%，13.5 MW工況下鍋爐熱效率為88. 77 010，15 MW工況下鍋爐熱效率為88. 72%。12，13.5和15 MW工況下熱效率均略低于設計值。
5結 論
CFB性能實驗完成了鍋爐最大連續(xù)出力實驗，鍋爐熱效率（最大、額定、常用負荷）等實驗。實驗結果為：對進風溫度、給水溫度、燃料特性修正后，12.0 MW工況下的鍋爐熱效率為87. 57%，13.5MW工況下鍋爐熱效率為88. 77%，15.0 MW工況下鍋爐熱效率為88. 72%。
三門峽富通新能源銷售生物質鍋爐、家庭用炊事鍋爐，以及生產生物質顆粒燃料的顆粒機、秸稈壓塊機、木屑顆粒機等生物質成型機械設備。
