循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的原因分析及措施

[摘要] 循環(huán)流化床鍋爐技術是目前迅速發(fā)展起來的一項高效、清潔燃燒技術。結(jié)焦就是循環(huán)流化床鍋爐運行中較為常見的故障，它直接影響到鍋爐的安全經(jīng)濟運行。本文結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐的運行特點，根據(jù)本人幾年來的流化床鍋爐調(diào)試和運行經(jīng)驗，分析流化床鍋爐結(jié)焦的主要原因，并對如何預防循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦進行了探討。

[關鍵詞] 循環(huán)流化床鍋爐 結(jié)焦 原因 措施

一、結(jié)焦現(xiàn)象及原因

循環(huán)流化床鍋爐在運行時出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象主要有:1.CRT顯示床溫、床壓極不均勻，燃燒極不穩(wěn)定，相關參數(shù)波動大，偏差大。2.結(jié)焦初期(局部)料層差壓下降，結(jié)焦嚴重時，料層差壓急劇增加。3.氧量快速下降，幾乎近于零。4.爐膛負壓增大，一次風量，風室風壓波動大。5.負荷、壓力、氣溫均下降。6.排渣不暢，床層排渣管發(fā)生堵塞，單個或多個放渣口放不出渣或放渣中有疏松多孔燒結(jié)性焦塊(局部結(jié)焦);7.觀察火焰時，局部或大面積火焰呈現(xiàn)白色。

二、結(jié)焦原因分析

當床層整體溫度低于灰渣變形溫度而由于局部超溫或低溫燒結(jié)而引起的結(jié)焦稱低溫結(jié)焦，低溫焦塊是疏松的帶有許多嵌入的未燒結(jié)顆粒。床層整體溫度水平較高而流化正常時所形成的結(jié)焦現(xiàn)象稱高溫結(jié)焦，高溫焦塊表面上看基本上是熔融的，冷卻后呈深褐色并夾雜少量氣孔。運行中的床溫、床壓和流化都正常情況下出現(xiàn)的緩慢長大的焦塊稱漸進性結(jié)焦，這種結(jié)焦是較難察覺的。爐內(nèi)結(jié)焦是由于高溫結(jié)焦、低溫結(jié)焦、漸進性結(jié)焦和油煤混燃時間較長以及流化不正常引起的結(jié)焦，不論是哪種原因引起的結(jié)焦，一旦渣塊在床料中存在并隨著時間的推移，焦塊將越來越大，造成流化困難，堵塞排渣管，最后被迫停爐。

生產(chǎn)運行中結(jié)焦可能原因分析:1.燃煤、床料熔點太低，在床溫較低水平下就可導致結(jié)焦。2.流化風量偏低，長時間流化不良。一次風量過小，低于臨界流化風量，物料流化不好。爐底風壓過低，布風板阻力較低，(一般布風板阻力應為整個料層阻力的25～30%)，布風不均，致使爐內(nèi)流化不良，在床層內(nèi)出現(xiàn)局部吹穿，而其他部位供風不足，床溫偏高，物料產(chǎn)生粘結(jié)，從而形成焦塊。3.風帽損壞，造成布風板布風不均，部分料層不流化。4.返料影響。返料風過小造成返料器返料不正常或返料器突然由于耐火材料的塌落而堵塞或因料差高放循環(huán)灰外泄失控等原因，返料無法正常返至爐內(nèi)，造成床溫過高而結(jié)焦。若再通過加煤來維持壓力及氣溫，則床溫在返料未回爐膛及加煤的雙重作用下灰急劇上升而導致床上結(jié)焦。5.床溫測量裝置故障，床溫表失準，造成運行人員誤判斷或?qū)δ骋粏吸c床溫偏高束手無策。6.運行人員對床溫監(jiān)視不嚴造成超溫。7.壓火時操作不當，冷風進入爐內(nèi)。8.鍋爐長期超負荷運行或負荷增加過快，操作不當。9.啟爐時料層過簿或過厚。10.爐內(nèi)澆注料大面積塌落，造成局部流化不良，過熱而結(jié)焦。11.運行過程中由于給煤機運行不正常，給煤量測量不準而給煤過多，造成床層局部超溫。12.鍋爐運行中，長時間風、煤配比不當，過量給煤。

三、防止結(jié)焦的技術措施

目前，循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦已是一個最為普遍的且是比較嚴重的問題。處理不好勢必嚴重影響鍋爐的安全經(jīng)濟運行，也影響到循環(huán)流化床鍋爐的進一步發(fā)展與應用。因此對循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因的分析并提出解決辦法，會不斷提高大型CFB鍋爐穩(wěn)定運行水平。

首先，一定要保證良好而穩(wěn)定的入爐煤質(zhì)，特別是粒度、細度、矸石、熔點等指標一定要嚴格控制。點火前一定要認真做好流化試驗，就地觀察底料流化情況及厚度，確保合格。良好的爐內(nèi)空氣動力場，可有效控制旋風分離器的二次燃燒，避免燃燒室、旋風分離器、回料器的超溫結(jié)焦。

其次，對CFB鍋爐應盡量縮短啟動時間，否則油煤混燒時間過長，調(diào)整不當極易發(fā)生結(jié)焦，尤其投煤初期煤油混燒階段，大量的煤投到爐內(nèi)不能完全燃燒，很容易和未燃的油粘在一起形成局部高溫結(jié)焦。點火初期當床溫達到投煤溫度時，應立即投煤，燃燒穩(wěn)定后果斷斷油，包括在事故處理過程中，及時地斷油，使煤油混燃時間縮短，防止結(jié)焦。開始投煤量較大會出現(xiàn)床溫飛升的現(xiàn)象，啟爐時點動給煤的時間較長會造成可燃物的積累從而引起爆燃現(xiàn)象，對揮發(fā)份較低煤的點火及運行過程應十分注意可燃成分的積累以免造成爆燃現(xiàn)象，剛開始投煤時，不得過快過猛，遵循少量間斷的原則，先單臺給煤機點動少量給煤等確認爐膛氧量下降、床溫上升才可再次并逐漸延長點動給煤時間、增加給煤量。在700℃以前，最好采用點動給煤，禁止連續(xù)給煤，投煤時機可參照氧量的變化進行，在750℃以前，投煤量一定不能超過15t/h。

同時，為保證安全穩(wěn)定運行，應在點火過程中保證布風均勻性，并注意在點火過程后期適時排渣。避免低溫結(jié)焦，最好的辦法是保證易發(fā)地帶流化良好，顆?；旌涎杆倬鶆蚧蛱幱谡５牧骰癄顟B(tài)，這樣溫度均勻，可防止結(jié)焦。

最后，嚴格執(zhí)行各廠家的運行規(guī)程，確保回料羅茨鼓風機設備安全運行。避免回料閥內(nèi)因局部死區(qū)而出現(xiàn)結(jié)渣的現(xiàn)象?；亓祥y的充氣量應嚴格控制在1%的鍋爐總風量之內(nèi)，以防止未燃碳粒在局部區(qū)域復燃，避免回料閥內(nèi)結(jié)渣。

循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦有著設計、制造和運行等多方面的主客觀原因。設計、制造單位，還應進行質(zhì)量回訪，總結(jié)經(jīng)驗，力求不斷完善設計，解決結(jié)構(gòu)隱患，優(yōu)化整體設計。對于運行檢修人員需應努力提高大型循環(huán)流化床鍋爐技術的理論水平，同時多借鑒同類機組的運行經(jīng)驗，分析產(chǎn)生結(jié)焦的原因，執(zhí)行各項防止結(jié)焦的技術措施，在實踐中不斷積累操作經(jīng)驗。如此，循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)焦還是可以控制和防范的。

參考文獻:

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