130T/H循環(huán)流化床鍋爐燃燒運行中的現象及處理方法

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐在正常運行過程中存在一些不可避免的問題，對此經過幾年的運行，對出現的問題進行分析和制定出一些防范措施。

關鍵詞：鍋爐；130T/H循環(huán)流化床；現象

循環(huán)流化床鍋爐（CFB）燃燒技術是近年來發(fā)展起來的燃煤技術，循環(huán)流化床鍋爐的固有特性決定了其對設備的磨損是不可避免的，但為了保證鍋爐長期安全穩(wěn)定運行，就必須采取可靠的防磨技術和措施，以延長設備的使用壽命和檢修周期。因而循環(huán)流化床鍋爐已經逐漸成為首選的高效低污染的新型燃燒技術，在我國將具有廣闊的市場前景和發(fā)展前景。循環(huán)流化床燃燒技術具有如下特點：是一種高效、低污染的新型鍋爐，該鍋爐采用了循環(huán)流化燃燒的方式，其煤種的適應性廣，可以燃用煙煤、無煙煤，也可以燃用褐煤等低熱值燃料；燃燒效率可達95-99%；可燃用含硫較高的燃料，通過向爐內添加石灰石，能顯著降低二氧化碳和一氧化碳的排放，降低硫對設備的腐蝕和煙氣對環(huán)境的污染；灰渣活性好，可以做水泥等材料的摻合料。正是由于這些優(yōu)點，我國的循環(huán)流化床鍋爐得到了迅速的發(fā)展。

分公司選用四川鍋爐廠生產的鍋爐，型號為CG-130/3.82-MX25型，系中壓、單爐膛、平衡通風、自然循環(huán)、膜式水冷壁、采用水冷式旋風分離器進行氣固分離室內布置。鍋爐主要由四部分組成：燃燒室、高溫旋風分離器、返料密封裝置和尾部對流煙道。自循環(huán)流化床鍋爐投產以后，水冷壁的磨損問題就一直困擾著我們，始終是鍋爐長周期，滿負荷運行的“瓶頸”問題。主要表現在受熱面磨損、鍋爐結焦、返料器堵塞、排渣故障、風室漏料、物料密相區(qū)磨損等，現將少許經驗進行簡單介紹：

1 受熱面磨損

原因：金屬的磨損可分為兩類：一是金屬表面在固體顆料的沖刷下，因摩擦而導致的金屬部件的逐漸失重，另一類是在金屬表面形成一層氧化膜，膜的硬度很高，但較脆，在物粒顆料的沖刷下，氧化膜出現極小快的剝落，在剝落掉的金屬表面上再形成新的氧化膜層，磨損就是這一過程中在進行。氧化膜的硬度極高，如能在管子表面形成氧化膜，對減少磨損是極其有利的。循環(huán)流化床鍋爐的密相床一般處于還原性氣氛，對于在金屬表面形成氧化膜是不利的，可用耐磨材料覆蓋管子以避免嚴重的磨損。在還原與氧化氣氛交界處，由于這一界面會上下波動，也會導致磨損加重，應與還原區(qū)同樣處理，在爐膛下部壁面垂直段與漸縮段交界處，爐頂及爐膛出口等處，都是易發(fā)生嚴重磨損部位，設計時應考慮防慮防磨措施，如加防磨梁或做防磨噴涂。

防護措施：①每次停爐對受熱面進行全面檢查，省煤器、過熱器防磨板變形、損壞的及時更換，將管壁沖刷較重的及時聯系處理；②化學人員對水質監(jiān)視到位，發(fā)現水質的品質不符合要求及時匯報，并做出相應調整，確保爐水磷酸根、PH值在規(guī)定范圍內；③鍋爐由于其他原因滅火，確保引風機至少運行5分鐘，防止可燃氣體在尾部煙道囤積，再次點火時發(fā)生爆燃；④點爐過程中嚴格控制水位，并確保足夠的排汽量，防止過熱器超溫；⑤正常運行中，控制主汽溫度在規(guī)定范圍內，防止出現過熱器長期超溫爆管；⑥嚴格控制點爐時間，防止金屬因急速膨脹而爆管。

2 循環(huán)流化床鍋爐結焦

結焦分為低溫結焦和高溫結焦；低溫結焦的特點是帶有許多嵌入的未燒結的顆粒，低溫結焦不僅會在啟動過程或壓火時出現在床層內，有時也可能出現在爐膛以外，如高溫旋風分離器的灰斗內，外置換熱器及返料機構內，灰渣中堿金屬鉀、鈉含量較高時易發(fā)生低溫結焦；高溫結焦的特點是面積大甚至波及整個爐床，而且從高溫焦塊表面上看基本是熔融的，冷卻后呈深褐色，質堅塊硬，并夾雜少量氣孔。

危害：①引起氣溫偏高；②破壞水循環(huán)；③增大了排煙損失；④使鍋爐出力下降。

現象：①床溫急劇升高，并超過1100℃以上；②氧量指示下降甚至到零；③一次風機電流減?。虎軤t膛負壓增大，引風機電流減少；⑤爐膛各部溫度均大幅度上升；⑥床料不流化，燃燒在料層表面進行；⑦放渣困難、正壓向外噴火星；⑧觀察火焰時，局部或大面積火焰呈現白色；⑨鍋爐負荷、出力下降。

原因：①結焦是料層中的顆粒因燃燒溫度過高，超過了灰渣的變形溫度，而發(fā)生粘結成塊的現象。結焦后形成的大渣塊，破壞了正常的流化燃燒使運行中的鍋爐被迫中斷停運，造成事故；②運行風量太低，主要發(fā)生在啟動過程中，因為啟動時料層溫度較低為了蓄熱升溫，不能用大風量流化，只能在小風量下進行，由于風量較小，整個料層并未均勻地達到較好的流化狀態(tài)，使局部溫度升高，并粘連周圍的顆粒而逐漸擴大，形成結焦；③運行中給煤量過大，使料層中含煤過多，就可能使料層溫度過高而結焦，造成給煤過多的原因除給煤機操作調整不當外，還常常因給煤太濕產生棚煤現象，導致給煤量忽多忽少；④運行過程中返料系統(tǒng)堵塞。

處理方法：①啟動過程中產生的局部小塊結渣，可以適當增加一次風量，并用扒火鉤子將小塊扒出，待運行正常后，應打開床底放灰門將存渣塊放出，仍可繼續(xù)啟動；②若正常運行中發(fā)現爐溫陡長，并已表明出了結焦現象的苗頭時，應立即匯報值長減負荷，停止給煤機，增加一次風風量和引風量，查找原因，進行必要的燃燒調整，待爐溫恢復到900℃時，調整給煤，繼續(xù)運行；③大面積結焦時，立即停止給煤機，帶床溫下降到800°以下時，停爐處理；④打開人孔門，檢查結焦情況后關閉；⑤根據要求，啟動風機冷卻，冷卻后進行清理。

預防：①控制入爐煤粒度，一般嚴格控制在13mm以下；②升降負荷時，嚴格做到加負荷時先加風，減負荷時先減煤；③燃燒調整時，做到少量多次的調整，避免床溫大起大落；④經常檢查給煤機的給煤情況，觀察火焰及回送裝置是否正常；⑤在冷態(tài)啟動中，應隨時根據床溫調節(jié)點火風量，并在點火初期保持微流化。后期保持流化，并用扒子活動床料，發(fā)現有小焦塊立即扒出爐外；⑥在冷態(tài)啟動的后期，風量要高于臨界流化風量，并合理配煤及配風，保證良好燃燒及流化狀態(tài)。

3 返料器堵塞

返料器是循環(huán)流化床鍋爐的最關鍵設備之一，如果返料系統(tǒng)運行不穩(wěn)定，鍋爐本身無法實現安全、穩(wěn)定運行，返料器一旦發(fā)生堵塞，極易造成鍋爐爐床大面積結焦，處理爐床大面積焦塊所耗費時間及勞動強度巨大，一般檢修周期在10天以上。為確保鍋爐安全、穩(wěn)定運行，對返料系統(tǒng)應勤檢查、勤調節(jié)，及時發(fā)現問題并聯系處理。

現象：①蒸汽壓力與蒸汽溫度下降；②爐床溫度上升；③鍋爐負荷下降；④返料溫度下降。

原因：①旋風分離器內耐熱防磨材料脫落，堵塞回灰器；②儲灰倉灰道、回料立管有堵塞，致使下灰量太小，大量的灰由分離器中心管逸出造成中心管內壁嚴重磨穿；③返料器處的結焦主要是主燃室內床溫過高和循環(huán)物料流化率太少所致，返料器不能有漏風，否則將使循環(huán)物料流化率顯著降低而使返料器內物料溫度升高，形成結焦。

處理：①調節(jié)返料風門，使風量適當，沸騰正常；②人工疏通旋風分離器及儲灰倉的堵塞，保持下灰正常；③待爐內溫度回落后，調節(jié)給煤量，維持回料循環(huán)正常。

措施：①每次停爐對返料系統(tǒng)澆注料進行全面檢查，防止運行過程中脫落；②加強對返料溫度的監(jiān)控，發(fā)現兩側溫度偏離過大，對爐膛壓差高側進行放灰；③定期進行返料器放灰，避免突發(fā)事故下放灰管堵塞；④每次停爐對中心筒、蛇板進行檢查，防止中心筒偏心，蛇板出現大的缺口；⑤燃用灰分較大的煤種時，爐膛負壓不宜過大。

隨著循環(huán)流化床燃燒工藝的不斷發(fā)展，原有的一些問題逐漸被大家所重視，并予以修正及制定出相應的預防措施，使循環(huán)流化床鍋爐能夠充分發(fā)揮節(jié)能、環(huán)保、高效等特點，以保證鍋爐的安全、長周期穩(wěn)定運行。