循環(huán)硫化床鍋爐常見故障及預(yù)防措施

陳增奎

【摘 要】循環(huán)硫化床鍋爐是最近新發(fā)展起來的一種節(jié)能技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，由于鍋爐本身的質(zhì)量缺陷或者其他因素影響，會(huì)讓鍋爐在使用過程中出現(xiàn)故障，進(jìn)而鍋爐的性能。針對(duì)循環(huán)硫化床鍋爐技術(shù)應(yīng)用中容易出現(xiàn)的問題，本文結(jié)合實(shí)際情況，具體分析了硫化床鍋爐技術(shù)的常見故障及其故障原因，并給出相應(yīng)的預(yù)防措施，以供相關(guān)人士參考。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)硫化床；鍋爐；故障；預(yù)防措施

循環(huán)硫化床鍋爐，也作循環(huán)硫化床鍋爐技術(shù)，是近十年來才發(fā)展起來的一種高效能、低污染的燃燒技術(shù)，目前在國內(nèi)外鍋爐以及廢棄物處理中已得到了廣泛的應(yīng)用。隨著社會(huì)公眾環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷提高，其對(duì)鍋爐燃燒技術(shù)的節(jié)能要求也越加嚴(yán)格，而循環(huán)硫化床鍋爐技術(shù)作為一種采用循環(huán)硫化床燃燒方式來運(yùn)作的鍋爐，其所具有的節(jié)能環(huán)保效益現(xiàn)已得到了大眾的普遍認(rèn)可。但美中不足的是，循環(huán)硫化床鍋爐在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，容易收到外界因素的影響而出現(xiàn)運(yùn)行故障，進(jìn)而削弱鍋爐的運(yùn)行穩(wěn)定性。因此有必要對(duì)鍋爐運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施來加以處理。

1.循環(huán)硫化床鍋爐運(yùn)行中的常見故障

1.1磨損故障

循環(huán)硫化床鍋爐在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，鍋爐內(nèi)部所盛有的高流速、高濃度流體，或者固體顆粒物會(huì)在鍋爐運(yùn)行過程中，以一定的速度和角度對(duì)鍋爐受熱面進(jìn)行沖擊，這種沖擊現(xiàn)象極容易對(duì)鍋爐內(nèi)部的金屬構(gòu)件造成破壞，進(jìn)而影響鍋爐的性能。另外，鍋爐運(yùn)行過程中，內(nèi)部溫度是保持循環(huán)流動(dòng)狀態(tài)的，這就容易對(duì)鍋爐內(nèi)部耐火材料的質(zhì)量產(chǎn)生威脅，溫度循環(huán)流動(dòng)所形成的熱沖擊會(huì)對(duì)鍋爐內(nèi)的耐火材料產(chǎn)生影響，最終加劇對(duì)循環(huán)硫化床鍋爐的磨損。

事實(shí)上，循環(huán)硫化床鍋爐在運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的磨損故障死完全可以提前預(yù)防，有效避免的。筆者認(rèn)為，在實(shí)踐中可采取以下幾項(xiàng)措施來有效預(yù)防循環(huán)硫化床鍋爐的磨損故障。

（1）降低風(fēng)速，并適當(dāng)減小給煤力度，以確保鍋爐流場(chǎng)能保持均勻；安裝鍋爐時(shí)，要格外煙道平滑組合的安裝，盡量避免因安裝不當(dāng)而造成鍋爐幾何尺寸不確定，發(fā)生突縮或突擴(kuò)等現(xiàn)象，最終形成煙氣走廊。

（2）定期或不定期的對(duì)循環(huán)硫化床鍋爐進(jìn)行質(zhì)量檢修，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)鍋爐中所存在的磨損現(xiàn)象，并在第一時(shí)間內(nèi)更換已被磨損的鍋爐部件和鍋爐材料；另外，為了提高循環(huán)硫化床鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定行，進(jìn)一步確保鍋爐質(zhì)量，還可在鍋爐水冷壁、落煤口以及過熱器等部位安裝上合適的防護(hù)件。

（3）鍋爐安裝時(shí)，煙氣進(jìn)出口、中心筒以及導(dǎo)流設(shè)備的尺寸務(wù)必要滿足設(shè)計(jì)安裝的要求；施工期間應(yīng)注意控制好旋風(fēng)分離器簡體組合的尺寸大小，防止組件焊接變形；最重要的是，在安裝施工耐火保溫內(nèi)襯時(shí)，務(wù)必要先對(duì)簡體內(nèi)壁的弧度進(jìn)行檢查，并根據(jù)實(shí)際情況做好凹凸部分的記錄，以便在后續(xù)施工中做相關(guān)的調(diào)整。

（4）鍋爐運(yùn)行過程要盡量減慢循環(huán)硫化床的流速，防止流體對(duì)鍋爐內(nèi)壁沖擊力過大而對(duì)內(nèi)壁造成磨損。

1.2結(jié)焦故障

結(jié)焦故障主要出現(xiàn)在鍋爐高溫分離器物料循環(huán)系統(tǒng)中，結(jié)焦故障對(duì)循環(huán)硫化床的危害主要有：（1）鍋爐發(fā)生結(jié)焦故障后，物料循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的大渣塊，這些渣塊由于體積過大，容易堵塞物料循環(huán)系統(tǒng)，從而導(dǎo)致鍋爐物料運(yùn)送不及時(shí)，熱效率降低；（2）如果硫化床發(fā)生結(jié)焦故障，則會(huì)造成硫化床堵塞，影響硫化床性功能發(fā)揮；（3）結(jié)焦故障還有一個(gè)顯著的特性，那便是惡性循環(huán)。通常來說，曾經(jīng)發(fā)生過結(jié)焦故障的部位，或者說物料硫化不通暢、不均勻的部位，在下次或以后鍋爐運(yùn)行中仍然會(huì)再次結(jié)焦，這種情況若反復(fù)出現(xiàn)，將會(huì)導(dǎo)致鍋爐停產(chǎn)。

在探析鍋爐結(jié)焦故障的解決方法和預(yù)防措施之前，我們有必要對(duì)結(jié)焦原因作相關(guān)分析。事實(shí)上，鍋爐運(yùn)行中發(fā)生結(jié)焦故障的原因很多，包括溫度過高、物料循環(huán)系統(tǒng)漏風(fēng)、煤油混燒時(shí)間過長等等，都會(huì)引發(fā)結(jié)焦。詳細(xì)分析如下：

（1）燃燒室運(yùn)行期間溫度超溫，則會(huì)導(dǎo)致旋風(fēng)分離器的循環(huán)溫度容易超過灰的變形溫度，甚至引起爐內(nèi)未燃碳的著火燃燒，從而形成床溫上漲而導(dǎo)致結(jié)焦。

（2）運(yùn)行期間，物料循環(huán)系統(tǒng)漏風(fēng)，大量空氣進(jìn)入旋風(fēng)筒內(nèi)，使得熱的床料中的可燃物獲得氧氣，產(chǎn)生燃燒，但由于燃燒產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)帶走，使局部區(qū)域床料超溫而引起結(jié)焦。

（3）啟動(dòng)期間，煤油混燒時(shí)間過長，或運(yùn)行中風(fēng)量與燃煤粒度匹配不佳，或燃用矸石、無煙煤等難燃煤，因其揮發(fā)份少、細(xì)粉量多、著火溫度高、燃燒速度慢等原因，都可導(dǎo)致未燃燒完全的油渣易與床料板結(jié)成塊，爐內(nèi)硫化不良，導(dǎo)致床料結(jié)塊，形成疏松性渣塊。循環(huán)硫化床鍋爐結(jié)焦故障的預(yù)防措施如下：

1）保證結(jié)焦易發(fā)地帶硫化良好，顆?；旌涎杆倬鶆蚧蛱幱谡５牧蚧癄顟B(tài)，使溫度均勻，防止超溫或局部超溫，這是防止結(jié)焦的最好辦法。

2）點(diǎn)火前，應(yīng)及時(shí)了解和控制人爐煤種及其粒徑配比符合設(shè)計(jì)的要求，保證充分燃燒；燃用矸石、無煙煤時(shí)，應(yīng)盡早按一二次風(fēng)6：4比例投入二次風(fēng)，以保證風(fēng)煤混合充分，加強(qiáng)煤在燃燒室中的燃燒，減少機(jī)械和化學(xué)不完全燃燒，防止其在分離器和返料機(jī)構(gòu)內(nèi)發(fā)生后燃而超溫。

3）運(yùn)行過程中，應(yīng)密切監(jiān)視高溫旋風(fēng)分離器溫度，發(fā)現(xiàn)分離器超溫，調(diào)節(jié)煤量、風(fēng)量比例，嚴(yán)格控制床溫及料層差壓等運(yùn)行參數(shù)，如不能糾正則立即停爐查明原因。

1.3旋風(fēng)分離器的故障

旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)簡單，分離效率高，是循環(huán)硫化床鍋爐應(yīng)用最廣泛的一種氣固分離裝置。在實(shí)際運(yùn)行中，旋風(fēng)分離器的效率是保證分離器工作性能的重要指標(biāo)，其分離的效率與形狀、結(jié)構(gòu)、進(jìn)口氣體速度、人口煙溫、人口顆粒濃度與粒徑等都有很大的關(guān)系。它隨著分離器入口風(fēng)速、入口顆粒度的增大而增大，隨著人口煙溫的升高而降低。若分離器的運(yùn)行效率低于設(shè)計(jì)值，將會(huì)導(dǎo)致未燃盡的顆粒得不到有效燃燒影響鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。旋風(fēng)分離器故障的預(yù)防措施如下：

（1）定期檢妥分離器內(nèi)壁磨損情況，如磨損嚴(yán)重應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。

（2）定期檢查旋風(fēng)分離器，看其裝置是否會(huì)出現(xiàn)漏風(fēng)、竄氣等現(xiàn)象，如果有，要采取相應(yīng)措施及時(shí)加以解決。

（3）檢查燃煤粒度和硫化風(fēng)量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)回料不正常時(shí)，應(yīng)及時(shí)做出相應(yīng)地調(diào)整，使硫化風(fēng)量與燃煤粒度相適應(yīng)，以保證一定的循環(huán)物料量。

2.結(jié)束語

綜上所述，循環(huán)硫化床鍋爐受熱面磨損、旋風(fēng)分離器效率下降、返料器積灰結(jié)焦、回料閥煙氣反竄等故障是影響運(yùn)行可靠性的主要原因。因此，循環(huán)硫化床鍋爐在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、安裝、燃燒調(diào)整上還需不斷地完善，同時(shí)還需努力提高運(yùn)行人員循環(huán)硫化床鍋爐技術(shù)的理論水平，多借鑒同類機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分析循環(huán)硫化床鍋爐常見故障的主要原因，執(zhí)行各項(xiàng)預(yù)防措施，在實(shí)踐中認(rèn)真積累操作經(jīng)驗(yàn)，從而降低故障，提高運(yùn)行可靠性，為循環(huán)硫化床鍋爐繼續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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