結(jié)焦、磨損對循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的影響分析

張永亮

摘 要：我國的循環(huán)流化床鍋爐從1988年第一臺35t/h中溫中壓鍋爐發(fā)展今天1000多噸高溫超高壓鍋爐，已有將近20多年的發(fā)展史，目前國內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中常見問題為結(jié)焦、磨損、積灰、出力不足，國際上這項(xiàng)技術(shù)在大型火力發(fā)電廠，小型垃圾處理廠，農(nóng)林廢棄物處理利用等領(lǐng)域已得到廣泛的商業(yè)應(yīng)用，并向更多的領(lǐng)域里面發(fā)展，可以這么認(rèn)為，今后數(shù)年仍將是循環(huán)流化床高速發(fā)展的一個重要時期。

關(guān)鍵詞：結(jié)焦、磨損；循環(huán)流化床鍋爐；運(yùn)行分析

1 循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)焦問題

1.1 鍋爐結(jié)焦原因

循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的部位一般多發(fā)在爐床或者是返料器，主要原因有循環(huán)流化床鍋爐采用的燃料煤種的灰熔點(diǎn)太低，鍋爐運(yùn)行中流化工況不佳，運(yùn)行中一次風(fēng)量保持太小，低于最小流化風(fēng)量，使物料不能很好流化而堆積，低于了最低流化風(fēng)量，并且風(fēng)壓不穩(wěn)定；鍋爐運(yùn)行控制中床溫過高，運(yùn)行人員調(diào)整失誤，燃料煤中大塊太多或有異物；鍋爐啟動前未對風(fēng)帽詳細(xì)檢查，有局部堵塞現(xiàn)象；返料系統(tǒng)中返料器風(fēng)門未開或風(fēng)壓不夠；鍋爐放渣不及時，料層維持太厚，導(dǎo)致鍋爐局部流化不好；鍋爐放渣量過大會料層太薄，局部床料被吹穿，也會導(dǎo)致爐內(nèi)局部溫度變化過大，引起結(jié)焦；燃料顆粒度變化，制備破碎設(shè)備有問題，未及時發(fā)現(xiàn)，未及時調(diào)整。而停爐結(jié)焦一般由于爐內(nèi)的燃料未燃盡時而停止供給風(fēng)量，例如：停止返料風(fēng)機(jī)過早造成了結(jié)焦。煤種變化大引起，可以這么認(rèn)為，煤的灰分大是一個有利條件，即使分離效率低，也能保持循環(huán)物料的平衡，而煤的揮發(fā)份低則不利，遇到揮發(fā)份低的煤種時可以將煤的顆粒調(diào)整細(xì)一些，便之能到懸浮段燃燒。

1.2 鍋爐結(jié)焦的現(xiàn)象

循環(huán)流化床內(nèi)，從觀察孔中可以看到有白色的火花，鍋爐爐床上局部流化不好；從入孔或觀察孔可見渣塊物，鍋爐爐床上結(jié)焦嚴(yán)重時，鍋爐帶不上負(fù)荷，處理明顯降低，爐床溫度不正常地升高，鍋爐爐床結(jié)焦嚴(yán)重時整個流化床床面形成一片。鍋爐風(fēng)壓表指顯示波動劇烈，鍋爐返料器結(jié)焦時，旋風(fēng)返料器不返料形成堵灰，導(dǎo)致鍋爐床壓降低，床溫不能穩(wěn)定，返料器溫度測點(diǎn)不正常升高等等。

1.3 鍋爐結(jié)焦處理及預(yù)防

鍋爐操作人員及時調(diào)整燃燒，增大一次風(fēng)量，加大流化速度；如果料層后引起的應(yīng)加大放渣量，以排除爐床內(nèi)焦塊和煤帶入的異物；如果是料層薄引起的結(jié)焦，及時關(guān)閉放渣系統(tǒng)，適當(dāng)降低流化風(fēng)量，但是不能低于最低流化風(fēng)量，從床料系統(tǒng)中補(bǔ)充床料，降低爐床內(nèi)的溫度；旋風(fēng)返料器結(jié)焦先用釬子捅，效果不明顯可待壓火或停爐時打開入孔門用鉤子將焦塊取出；結(jié)焦嚴(yán)重經(jīng)多方處理無效可壓火或停爐處理，停爐后冷卻過程中禁止停一次風(fēng)機(jī)，主要是要保護(hù)風(fēng)帽，待溫度降至550℃以下方可停一次風(fēng)機(jī)；待爐膛冷卻后組織人員清焦，清焦后全面檢查正?？芍匦录哟擦宵c(diǎn)火。

預(yù)防的手段主要有，煤種改變前，要提前針對煤種出臺調(diào)整措施，燃料分析要準(zhǔn)確，燃料顆粒要控制好，運(yùn)行人員加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，減少誤操作的可能，每臺循環(huán)流化床鍋爐的燃料特性必須清楚，不能超過鍋爐設(shè)計(jì)的運(yùn)行床溫也是防范結(jié)焦不可缺少的措施。燃料的制備系統(tǒng)的選擇不當(dāng)，燃料級配過大，粗顆粒份額較大，造成密相床超溫而結(jié)焦。如果燃料級配過小，細(xì)顆粒太多，則會使循環(huán)流化床鍋爐變成煤粉爐的燃燒工況，所以選擇燃料的制備系統(tǒng)是一個防止結(jié)焦不容忽視的問題。

2 循環(huán)流化床鍋爐磨損問題

2.1 存在的問題

循環(huán)流化床磨損問題是困擾循環(huán)流化床鍋爐的一個難題，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)循環(huán)流化床鍋爐停爐原因有，30%是因?yàn)榻饘倌p后發(fā)生泄漏，或是澆柱料脫落后所引起的磨損造成的，磨損嚴(yán)重的部位一般發(fā)生在爐膛上部出口區(qū)域、爐膛內(nèi)四個角落、爐膛內(nèi)澆注料和水冷壁結(jié)合處及尾部煙道內(nèi)布置的受熱面：過熱器、省煤器等等。

2.2 預(yù)防辦法

怎樣預(yù)防這些問題的發(fā)生呢？首先是制造廠應(yīng)在易磨損的部位應(yīng)用噴涂的技術(shù)，在鋼管表面噴涂國產(chǎn)45CT金屬合金絲材涂層，絲材主要成份：Cr（含量40-45%）、Ti（<4%）、余量為Ni及其他微量等，硬度：HRC≥45，噴涂層厚度一般為0.6-0.7mm。噴砂工藝要求，噴涂前首先清理金屬物表面污雜物，例如：氧化皮、油漆涂層、鐵銹、油脂、污垢等，金屬物必須看到非常均勻的金屬光澤度。工作面清潔度達(dá)到GB8923-88《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中規(guī)定的Sa2.5-3.0級。粗化表面：為了使熱噴涂涂層與基體的結(jié)合以機(jī)械結(jié)合為主，這就要求金屬面有一個粗糙度，或者說是粗化表面。表面粗糙度達(dá)到GB11373-89《熱噴涂金屬表面預(yù)處理通則》規(guī)定的RZ30-50μm。

其次是在爐膛煙氣轉(zhuǎn)彎處，旋風(fēng)分離器及回料閥等部位應(yīng)用耐高溫的防磨銷釘和防磨耐火材料，使這些地方的澆柱料更堅(jiān)硬、結(jié)實(shí)、耐磨，澆柱耐火材料施工時所選用的水源不能是含鹽份較高的海水，而必須采用自來水或者可飲用的淡水，因?yàn)楹}高的海水不利于澆柱料的凝結(jié)，影響澆柱料的使用壽命，所以選擇好澆柱料的水源也至關(guān)重要。

再次烘爐鍋爐必須嚴(yán)格執(zhí)行烘爐方案，不能隨意更改烘爐階段的溫度及升溫曲線，鍋爐啟停是否合理也是關(guān)系到耐火材料使用是否正常關(guān)鍵環(huán)節(jié)，尾部煙道的磨損關(guān)鍵是選擇好吹灰器設(shè)備，防止尾部受熱面積灰，最后強(qiáng)調(diào)的是必須嚴(yán)格執(zhí)行鍋爐啟停操作規(guī)程。

最后是鍋爐設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)燃料的特性，布置好尾部的受熱面，粘結(jié)性的燃料或者水分大的燃料，應(yīng)考慮順列布置受熱面，減少鍋爐運(yùn)行過程中的尾部省煤器處的積灰可能。

3 結(jié)論

循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦、磨損主要做好以前工作：（1）燃料分析的時候，認(rèn)真分析灰的特性，選擇好燃料的制備系統(tǒng)。（2）鍋爐設(shè)計(jì)選型很關(guān)鍵，鍋爐材質(zhì)要考慮妥當(dāng)，受熱面布置方式要合理。（3）鍋爐煙道內(nèi)吹灰器選型也是非常關(guān)鍵的。（4）鍋爐澆注料施工及養(yǎng)護(hù)要根據(jù)鍋爐的實(shí)際情況進(jìn)行。（5）鍋爐的防磨噴涂要全面考慮鍋爐的部位及噴涂的工藝和材質(zhì)等因素。（6）提高運(yùn)行操作技能，加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，減少誤操作。

4 建議

當(dāng)前為了確保循環(huán)流化床鍋爐能夠滿負(fù)荷乃至超負(fù)荷運(yùn)行，徹底解決循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦、磨損等問題，這是鍋爐設(shè)計(jì)工程師，制造廠家和使用鍋爐的企業(yè)三者共同攜手才能解決好的問題，經(jīng)過多年的實(shí)踐和反復(fù)的論證，循環(huán)流化床已經(jīng)在不斷總結(jié)創(chuàng)新，變成了比較成熟的階段，對很多問題的原因分析及其看法也逐漸達(dá)成了一個共識，設(shè)計(jì)單位對設(shè)計(jì)的鍋爐要跟蹤使用情況，鍋爐制造廠家要總結(jié)鍋爐使用過程中暴露的問題，鍋爐使用單位要做好總結(jié)及反饋工作。

參考文獻(xiàn)

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