淺析循環(huán)流化床鍋爐特點及運(yùn)行問題

單永健

摘 要： 隨著我國對于環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排的日益重視，循環(huán)流化床鍋爐被越來越多地用到各個電廠及熱力公司。本文從循環(huán)流化床鍋爐的特點入手，對循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的問題進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的預(yù)防措施，以供參考。

關(guān)鍵詞： 循環(huán)流化床；鍋爐；特點；問題

循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)是具有燃料適應(yīng)性廣、燃燒效率高、氮氧化物排放低、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大和負(fù)荷調(diào)節(jié)快等突出優(yōu)點。自循環(huán)流化床燃燒技術(shù)出現(xiàn)以來，循環(huán)流化床鍋爐已在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，大容量的循環(huán)流化床電站鍋爐已被發(fā)電行業(yè)所接受。隨著世界潔凈煤技術(shù)的發(fā)展，循環(huán)流化床燃燒技術(shù)已基本成熟，制造和運(yùn)行成本都較低，在保證高效燃燒的基礎(chǔ)上能顯著降低廢棄物的排放，可以滿足目前世界上最嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

1 循環(huán)流化床鍋爐的特點

一是對于燃燒類型要求不高， 所以能夠利用各式質(zhì)量的煤或是其它可燃物作燃料，故而能把以往不能利用的可燃物轉(zhuǎn)廢為寶，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的效果。二是可燃物利用率高。循環(huán)流化床鍋爐對可燃物利用率在大部分時候均超過97%，利用程度幾乎與煤粉一致。三是脫硫程度較大，循環(huán)流化床采用的脫硫方法相對來說是性價比較高的，其脫硫率一般都能達(dá)到90%以上。四是氮氧化物排放量較低，主要表現(xiàn)為燃燒過程是低溫燃燒，在低溫燃燒的狀況下的氮氧元素是無法產(chǎn)生NOx；燃燒方法為分級燃燒，該燃燒方法能夠極大的減少NOx的產(chǎn)生，同時還可以把產(chǎn)生為NOx進(jìn)行復(fù)原，故而能夠極大地減少了燃燒過程所釋放的NOx的量，從而達(dá)到有效減少NOx排放量的效果。

2 循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的問題

由于在循環(huán)流化床鍋爐爐膛里未放置有埋管，所以不會發(fā)生有磨管的情況。鍋爐系統(tǒng)的啟用和停爐的便捷，使得在冷爐階段的鍋爐能夠在不超過40分鐘的時間內(nèi)被點燃，而在壓火階段的鍋爐能夠在30分鐘內(nèi)維持正常運(yùn)作，同時鍋爐在大部分時候壓火24小時不會產(chǎn)生問題，且整個工作中所釋放的有毒物質(zhì)也不多。因為具有循環(huán)流化床鍋爐低溫燃燒的功能，所以含硫化合物與氮氧化合物的產(chǎn)生量也較低，這些是鏈條爐和煤粉所不可能做到的。在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中的所存在問題大致有以下幾點：①鍋爐結(jié)焦；②耐火、耐磨材料和受熱面磨損；③入爐煤粒徑和干燥問題；④爐膛與冷渣機(jī)排渣問題；⑤爐膛布風(fēng)板漏渣問題；⑥返料異常。

3 鍋爐運(yùn)行中存在的問題預(yù)防措施

3.1 耐火、耐磨材料和受熱面的防磨

在密相區(qū)防磨層結(jié)束的過渡區(qū)選取的是外彎設(shè)計造型，該造型是一個較為有效的防磨方式，其主要是依據(jù)鍋爐容量與結(jié)構(gòu)造型在密相區(qū)防磨層結(jié)束部位之上的相對范疇里防磨噴涂水冷壁管壁。噴涂的地方的管面過渡要求平整順滑，絕不可以出現(xiàn)有凹臺。目前，通常情況下爐膛里所設(shè)置的屏式過、再熱器管屏和水冷蒸發(fā)屏的下部防磨層的過渡區(qū)都已經(jīng)采取防磨噴涂的方法。而有關(guān)水冷壁的拼接焊縫，在爐膛內(nèi)部的地方一定要將其全部打磨拋光，不可以存在異常凸點，務(wù)必要確保內(nèi)部的平滑過渡。在水冷壁上的開孔使得我們需要格外重視管的設(shè)計，盡可能的削減開孔數(shù)量，科學(xué)準(zhǔn)確的設(shè)置開孔位置，在澆注施工后要保證其和向火面水冷壁平面相同。

3.2 入爐煤粒徑和干燥問題

入爐煤粒徑和干燥問題產(chǎn)生的原因主要是以下幾點。一是因為煤粒直徑較大，所以使的爐膛所受的磨損程度較嚴(yán)重，極易出現(xiàn)結(jié)焦問題，同時床溫低循環(huán)的灰量較少使得其無法產(chǎn)生負(fù)荷。二是因為煤粒直徑較小，能夠輕易通過料層，使得灰量過多，所以給尾部受熱面造成了較大的磨損。三是鍋爐給煤系統(tǒng)的給煤過程不流暢，強(qiáng)化對鍋爐給煤機(jī)的檢修、維護(hù)及保養(yǎng)工作。四是需要強(qiáng)化對來煤管理，根據(jù)真實的狀況，煤場需要構(gòu)建起科學(xué)有效的燃料管理制度來達(dá)到保障能夠充分滿足燃料需求的供應(yīng)，入場煤不可以太濕、太細(xì)、破損、篩分，確保除鐵設(shè)施的正常運(yùn)作，如果有需要，可以建立干煤棚、封閉儲煤筒倉來按時運(yùn)作煤倉疏松機(jī)及振打器。

3.3 預(yù)防結(jié)焦措施

啟運(yùn)前準(zhǔn)備充分，在每次鍋爐起動前認(rèn)真檢查風(fēng)帽、風(fēng)室，清理雜物。起動時，應(yīng)進(jìn)行冷態(tài)流化試驗，確認(rèn)床層布風(fēng)均勻，流化良好。加快起動速度，盡量縮短油煤混燒時間，否則油煤混燒時間過長，調(diào)整不當(dāng)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(dāng)床溫達(dá)到投煤溫度時，應(yīng)立即投煤，燃燒穩(wěn)定后果斷斷油。在事故處理過程中，也應(yīng)及時斷油，使煤油混燃時間縮短，防止結(jié)焦。鍋爐起動期間，返料裝置必須充滿灰后方可投入，以防風(fēng)反竄。點火初期先不投返料風(fēng)，待底料中的細(xì)灰充滿返料裝置后則應(yīng)開返料風(fēng)，保證床內(nèi)有料，否則，床溫將難以控制。點火過程中，床溫達(dá)到 500 ℃ 以上可加入少量的煤以提高床溫。剛開始投煤時，不得過快過猛，遵循少量間斷的原則。如果加煤量過多，由于煤粒燃燒不完全，整個床料含碳量增大，一旦加大風(fēng)量，就會猛烈燃燒，床溫上升很快，甚至超過灰的軟化溫度，結(jié)果造成整床超溫結(jié)焦。點火給煤過程中若發(fā)現(xiàn)底料局部發(fā)亮或底料溫度急劇升高，說明底料有結(jié)焦的趨勢，則應(yīng)該減少給煤量，增加風(fēng)量防止結(jié)焦。運(yùn)行時應(yīng)控制返料溫度最高不能超過1000℃。溫度過高有可能造成返料器內(nèi)結(jié)焦，特別是在燃用較難燃的無煙煤時，因為存在燃料后燃情況，溫度控制不好極易發(fā)生結(jié)焦。返料溫度可以通過調(diào)整給煤量和返料風(fēng)量來調(diào)節(jié)，如溫度過高，可適當(dāng)減少給煤量并加大返料風(fēng)量，同時檢查返料器有無堵塞，及時清除，保證返料器的通暢。

3.4 返料異常

通常情況下，循環(huán)流化床鍋爐的返料閥選用的是J型返料結(jié)構(gòu)。返料過程所存在的問題有以下幾方面。一是在下降段的循環(huán)灰不足時，上升段的循環(huán)灰也會相應(yīng)的出現(xiàn)不足，使得循環(huán)灰無法回到爐膛。二是與爐膛布風(fēng)板相同，假如返料閥的布風(fēng)板上出現(xiàn)有較大的異常物質(zhì)，同樣會導(dǎo)致該校流化床的流化發(fā)生問題，進(jìn)而無法順利進(jìn)行返料，返料閥也將出現(xiàn)異常而無法工作。三是在對鍋爐進(jìn)行安裝與檢查維修之后，均需要全方位的檢修返料閥的風(fēng)濕、布風(fēng)板及風(fēng)帽，保障其不存在異常問題。四是在政策運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，需要嚴(yán)格的監(jiān)控返料風(fēng)母管壓力，確保返料風(fēng)母管壓力與返料風(fēng)量能夠根據(jù)要求上升或下降。在真實的工作過程中慢慢探索出能夠符合本爐的準(zhǔn)確有效的返料閥控制關(guān)鍵點。

3.5 爐膛與冷渣機(jī)排渣問題

循環(huán)流化床鍋爐的床壓具有一定的要求，需將其保持在一個適當(dāng)?shù)姆懂犂铮呋蚴瞧偷拇矇壕鶗﹀仩t造成較大的損傷，而能夠很好的管控床壓的方法是及時適當(dāng)?shù)呐懦鰵堅?/p>

3.6 爐膛布風(fēng)板漏渣問題

造成爐膛布風(fēng)板漏渣的原因是由于回料分布的位置太過聚集，局部的回料量偏多，布風(fēng)板所產(chǎn)生的阻力不足，風(fēng)帽制作不夠精細(xì)。其中特別是在布風(fēng)板阻力嚴(yán)重不足的狀況下將極有可能會產(chǎn)生由于爐膛循環(huán)量的持續(xù)增加而導(dǎo)致發(fā)生漏料的現(xiàn)象。

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