流化床鍋爐常見故障的分析和改進

蘇永民 賈武偉

摘? ?要：隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，經(jīng)濟得到了穩(wěn)步快速的提升。在工業(yè)領域，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)也是我國多年以來不斷發(fā)展的清潔燃燒技術(shù)，能夠有效地適應各種燃料的燃燒，并且具有較高的燃燒效率和脫硫效率、操作簡便和低排放等特點，在工業(yè)領域具有廣泛的應用，隨著循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)逐漸向大型循環(huán)鍋爐系統(tǒng)發(fā)展，逐漸凸顯循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的重要性。目前，我國已經(jīng)廣泛應用流化床鍋爐技術(shù)，并都取得了良好的使用效果。本文針對流化床鍋爐常見的故障進行分析，并提出相對應的改進策略，旨在不斷提升循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)。

關鍵詞：流化床鍋爐? 常見問題? 分析? 改進

在工業(yè)領域中，循環(huán)流化床鍋爐以其優(yōu)越的緊湊型結(jié)構(gòu)、高效的燃燒率以及簡便的操作，得到了各大企業(yè)的廣泛應用，對我國工業(yè)的發(fā)展實現(xiàn)了促進作用。隨著我國清潔技術(shù)的不斷進步，流化床鍋爐技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，并在我國實現(xiàn)了普及，但是在循環(huán)流化床鍋爐的使用中，由于我國相關技術(shù)仍舊處于欠缺狀態(tài)，所以經(jīng)常會出現(xiàn)運行故障，影響流化床鍋爐的正常工作。為了更好地提高流化床鍋爐的燃燒效果，促進流化床鍋爐的全面發(fā)展，應該針對流化床鍋爐運行中出現(xiàn)的故障進行具體分析，并采取有效的改進方案，解決流化床鍋爐的故障問題，從而促進流化床鍋的燃燒技術(shù)不斷發(fā)展。

1? 流化床鍋爐運行中常見的故障和改進

1.1 燃燒室結(jié)焦故障

在流化床鍋爐的運行中，比較常見的故障是燃燒室結(jié)焦，對于一些操作不熟練的工作人員來說，經(jīng)常就會出現(xiàn)燃燒室結(jié)焦的情況。能夠引發(fā)燃燒室結(jié)焦的原因多種多樣，所以，應該盡量避免出現(xiàn)燃燒室結(jié)焦故障的出現(xiàn)，對出現(xiàn)燃燒室結(jié)焦的現(xiàn)象時應該及時處理，保證流化床鍋爐能夠正常運行。

1.1.1 流化床鍋爐燃燒室結(jié)焦現(xiàn)象

在流化床鍋爐燃燒室下部料層溫度超過1100℃以上，煙道內(nèi)的溫度就會急劇上升，一次風機風出力不足，流化風量小于臨界流化風量時，就會出現(xiàn)風室內(nèi)的壓力變大，從而導致一次風機的風壓、風量出現(xiàn)較大的波動，出現(xiàn)電流驟降的現(xiàn)象，并且風量的指示也會大幅度降低，從而導致燃燒室內(nèi)的燃燒惡化，大部分的火焰呈現(xiàn)白色狀態(tài)，氧氣含量不斷降低，負荷急劇增加，導致爐膛壓力差逐漸消失。床上差壓波動變緩，壓差增大，床下溫度不正常地下降，爐膛負壓增大，冷渣管放渣困難，或者排不下渣，返料器內(nèi)床溫急劇增高。大面積結(jié)焦時，風室壓力升高，一次風管振動，一次風機風壓波動較大，氧含量不斷降低，甚至為零，引風機電機電流波動，一次風機電流減小。

1.1.2 產(chǎn)生燃燒室燒焦故障的原因

根據(jù)上述現(xiàn)象進行分析，由于一次風量較小，料層過厚，流化風量小于臨界流化風量，就會導致燃燒室內(nèi)的床料不能夠完全沸騰，出現(xiàn)物料流化困難的現(xiàn)象。也可能是由于投煤過多，導致加負荷過快，使床溫超過規(guī)定值。給煤機運行超速，導致投煤較多，導致風量減小，風煤配比不當?；蛞蛄骰插仩t的風帽堵塞或破損，或床內(nèi)有較大異物造成布風不均，產(chǎn)生局部床料不流化，造成燃燒室結(jié)焦。也可能是由于煤的粒度太大，導致流化困難，造成燃燒室結(jié)焦。低溫結(jié)焦：啟動過程中，料層溫度較低，為了蓄熱升溫，又不能用過大風量流化，在較小的流化風量時，整個料層并未達到良好的流化狀態(tài)，此時如果煤加的過快、過多或者加煤未加風，就會使局部溫度升高，粘連周圍的顆粒而逐漸擴大，形成低溫結(jié)焦。高溫結(jié)焦：正常運行中因床溫降低大量給煤，使料層含煤過多，當床溫回升時，未及時減煤增風，就可能使料層溫度過高而形成高溫結(jié)焦。

1.1.3 燃燒室燒焦故障的改進

燃燒室的引風機進行停運，并全面切斷風系統(tǒng)，嚴密關閉所有風門、檢查孔、人孔門，讓燃燒室出現(xiàn)缺氧狀態(tài)，降低流化床的溫度，避免燃燒室的溫度持續(xù)升高，在實際工作中如果發(fā)現(xiàn)的比較早，可以在切斷風系統(tǒng)一段時間后，打開燃燒室的門，清除其中的結(jié)焦物質(zhì)，并清理外循環(huán)系統(tǒng)。如果出現(xiàn)物料全部燒焦的情況，溫度仍然比較高，清除結(jié)焦物質(zhì)就比較困難，應該等流化床鍋爐完全冷卻再進行清除結(jié)焦的工作，并進行全面檢查，在故障都排除后才可以再次進行啟動。

加強員工技能培訓，及時化驗煤質(zhì)，煤質(zhì)變化較大時，及時進行調(diào)整，減少煤量，適當降低床溫，加大床料置換，把流化不好的床料及時排出，填充新床料，適當增加一次風量，采取床料的再流化。在實際工作中如果發(fā)現(xiàn)的比較早，可以增大一次風量減少給煤量加大排渣，進行必要的燃燒調(diào)整，降低負荷，如因放渣過多，應關小或停止放渣。如果爐內(nèi)結(jié)焦長時間流化不良，幾經(jīng)調(diào)整，仍無改善，嚴重影響鍋爐運行，結(jié)焦嚴重無法處理，必須立即停煤、停風、停爐。等流化床鍋爐完全冷卻后再進行清除結(jié)焦的工作，并進行全面檢查，在故障都排除后才可以再次進行啟動。

1.2 流化床鍋爐的爐膛內(nèi)負壓難以產(chǎn)生

在硫化床鍋爐的運行過程中，需要保持料層較高溫度，床料時刻處于沸騰的狀態(tài)，所以就需要實現(xiàn)充分燃燒。通過一次風機將料層吹起來，利用一次風形成正壓，然后引風形成負壓，控制煙氣含氧量在合理范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)充分燃燒。在流化床鍋爐正常運行時，通過引風的負壓和一次風的正壓進行調(diào)解，保持系統(tǒng)運行的正常，保持爐膛內(nèi)的負壓在-100～-150Pa左右，所以保證爐膛內(nèi)負壓的準確值成為了流化床鍋爐運行的重點。

1.2.1 爐膛負壓難以產(chǎn)生的現(xiàn)象

由于在運行時經(jīng)常出現(xiàn)負壓指示值偏小，甚至經(jīng)常會出現(xiàn)負壓為零求正壓的現(xiàn)象，也會出現(xiàn)爐膛內(nèi)的負壓不正常，煙塵從爐膛的不嚴密處噴出來，同時在一次風的關閉狀態(tài)下，增強或者減弱引風的開度，爐膛內(nèi)的負壓變化都不是很明顯。

1.2.2 爐膛負壓很難產(chǎn)生的原因

一般情況下，有幾種原因會導致爐膛內(nèi)的負壓不足。例如引風機出現(xiàn)故障，導致引風的功率降低，就會導致爐膛內(nèi)的負壓不足，還有可能是由于引風機的控制風門損壞，葉片脫落或控制器故障，也會導致爐膛內(nèi)的負壓不足。由于流化床鍋爐一般是采用水膜進行除塵的，所以在除塵的進口處容易產(chǎn)生許多擁堵，導致引風機故障。其次查看風機正反轉(zhuǎn)是否合適，如果反轉(zhuǎn)則調(diào)整相序使運轉(zhuǎn)正常，否則由于風機反轉(zhuǎn)導致風機出力不足也會引起帶負荷運行中負壓很難產(chǎn)生。尾部豎井，除塵器倉室漏風嚴重，也會引起帶負荷運行中負壓很難產(chǎn)生。運行中應加強分析原因找到原因，保證負壓運行。

1.2.3 爐膛負壓不足的改善方法

由于引風機故障引發(fā)的爐膛負壓不足，直接可以采取維修或者更換引風機即可改善，但是如果是由于堵塞故障造成的或是由于密封不嚴造成的故障，首先需要系統(tǒng)的判斷，將引風機開關打開，查看除塵塔的進口處風力的大小，如果風力較小，則是由于除塵口出現(xiàn)堵塞造成的故障。漏風引起的將漏風點密封處理。

1.3 流化床鍋爐運行中返料中止故障

1.3.1 返料中止故障的現(xiàn)象

在流化床鍋爐運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)控制負荷困難的現(xiàn)象，通過應急措施的實施，也僅能保證負荷達到原來的20%，床溫度也很難實現(xiàn)控制，只要給予少許煤，返料器的溫度就逐漸升高，然后又緩慢降低，出現(xiàn)很不穩(wěn)定的現(xiàn)象，從返料器中觀察孔發(fā)現(xiàn)返料中止，并且爐膛的差壓逐漸下降或降至零，返料的溫度偏離正常值，經(jīng)常會低到750℃以下，導致返料器不能有效地完成返料的作用。放循環(huán)灰時有焦塊，或堵塞放不下灰，床體溫度升高，鍋爐負荷降低。

1.3.2 返料中止故障的原因

一般返料中止形成的原因主要是由于旋風分離器的下方返料器布風板上存在異物或耐火材料脫落，影響返料或堵塞放灰管，也可能是布風板上的風帽出現(xiàn)損壞或堵塞現(xiàn)象，或者流化風門沒打開，流化床鍋爐內(nèi)的風量過高，導致返料器內(nèi)的固體顆粒由于溫度過高而出現(xiàn)結(jié)焦，不能使落下的循環(huán)物料得到松動正常返料。煤質(zhì)含碳量高，揮發(fā)分低，啟動階段，爐膛溫度低，進入返料器內(nèi)的物料在返料口遇到返料風而燃燒結(jié)焦。啟動后的一段時間內(nèi)，因爐膛壓差低，在全部的循環(huán)物料中可燃物比例大。啟動階段，返料風量控制不當。過大時，使進入返料口的循環(huán)物料燃燒結(jié)焦，這時不能使落下的循環(huán)物料得到松動正常返料。返料布風板風帽損壞或風帽孔堵塞，返料口有異物或耐火材料脫落，影響返料或堵塞放灰管。正常運行中，因負荷增大，返料溫度高，超溫結(jié)焦。返料風室損壞或放灰管損壞。

1.3.3 返料中止故障的改進方法

首先檢查返料器的風門，并對返料器系統(tǒng)進行檢查，若因啟動階段若因返料風量小而使返料中止，應適當增加返料風量;若增加風量仍不返料，說明返料結(jié)焦，應及時將循環(huán)灰放掉。放灰管堵塞時，應設法疏通。運行中若發(fā)現(xiàn)返料中止，應立即向值長報告，并與電氣聯(lián)系減負荷，若多爐并列運行時，可將負荷移向其他爐。處理時應首先將循環(huán)灰從放灰管設法放凈。若因返料器有異物或脫落耐火材料影響返料或堵塞放灰管，經(jīng)處理后恢復正常，可重新投入返料。若因結(jié)焦而返料中止，并且鍋爐其他部位無缺陷，單純處理返料故障，應向值長提出壓火。壓火后，檢查返料口及返料布風板，將焦塊打碎清除干凈。嚴密監(jiān)視床體溫度，及時調(diào)整給煤機和一、二次風量控制床溫正常，防止因返料中止床溫升高，造成高溫結(jié)焦。

1.4 流化床鍋爐運行時突然滅火

1.4.1 流化床鍋爐運行突然滅火現(xiàn)象

在流化床鍋爐的運行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)燃燒室負壓增大，鍋爐出口溫度降低，床溫及爐膛出口溫度、分離器及返料器溫度降低，各個煙道內(nèi)的溫度也出現(xiàn)突然下降的現(xiàn)象，并從流化室進行觀察時，可以看到物料呈現(xiàn)出發(fā)灰或者暗色。

1.4.2 流化床鍋爐運行突燃滅火現(xiàn)象的原因

大部分形成的原因主要是由于給煤機出現(xiàn)故障，或引風、一次風機跳閘，沒有及時發(fā)現(xiàn)，導致床溫下降過快，造成鍋爐滅火。也可能是負荷過低，操作人員調(diào)整不當，或返料器工作不正常，低負荷時循環(huán)灰大量返入爐膛造成床溫驟降。還可能是結(jié)焦嚴重或爐膛內(nèi)嚴重爆管造成大量水涌入爐內(nèi)，造成鍋爐突然滅火。

1.4.3 流化床鍋爐運行突燃滅火現(xiàn)象的改進

立即停止給煤機， 檢查給煤機設備是否正常，如有異物，應及時取出;如果是給煤機設備問題，應及時檢修，且啟動點火油槍，投入油槍助燃。

1.5 流化床鍋爐運行中尾部煙道再燃燒

1.5.1 尾部煙道再燃燒現(xiàn)象

在流化床鍋爐的運行過程中，引起尾部煙道再燃原因是多方面的，主要有幾個方面，排煙溫度劇增，熱風溫度相應升高。煙道及燃燒室內(nèi)的負壓劇烈變化。煙囪冒黑煙。從引風機風箱不嚴密處和煙道不嚴密處冒煙噴火星引起尾部煙道再燃燒的現(xiàn)象。

1.5.2 流化床鍋爐運行尾部煙道再燃燒原因

流化床鍋爐運行燃燒調(diào)整不當，風量不足或配風不合理。分離器效率低，未完全燃燒的煤粉進入煙道。燃燒室內(nèi)負壓過大，將未燃盡的燃料帶入煙道。低負荷運行過長，煙速過低，煙道內(nèi)堆積大量的可燃物。油槍霧化不良，嚴重漏泄或油槍頭脫落。旋風分離器堵塞，造成未燃盡的煤粉未能返回爐膛內(nèi)。尾部煙道沉積了可燃物，未及時清除。

1.5.3 尾部尾部煙道再燃燒改進處理

流化床鍋爐運行中當確認尾部煙道再燃燒時，應緊急停爐處理，停一、二次風、返料風機和引風機。嚴密關閉各風機檔板及煙道孔門，使鍋爐燃燒系統(tǒng)處于密閉狀態(tài)。當排煙溫度接近正常穩(wěn)定后，方可打開檢查門檢查，在確認無火源后啟動引風機逐漸開啟擋板，通風5～10min，設備無問題可重新點火。停運期間加強保養(yǎng)清理尾部豎井煙道積灰，保證受熱面的換熱良好。運行中加強控制，防止爆燃突變等情況的產(chǎn)生，保證正常運行。

2? 結(jié)語

綜上所述，雖然流化床鍋爐的燃燒技術(shù)已經(jīng)在我國工業(yè)領域得到了全面的普及，但是由于我國對于這方面的技術(shù)水平有限，在流化床鍋爐的正常運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)許多故障問題，所以，需要相關工作人員對日常出現(xiàn)的故障進行全面分析，并及時地改進，提升流化床鍋爐的燃燒效率，促進流化床鍋爐燃燒技術(shù)的不斷發(fā)展。

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