循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因分析及預(yù)防措施

程國(guó)富

摘要：近年來(lái)，隨著世界范圍內(nèi)對(duì)于潔凈煤技術(shù)的重視，越來(lái)越多的新型技術(shù)和工藝在一線生產(chǎn)當(dāng)中得到了廣泛應(yīng)用，而循環(huán)流化床燃燒技術(shù)就屬于其中的一員。我國(guó)對(duì)于循環(huán)流化床燃燒技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)較早，目前已經(jīng)取得了重大的技術(shù)突破，并形成了相對(duì)成熟的應(yīng)用體系，無(wú)論是前期制造還是后期運(yùn)行，均能夠取得較為出色的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，能夠滿足我國(guó)相關(guān)排放指標(biāo)的基本要求。但是，循環(huán)流化床燃燒技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中卻普遍存在著結(jié)焦嚴(yán)重的情況，而結(jié)焦問(wèn)題的存在也對(duì)鍋爐整體的運(yùn)行安全性造成了一定的影響。本文從熱電生產(chǎn)的實(shí)際情況出發(fā)簡(jiǎn)要分析了循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)焦原因，并對(duì)結(jié)焦問(wèn)題的預(yù)防方式進(jìn)行了深入的探究，希望能為相關(guān)單位帶來(lái)一定的工作參考。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床;鍋爐結(jié)焦;原因分析 ;預(yù)防對(duì)策

1、原因分析

從實(shí)際情況來(lái)看，? 循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)焦情況可以根據(jù)表現(xiàn)形式、生產(chǎn)環(huán)境的不同而劃分為高溫結(jié)焦、低溫結(jié)焦和漸進(jìn)性結(jié)焦三種類型。高溫結(jié)焦一般常見(jiàn)于高溫條件下，其具體是指當(dāng)鍋爐床的整體溫度達(dá)到某種界限時(shí)而出現(xiàn)的結(jié)焦情況，其結(jié)焦范圍較大，一般會(huì)涵蓋整個(gè)鍋爐床，焦塊在冷卻之后為深褐色，堅(jiān)硬，且表面存在氣孔。低溫結(jié)焦的具體表現(xiàn)與高溫結(jié)焦截然相反，其覆蓋面積較小，一般以局部結(jié)焦為主。漸進(jìn)性結(jié)焦則是最為復(fù)雜的一種的結(jié)焦情況，其具有一定的隱蔽性，在實(shí)際當(dāng)中很難得到發(fā)現(xiàn)，一般是由于布風(fēng)系統(tǒng)的原因所引發(fā)的。[1]

1.1 高溫結(jié)焦原因

在實(shí)際當(dāng)中，鍋爐床的溫度控制一般通過(guò)儀表設(shè)備來(lái)進(jìn)行，而由于儀表設(shè)備的工作原理受限，故經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)局部溫度過(guò)高，而儀表顯示溫度正常的情況。造成局部溫度過(guò)高的主要原因在于循環(huán)灰與燃料之間的融合問(wèn)題，燃料在燃燒過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量過(guò)于集中在鍋爐床的局部，無(wú)法通過(guò)循環(huán)灰來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量的流散。同時(shí)，當(dāng)溫度過(guò)高的位置與溫度測(cè)量元件之間的距離較遠(yuǎn)時(shí)，則會(huì)直接影響到測(cè)量元件的準(zhǔn)確性，導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部溫度過(guò)高的情況。需要注意的是，并非全部情況下局部溫度過(guò)高均無(wú)法得到發(fā)現(xiàn)，當(dāng)超溫區(qū)域或者結(jié)焦區(qū)域距離測(cè)量元件較近時(shí)，則可以準(zhǔn)確通過(guò)儀表設(shè)備展示出來(lái)。若在實(shí)際當(dāng)中出現(xiàn)結(jié)焦區(qū)域包圍測(cè)量元件時(shí)，測(cè)量元件的溫度上升速度會(huì)變得極為緩慢，與正常時(shí)的溫度變化情況之間存在本質(zhì)上的區(qū)別，即非正常表現(xiàn)，故這種情況下即可判斷鍋爐床存在結(jié)焦的問(wèn)題。最后，當(dāng)鍋爐床整體溫度過(guò)高時(shí)也會(huì)引發(fā)高溫結(jié)焦，同時(shí)這種情況也是最為直觀的表現(xiàn)。整體溫度過(guò)高的問(wèn)題對(duì)于鍋爐床的正常生產(chǎn)影響較大，但只要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并采取相應(yīng)的處理措施，即可在結(jié)焦的初期階段對(duì)問(wèn)題進(jìn)行控制，常用的控制方式為風(fēng)冷卻方式。 [2]

1.2 低溫結(jié)焦原因

一般情況下，導(dǎo)致出現(xiàn)低溫結(jié)焦問(wèn)題的主要原因在于局部或者整體溫度低于灰渣的變形溫度。低溫結(jié)焦的特殊性質(zhì)意味著其很難在結(jié)焦的初期階段發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榈蜏亟Y(jié)焦發(fā)展緩慢，一般發(fā)生在啟、停爐，壓火、揚(yáng)火、低負(fù)荷煤質(zhì)差時(shí)。因此時(shí)一次風(fēng)較小，焦塊難以由出渣口排出，特別是在低風(fēng)量時(shí)間較長(zhǎng)的鍋爐啟動(dòng)中。等發(fā)現(xiàn)有焦塊時(shí)，往往已經(jīng)很嚴(yán)重了，只有停爐處理。如果鍋爐啟動(dòng)頻繁結(jié)焦，而其它設(shè)備又沒(méi)有問(wèn)題，可以適當(dāng)增加啟動(dòng)時(shí)的臨界流化風(fēng)量。

1.3 漸進(jìn)式結(jié)焦原因

漸進(jìn)性結(jié)焦具有一定的隱蔽性，無(wú)論是初期還是中期都很難發(fā)現(xiàn)，一般發(fā)現(xiàn)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)大范圍結(jié)焦的情況。顧名思義，漸進(jìn)式結(jié)焦的形成較為緩慢，且對(duì)于鍋爐床的運(yùn)行影響較小，即便是處于結(jié)焦?fàn)顟B(tài)之下，鍋爐床的溫度變化以及流化狀態(tài)均表現(xiàn)為正常。漸進(jìn)式結(jié)焦主要是由于布風(fēng)系統(tǒng)問(wèn)題所引發(fā)的，故熱電企業(yè)只要能夠保證布風(fēng)系統(tǒng)安裝正確、運(yùn)行正常即可達(dá)到避免漸進(jìn)式結(jié)焦的目的。

2、預(yù)防措施分析

2.1 減少油煤混燒時(shí)間

在鍋爐床點(diǎn)火的初期階段，技術(shù)人員在發(fā)現(xiàn)床溫滿足投煤條件之后，需要即可投煤，并在煤炭燃燒穩(wěn)定之后中斷油料供應(yīng)，若油煤混燒時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此時(shí)調(diào)整不當(dāng)極易發(fā)生結(jié)焦。 [3]

2.2 正確投用返料裝置

從技術(shù)原則的角度來(lái)看，在點(diǎn)火后的初期階段不得投返料風(fēng)，技術(shù)人員需要確保底料細(xì)灰徹底充滿返料裝置后再投返料風(fēng)，且投返料風(fēng)時(shí)需要確保鍋爐床中的燃料充足，否則床溫將難以控制。

2.3 控制投煤量

點(diǎn)火初期，投煤速度不得過(guò)快過(guò)猛，要遵循少量間斷的原則。給煤中若發(fā)現(xiàn)燃料的溫度增長(zhǎng)迅速，并超過(guò)了正常的增長(zhǎng)趨勢(shì)，則說(shuō)明存在結(jié)焦的可能性，故這種情況下需要減少煤炭的投放量，并增加給風(fēng)量。[4]

2.4 嚴(yán)格控制床溫。投煤初期，床溫很難控制，此階段極易造成結(jié)焦事故。可以通過(guò)調(diào)整風(fēng)煤配比和返料量來(lái)控制床溫，而在對(duì)燃燒情況進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)需要始終堅(jiān)持“少量多次”的基本原則，避免給料過(guò)多則導(dǎo)致鍋爐床的溫度變化幅度增加。

2.5 控制料層差壓

在鍋爐床運(yùn)行過(guò)程中若發(fā)現(xiàn)料層差壓超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)范圍，則說(shuō)明鍋爐床的流化情況出現(xiàn)了問(wèn)題，導(dǎo)致這一問(wèn)題出現(xiàn)的原因包括沉積現(xiàn)象和結(jié)渣現(xiàn)象，故需要增大一次風(fēng)，并打開(kāi)放渣管排渣。

2.6 控制風(fēng)煤配比

在實(shí)際操作過(guò)程中，技術(shù)人員需要確保一次風(fēng)量滿足料層厚度標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)確保一二次風(fēng)的配比，從而保證風(fēng)煤配比。

3、結(jié)束語(yǔ)

綜合來(lái)看，導(dǎo)致循環(huán)流化床鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦問(wèn)題的因素眾多，熱電企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中需要正確看待結(jié)焦問(wèn)題對(duì)于生產(chǎn)效率所造成的負(fù)面影響，認(rèn)真做好監(jiān)控，不斷總結(jié)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，分析、判斷產(chǎn)生結(jié)焦的原因，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，這樣即使是燃燒劣質(zhì)無(wú)煙煤的循環(huán)流化床鍋爐也完全能夠避免、控制或大大降低鍋爐結(jié)焦事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]李菲. 火炬熱源客服部循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的原因分析及預(yù)防措施研究[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， 2013（1）：76.

[2]陳振煜. 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因分析、處理對(duì)策及防范措施[J]. 輕工科技， 2014（2）：P.40-41.

[3]雷霖， 李士平， 陳一平. 某廠循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因分析及預(yù)控措施[J]. 湖南電力， 2010（4）：39-41.

[4]孫崇海. 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因分析及措施[J]. 化工設(shè)計(jì)通訊， 2018（7）：115-116.