循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的原因分析及措施

武效平

太原鍋爐集團(tuán)有限公司 山西太原 030000

1 循環(huán)流化床鍋爐燃燒中的結(jié)焦現(xiàn)象

在循環(huán)流化床鍋爐燃燒中，存在以下一些結(jié)焦現(xiàn)象：（1）在火孔觀察流化床可發(fā)現(xiàn)有耀眼的白色火花，爐內(nèi)床料運(yùn)動不正常，存在渣塊。（2）DCS屏幕顯示出床壓與床溫分布不均勻，且燃燒不夠穩(wěn)定，其參數(shù)產(chǎn)生較大的波動，兩側(cè)的床壓、床溫及爐膛負(fù)壓之間存在比較大的偏差，其跳動幅度大。（3）爐膛負(fù)壓上升，風(fēng)室的風(fēng)壓及一次風(fēng)量波動比較大，且一次風(fēng)機(jī)電流變化幅度大。（4）冷渣機(jī)排渣不夠通暢，床層排渣管存在堵塞情況，排渣中有低溫焦塊，也有冷卻后的深褐色高溫焦塊。（5）結(jié)焦初期，料層差壓下降，結(jié)焦比較嚴(yán)重時，其料層差壓則快速上升。

結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生可使得燃燒的正常工況被破壞，使得鍋爐出力減少，正常循環(huán)也遭到破壞，極易引起爆管安全事故，甚至?xí)斐闪蠈拥娜廴?，進(jìn)而堵塞排渣口，最終使得鍋爐被迫停止運(yùn)行。因此，需高度重視結(jié)焦問題，分析其原因，并制定有效預(yù)防措施。

2 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的原因

2.1 煤質(zhì)的影響

如果使用的煤的灰熔點(diǎn)相當(dāng)?shù)?，?dāng)煤顆粒在爐膛內(nèi)較高溫度下熔化成液態(tài)或熔融狀態(tài)時，相互粘結(jié)，且自身燃燒時釋放的熱量無法及時傳遞出去的時候，就會容易產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。這在生產(chǎn)實(shí)踐中并不常見，因?yàn)椋阱仩t設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)煤種相對固定，灰熔點(diǎn)有一定范圍，在采購燃料時也有分析化驗(yàn)報(bào)告，因此在生產(chǎn)過程中很少會出現(xiàn)，但燃料的影響仍然是鍋爐結(jié)焦的原因之一[1]。

2.2 鍋爐運(yùn)行時司爐工的操作水平的影響

司爐工操作水平也是導(dǎo)致循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的主要原因之一。就以我們公司來說熟練的司爐工和非熟練的司爐工操作水平相差太大。不熟練的操作導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦的事故時常發(fā)生。運(yùn)行中給煤量過大，排渣時料層厚度保持不好，要么過厚要么過薄。還有就是起爐是風(fēng)和煤的配比搭配不好，使鍋爐床層中含煤量過多，床層溫度突然升高，燃燒氣氛更加趨于還原性氣氛，煤的灰粒容易達(dá)到熔融及軟化狀態(tài)而結(jié)焦。由于司爐工的操作熟練程度引起的鍋爐結(jié)焦在實(shí)際生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)生，這跟企業(yè)管理有比較大的關(guān)系。

2.3 通風(fēng)條件

在對鍋爐進(jìn)行短時間停止進(jìn)行保溫保壓時，整個儀器沒有進(jìn)行運(yùn)作，此時床料是一種不動狀態(tài)，在這個階段中，若是鍋爐的封頭和風(fēng)道擋板不夠嚴(yán)實(shí)、尤其密向區(qū)防風(fēng)狀況不佳，會帶來氧氣，床料一旦接觸，很容易燃起大火。在密閉靜止的環(huán)境下，當(dāng)大火導(dǎo)致的高熱量沒有被及時清除時，結(jié)焦現(xiàn)象也就出現(xiàn)了。

3 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦控制措施

3.1 汽鍋焚燒進(jìn)程中的控制

在鍋爐啟動時，應(yīng)盡快減少時間上的磨耗。防止因油和煤在初期的燃燒時數(shù)太長導(dǎo)致的結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)。特別是在剛剛投入煤與油進(jìn)行共同燃燒時，這一階段尤為需要特別注意。在這時，由于火苗尚弱，火勢不大，投入的煤燃燒不徹底，存在大量未燃物，在這種情況下，一旦注入液體油，產(chǎn)生附著，很容易導(dǎo)致局部火勢過猛，形成結(jié)焦現(xiàn)象。同時，在點(diǎn)火時應(yīng)時刻注意鍋爐的溫度，一旦溫度達(dá)到投煤溫度，應(yīng)該及時加入煤，等到火勢穩(wěn)定后，立即停止加油，縮短煤油混和燃燒的時間[2]。

3.2 一次風(fēng)速調(diào)整

選擇合適的一次風(fēng)速，保證最佳的著火距離；四角一次風(fēng)速調(diào)整，一次風(fēng)火焰盡可能在爐膛壁斷面的幾何中心。同時，適當(dāng)提高一次風(fēng)速，提高一次風(fēng)速可推遲燃料的著火，可使著火點(diǎn)離燃燒器更遠(yuǎn)，火焰高溫區(qū)也相應(yīng)推移到爐膛中心，可避免噴口附近結(jié)焦，而且這樣也可以減輕燃燒器附近的結(jié)焦。通過風(fēng)速的調(diào)整，讓空氣和燃料充分混合，增大燃料與空氣的接觸面積，避免在水冷壁附近形成還原性氣象，防止局部嚴(yán)重積灰、結(jié)焦。

3.3 加強(qiáng)管理

流化床鍋爐運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控及控制之外，操作人員還需要嚴(yán)格控制反料溫度，控制人員需要結(jié)合燃煤類型及灰軟化溫度調(diào)節(jié)反料溫度，通過調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量及給煤量控制反料溫度在合理范圍之內(nèi)。另外管理人員還要定期檢查鍋爐內(nèi)部的結(jié)焦?fàn)顟B(tài)，及時解決范圍結(jié)焦問題，避免漸進(jìn)性結(jié)焦的出現(xiàn)。同時根據(jù)國家相關(guān)的法律法規(guī)取得相應(yīng)的司爐證，并時常開展應(yīng)急演練，加強(qiáng)壓火操作的培訓(xùn)，做到人人持證上崗。

3.4 鍋爐運(yùn)行時的預(yù)防結(jié)焦措施

在鍋爐運(yùn)行時，需合理控制床溫，確保運(yùn)行風(fēng)量不小于臨界流化風(fēng)量，保證其料層厚度穩(wěn)定和風(fēng)煤配比合理，保障較佳的流化工況，避免床料沉積。在低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，若床溫突然下降，判斷為床料沉積問題后，則立即打開冷渣排放管，進(jìn)行及時的排渣，等到床溫上升正常后，再予以適當(dāng)?shù)呢?fù)荷調(diào)節(jié)。在升降負(fù)荷的操作過程中，應(yīng)該堅(jiān)持兩個原則，其一是升負(fù)荷時堅(jiān)持先加風(fēng)后加煤的原則，其二是減負(fù)荷時堅(jiān)持先減煤后減風(fēng)的原則。

3.5 鍋爐返料結(jié)焦的預(yù)防措施

壓火后，應(yīng)該馬上關(guān)閉返料閥風(fēng)與二次風(fēng)機(jī)，再關(guān)閉給煤機(jī)。若料層溫度下降，則馬上關(guān)閉引風(fēng)機(jī)與一次風(fēng)機(jī)，最后關(guān)閉全部風(fēng)門，使得料層呈靜止?fàn)顟B(tài)，隔絕空氣。同時，要保證采用滿足標(biāo)準(zhǔn)的爐內(nèi)澆筑料和耐火耐磨材料，防止其剝落而引起爐膛和返料器結(jié)焦現(xiàn)象。另外，在返料系統(tǒng)投入的過程中要仔細(xì)檢查其返料是否正常通暢，避免出現(xiàn)返料故障而產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象[3]。

4 結(jié)語

總之，循環(huán)流化床鍋爐作為一種新型的鍋爐近年來得到了廣泛的應(yīng)用，針對當(dāng)前循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)焦問題，不僅影響鍋爐使用的安全性及經(jīng)濟(jì)性，甚至?xí)氯仩t導(dǎo)致鍋爐的被迫停爐，因此解決循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦問題刻不容緩，進(jìn)一步加強(qiáng)研究非常有必要。