循環(huán)硫化床鍋爐常見故障及預(yù)防措施

閆永貴

太原市熱力集團有限責(zé)任公司（030000）

0 前言

作為一種現(xiàn)代化的燃燒技術(shù)，循環(huán)硫化床鍋爐本身具有高燃燒、低污染性能，在我國鍋爐與廢品回收中得到了廣泛的應(yīng)用，并創(chuàng)造了不錯的成績。當(dāng)前，我國民眾環(huán)保意識不斷增強，社會各行各業(yè)對于鍋爐燃燒技術(shù)提出新要求。循環(huán)硫化床鍋爐技術(shù)應(yīng)用的燃燒節(jié)能作用，已經(jīng)被大眾認(rèn)可，但是仍然存在一定的問題，如受不良因素影響極易出現(xiàn)故障，影響到鍋爐的穩(wěn)定運行。所以，技術(shù)部門要加強對鍋爐故障的研究，提出有效的預(yù)防方案，保證循環(huán)硫化床鍋爐的受熱面積均勻，循環(huán)系統(tǒng)完好。

1 循環(huán)硫化床鍋爐常見的幾種故障

1.1 耐火澆筑料脫落故障

按照循環(huán)硫化床鍋爐多年來的使用情況來說，其在實際運行中取得了較好的成績。然而，循環(huán)硫化床鍋爐畢竟常年處于高溫條件下，經(jīng)常出現(xiàn)反復(fù)啟動或者暫停的情況，因此難免存在負(fù)荷變化速度相對較快的問題，極易降低澆筑材料的穩(wěn)定性，致使耐火澆筑材料出現(xiàn)脫離的情況，由此循環(huán)硫化床鍋爐出現(xiàn)運行事故，安全系數(shù)大大降低[1]。

1.2 結(jié)焦故障

數(shù)據(jù)顯示，一旦循環(huán)硫化床鍋爐出現(xiàn)故障問題，將嚴(yán)重影響到鍋爐的整體運轉(zhuǎn)效率，甚至嚴(yán)重影響整體設(shè)備的穩(wěn)定運行。因此，當(dāng)循環(huán)硫化床鍋爐工作時，要時刻關(guān)注到鍋爐的運行溫度，如果發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)的灰渣溫度相對較高，大于或者等于鍋爐內(nèi)的溫度，鍋爐內(nèi)便會受到較大影響，甚至出現(xiàn)結(jié)焦故障，直接損害到鍋爐的正常工作，影響硫化燃燒。因此，如果發(fā)生鍋爐溫度過高的情況，要對故障進行科學(xué)處理，運用有效的防治策略，消除結(jié)焦安全隱患。事實上，受到鍋爐裝置風(fēng)帽損壞程度、鍋爐返料器、鍋爐風(fēng)量參數(shù)控制等相關(guān)因素的影響，循環(huán)硫化床鍋爐容易出現(xiàn)堵灰質(zhì)量問題，并且出現(xiàn)料層控制不當(dāng)?shù)那闆r，這些都會導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦問題發(fā)生。

1.3 水冷壁管損傷故障

循環(huán)硫化床鍋爐，特別是一些中亞鍋爐，在工作運行時極易受到管壁結(jié)構(gòu)或者模式水冷壁質(zhì)量的各種限制，在頻繁磨損的情況下容易出現(xiàn)各種質(zhì)量下降的情況。對于循環(huán)硫化床鍋爐水冷壁位置而言，通常會出現(xiàn)的質(zhì)量問題如下:一是鍋爐給水量存在問題，比如給水量高于蒸汽流量，導(dǎo)致二者之間的水位差過大。二是氣包水位過高，如果氣包水位下降較為迅速，鍋爐主汽溫度、負(fù)荷參數(shù)便也會出現(xiàn)急速下降的情況。爐內(nèi)的燃燒煙氣一旦受到外界因素影響，將會導(dǎo)致鍋爐本體密封性質(zhì)極其不穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)氣體外漏的情況。三是鍋爐不穩(wěn)定。在這種情況下開展作業(yè)操作，將會影響到循環(huán)硫化床鍋爐原材料的正常燃燒，埋下安全隱患。以上問題的發(fā)生，都會損傷水冷壁管，所以一旦發(fā)現(xiàn)循環(huán)硫化床鍋爐出現(xiàn)故障，則應(yīng)該加強檢修，并預(yù)防其他故障的發(fā)生，避免損失進一步擴大[2]。

2 循環(huán)硫化床鍋爐故障預(yù)防的有效策略

2.1 磨損故障與預(yù)防策略

在循環(huán)硫化床鍋爐的正常作業(yè)過程中，鍋爐中存在一些高通量、高速度以及高濃度的流體與固體顆粒，這些物質(zhì)往往會按照相應(yīng)的角度或者速度沖擊鍋爐的耐火材料與受熱面表層，導(dǎo)致鍋爐金屬部件產(chǎn)生磨損嚴(yán)重的情況。同時，由于鍋爐中的流體與固體顆粒循環(huán)流動，極易對鍋爐內(nèi)部的耐火構(gòu)件造成嚴(yán)重?zé)釠_擊，而不同材質(zhì)的熱膨脹系數(shù)構(gòu)件中的耐火構(gòu)件會產(chǎn)生一種巨大的機械應(yīng)力，由此加大循環(huán)硫化床鍋爐的磨損程度。

2.2 結(jié)焦故障的預(yù)防策略

循環(huán)硫化床鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦故障主要是由于高溫分離器物料循環(huán)系統(tǒng)導(dǎo)致的。循環(huán)硫化床鍋爐結(jié)焦之后會產(chǎn)生大渣塊，將物料的流通回路堵塞，降低鍋爐的熱效率。一旦鍋爐受熱面發(fā)生結(jié)焦，極易出現(xiàn)傳熱惡化的情況，排煙溫度升高，這時鍋爐的通風(fēng)阻力會逐漸提高。原因在于：燃燒室中的溫度高于正常溫度，旋風(fēng)分離器中的循環(huán)溫度與灰的變形溫度產(chǎn)生極大的溫差，進而引發(fā)爐內(nèi)未燃炭直接著火燃燒，床溫持續(xù)升高的情況下，便會發(fā)生結(jié)焦問題[3]。

預(yù)防策略:第一，要控制循環(huán)硫化床鍋爐結(jié)焦易發(fā)地帶的硫化性處于良好狀態(tài)，并且硫化顆?；旌鲜冀K保持均勻，保持均勻的溫度，避免出現(xiàn)超高溫度，避免出現(xiàn)結(jié)焦問題。第二，要控制好一、二、三次風(fēng)的實際比例，確保風(fēng)煤混合充分，加快燃燒室中煤的徹底燃燒，避免分離器與返料機構(gòu)出現(xiàn)燃燒導(dǎo)致溫度超標(biāo)的情況。第三，在鍋爐燃燒的過程中，要監(jiān)視高溫旋風(fēng)分離器的溫度，觀察風(fēng)量比例、分離器超溫情況、調(diào)節(jié)煤量等相關(guān)信息，合理控制料層與床溫的差壓等參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常要立即查明原因，并采取糾正措施。第四，加強監(jiān)控返料器，全面檢查鍋爐床層的溫度，按照循環(huán)量的大小數(shù)值，合理調(diào)整返料風(fēng)，促進循環(huán)物料可以正常及時回送。檢查返料裝置漏風(fēng)次數(shù)，如果發(fā)生漏風(fēng)現(xiàn)象要及時維修。

2.3 旋風(fēng)分離器故障的分析與預(yù)防策略

旋風(fēng)分離器的內(nèi)在結(jié)構(gòu)設(shè)計較為簡單，并且具有高分離效率，在循環(huán)硫化床鍋爐中應(yīng)用時間長，適用范圍相對較廣，是一種氣固分離的現(xiàn)代化裝置。在循環(huán)硫化床鍋爐工作中，旋風(fēng)分離器的運行效率直接影響著分離器的工作性能，分離器的進口氣體速度、分離效率、分離結(jié)構(gòu)、分離狀態(tài)、入口顆粒濃度、入口顆粒速度與粒徑都存在著必然的聯(lián)系。旋風(fēng)分離器的運行隨著分離器入口顆粒、入口風(fēng)速的提高而不斷加快，隨著入口煙溫升高便出現(xiàn)減慢的情況。如果旋風(fēng)分離器運行效率低于實際的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，則會使一些顆粒出現(xiàn)燃燒不充分的情況，導(dǎo)致鍋爐運行經(jīng)濟價值降低。

如果飛灰量持續(xù)加大，尾部受熱面便會出現(xiàn)磨損的情況，加劇除灰設(shè)備的能源消耗。當(dāng)循環(huán)回路中的循環(huán)灰量減少，循環(huán)量便發(fā)生下降的問題，由此便出現(xiàn)床溫控制難度加大，嚴(yán)重影響鍋爐的滿負(fù)荷運行效率與爐膛的熱傳特性效應(yīng)。究其原因在于:一些旋風(fēng)分離器自身的內(nèi)壁磨損或者塌落程度相對嚴(yán)重，導(dǎo)致旋風(fēng)分離器的形狀發(fā)生改變；分離器自身的密封性下降，會使一些空氣發(fā)生漏入情況，不利于分離器的穩(wěn)定運行；如果床層硫化速度偏低，循環(huán)硫化床的灰量會減少，使分離效率發(fā)生下降[4]。

預(yù)防策略: 一是對分離器內(nèi)壁磨損狀態(tài)進行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁磨損要加強修補完善；二是對分離器是否出現(xiàn)漏風(fēng)竄氣問題定期抽查，并及時解決；三是對于旋風(fēng)分離器的燃燒粒度與硫化風(fēng)量進行細(xì)致檢查，如果發(fā)現(xiàn)分離器中的回料不正常，則應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整，保證硫化風(fēng)量與燃煤粒度完全匹配，確保循環(huán)物料量符合標(biāo)準(zhǔn)，同時要加強對分離器風(fēng)量配比經(jīng)驗積累，探尋分離器之間的最優(yōu)化參數(shù)比例；四是控制好入爐煤的大、中、小顆粒比例，有效調(diào)整分離器的角度，保證煙氣的實際流速，進而提升分離器效率。此外，可以借助于提升料層壓值的方式，加大床料的實際厚度，進而增加返料量，保證鍋爐的運行效率。

3 結(jié)語

對于循環(huán)硫化床鍋爐運行來說，極易受到旋風(fēng)分離器、灰結(jié)焦、熱面磨損、回料閥煙氣反竄等不良因素的影響，出現(xiàn)各種故障問題。因此，應(yīng)該優(yōu)化設(shè)計循環(huán)硫化床鍋爐，調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高安裝質(zhì)量，保證燃燒環(huán)保性能。同時，應(yīng)該增強循環(huán)硫化床鍋爐技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高技術(shù)人員理論知識水平，吸收有益經(jīng)驗，精準(zhǔn)檢測出循環(huán)硫化床鍋爐出現(xiàn)故障的各種原因，進而制訂預(yù)防方案，減輕故障產(chǎn)生的危害，保證循環(huán)硫化床鍋爐運行的可靠性。