鍋爐常見(jiàn)運(yùn)行故障探析

王鑫 張勇

（烏海熱電廠運(yùn)行部，內(nèi)蒙古 烏海 016000）

循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的一種潔凈煤燃燒技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應(yīng)性廣、爐內(nèi)脫硫成本低、污染物排放少、燃燒效率高、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大和灰渣綜合利用等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，成為實(shí)用化進(jìn)程最為成功的潔凈燃燒技術(shù)，目前在電力行業(yè)正向產(chǎn)業(yè)化、大型化方向迅速發(fā)展。我國(guó)是以煤為主要一次能源的國(guó)家，燃用的煤種最為齊全。同其它鍋爐一樣，CFB鍋爐也有其自身的局限性和一個(gè)完善過(guò)程，CFB鍋爐在運(yùn)行中的常見(jiàn)問(wèn)題。

1 冷渣器排渣管堵塞

1.1 排渣管堵塞的主要原因排渣管內(nèi)部耐磨材料膨脹受限導(dǎo)致內(nèi)部變形。

爐內(nèi)脫落的耐磨澆筑料、燃燒過(guò)程中形成的焦塊進(jìn)入排渣管。

采用階梯板的排渣管內(nèi)積灰過(guò)多，造成灰渣在排渣管中流動(dòng)不暢。

1.2 排渣管堵塞采取的措施渣管設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)消除設(shè)計(jì)角度偏差，考慮材料的膨脹間隙。施工時(shí)注重排渣管內(nèi)部耐磨材料澆筑質(zhì)量，使排渣管內(nèi)部平滑。

鍋爐點(diǎn)火時(shí)應(yīng)對(duì)排渣口進(jìn)行吹掃，清除排渣管內(nèi)的雜物；爐內(nèi)澆筑料選擇既耐磨又具有較強(qiáng)結(jié)合強(qiáng)度材料，在耐火材料的養(yǎng)護(hù)階段注重耐火材料的養(yǎng)護(hù)，防止?fàn)t內(nèi)澆注料脫落；運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)的控制，有效地抑制爐膛內(nèi)結(jié)焦；設(shè)計(jì)方便對(duì)排渣口結(jié)焦進(jìn)行疏通的捅灰口，出現(xiàn)堵塞應(yīng)及時(shí)安排人員進(jìn)行疏通。

對(duì)采用階梯板的排渣口和用壓縮空氣進(jìn)行進(jìn)渣的排渣管，應(yīng)及時(shí)排掉階梯板內(nèi)的積灰。

2 選擇室結(jié)焦

2.1 選擇室結(jié)焦的主要原因在床壓較高情況下，排渣量忽然增加，或從選擇室回灰大量涌入未燃盡燃料和床料，選擇室流化狀態(tài)被破壞，未燃盡的高溫燃料在選擇室燃燒結(jié)焦。

2.2 風(fēng)帽堵塞較多或大粒徑的床料進(jìn)入冷渣器導(dǎo)致選擇室的流化不良。改進(jìn)型鐘罩式風(fēng)帽或劍形風(fēng)帽可有效解決漏渣和風(fēng)帽磨損問(wèn)題。

2.3 冷渣器中的床料未冷卻到設(shè)計(jì)溫度就進(jìn)行排渣，造成冷渣器內(nèi)部部件變形，影響冷渣器的流化；冷渣器長(zhǎng)時(shí)間停用或長(zhǎng)期選擇單個(gè)冷渣器排渣，停用的冷渣器中的床料在水蒸氣作用下粘結(jié)，形成低溫焦。

2.4 運(yùn)行人員未把握好冷渣器流化風(fēng)量的配比，不恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)量配比導(dǎo)致了冷渣器中灰渣流化不良。

2.5 選擇室結(jié)焦的解決措施運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)鍋爐運(yùn)行工況的了解，及時(shí)調(diào)整鍋爐參數(shù)，樹(shù)立鍋爐物料動(dòng)態(tài)平衡的概念，控制鍋爐的運(yùn)行床壓在正常值，盡量避免鍋爐大量排渣。

2.6 每次停爐應(yīng)對(duì)冷渣器風(fēng)帽進(jìn)行吹掃，發(fā)現(xiàn)堵塞風(fēng)帽應(yīng)疏通，控制好燃料的粒徑。

2.7 鍋爐進(jìn)行排渣，冷渣器應(yīng)交替進(jìn)行；對(duì)進(jìn)入冷渣器的灰渣進(jìn)行充分冷卻，保證冷渣器的運(yùn)行工況。

2.8 對(duì)冷渣器流化風(fēng)室風(fēng)量進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，選擇冷渣器各風(fēng)室風(fēng)量的優(yōu)化參數(shù)包括冷渣器最低的流化風(fēng)量，保證冷渣器在任何負(fù)荷下的正常流化。

2.9 冷渣器下灰倉(cāng)格刪堵塞原因及采取措施

采用倉(cāng)泵輸灰的鍋爐，其格柵堵塞的主要原因是燃料中的大粒徑煤矸石和大量的排灰量。解決措施是加強(qiáng)燃料的質(zhì)量治理，優(yōu)化煤的分級(jí)，對(duì)格柵進(jìn)行預(yù)見(jiàn)性的清理。

3 J閥故障

3.1 J閥故障主要原因

3.1.1 旋風(fēng)分離器回料不正常。旋風(fēng)分離器因灰位較高而影響了分離器的分離效果，從而使一定量未分離灰進(jìn)入煙道造成空預(yù)器積灰嚴(yán)重，引起J閥入口靜壓波動(dòng)。

3.1.2 過(guò)高的循環(huán)倍率造成J閥循環(huán)灰量過(guò)大，超出J閥流通能力。

3.1.3 燃燒工況的忽然改變破壞了J閥的循環(huán)。

3.1.4 流化風(fēng)配比不恰當(dāng)，J閥回料未完全流化。

3.2 J閥故障采取措施

3.2.1 發(fā)現(xiàn)回料不正常時(shí)，及時(shí)對(duì)旋風(fēng)分離器的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，必要時(shí)降低鍋爐負(fù)荷；尾部煙道積灰嚴(yán)重時(shí)，加強(qiáng)對(duì)其吹灰，必要時(shí)采用從事故放灰口放灰。

3.2.2 適當(dāng)降低冷渣器用風(fēng)，適當(dāng)提高二次風(fēng)量的比例，降低燃燒風(fēng)量，保證爐內(nèi)的燃料和床料在爐內(nèi)有足夠的停留時(shí)間，即增加內(nèi)循環(huán)的時(shí)間和數(shù)量，降低旋風(fēng)分離器的物料比例。

3.2.3 在燃燒工況忽然改變導(dǎo)致循環(huán)被破壞時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整鍋爐運(yùn)行參數(shù)建立新的平衡。

3.2.4 加強(qiáng)對(duì)J閥風(fēng)量配比的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，尋找J閥各部分最優(yōu)化參數(shù)，選擇合適流化風(fēng)量和松動(dòng)風(fēng)，建議在風(fēng)量調(diào)定且回料正常時(shí)，不宜對(duì)該風(fēng)量做隨意變更。

4 給煤系統(tǒng)故障

4.1 給煤系統(tǒng)故障主要原因

CFB鍋爐燃料的顆粒較粗，但燃料中的細(xì)微顆粒在煤質(zhì)中有較大水份時(shí)極輕易粘結(jié)，從而造成煤倉(cāng)和給煤線(xiàn)堵塞。煤粒在給煤機(jī)中堵塞、擠壓，從而造成給煤機(jī)鏈條爬坡、斷鏈。煤中雜質(zhì)如編織袋、樹(shù)塊進(jìn)入給煤機(jī)，造成給煤機(jī)卡澀、堵煤、跳閘和銷(xiāo)子斷。

4.2 給煤系統(tǒng)故障解決措施

4.2.1 CFB鍋爐的燃煤根據(jù)煤的物理特性和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，設(shè)置干煤設(shè)施；有效減少煤中的細(xì)微顆粒，防止煤的過(guò)度粉碎，減少貼煤的可能性；根據(jù)各廠燃煤的實(shí)際情況，鍋爐煤倉(cāng)加裝可靠的松動(dòng)裝置，在給煤機(jī)下加裝電動(dòng)或手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，保證給煤的連續(xù)性和均勻性。

4.2.2 對(duì)給煤線(xiàn)做好選型，加強(qiáng)給煤線(xiàn)運(yùn)行中檢查。

4.2.3 加強(qiáng)燃料的治理和質(zhì)量控制，防止不易破碎的雜物進(jìn)入給煤線(xiàn)。

5 CFB鍋爐的磨損和澆注料脫落

5.1 CFB鍋爐的磨損，CFB鍋爐典型特征是煙氣流速較高，煙氣中灰的濃度大，顆粒粒徑大，因而對(duì)爐墻的沖刷嚴(yán)重。在CFB鍋爐中輕易磨損的主要部位有：承壓部件、內(nèi)襯、旋風(fēng)分離器、布風(fēng)板、返料裝置及水冷風(fēng)室。影響磨損的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循環(huán)方式、運(yùn)行參數(shù)、受熱面結(jié)構(gòu)和布置方式。

其解決措施是：選擇合適的防磨材料及澆注料；采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；對(duì)材料表面進(jìn)行非凡處理，鍋爐磨損嚴(yán)重部位應(yīng)增加防磨襯墊；運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)鍋爐燃燒參數(shù)的調(diào)整，控制床溫變化幅度在答應(yīng)值；注重煤質(zhì)質(zhì)量。

5.2 澆注料脫落

鍋爐頻繁的啟停、不恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施可能導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)澆筑料在膨脹和收縮過(guò)程中的脫落。爐內(nèi)澆筑料應(yīng)根據(jù)爐內(nèi)不同部位的溫度、磨損條件、耐磨材料的性質(zhì)、抗震特性、熱膨脹性及價(jià)格因素綜合考慮，選擇既耐磨又具有較強(qiáng)結(jié)合強(qiáng)度材料，耐火材料的澆注需要有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)行。

6 CFB鍋爐膨脹問(wèn)題

鍋爐爐膛、旋風(fēng)分離器、尾部煙道有不同的膨脹中心，因此鍋爐的許多部件連接采用了膨脹節(jié)連接，如鍋爐到旋風(fēng)分離器進(jìn)口、旋風(fēng)分離器出口到水平煙道等。各膨脹節(jié)非凡是床下水冷風(fēng)室和回料系統(tǒng)的膨脹節(jié)，在金屬膨脹節(jié)能夠滿(mǎn)足各方面的膨脹要求時(shí)，應(yīng)考慮換成金屬膨脹節(jié)；充分利用停爐機(jī)會(huì)，對(duì)膨脹節(jié)進(jìn)行檢查、修補(bǔ)、更換。非金屬膨脹節(jié)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮通風(fēng)以及防止積灰和煤粉導(dǎo)致?lián)p壞；在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮對(duì)不同的膨脹進(jìn)行補(bǔ)償。

在這些故障中，不難看出，鍋爐的燃料導(dǎo)致了許多故障。因此，在鍋爐大型化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)燃料預(yù)處理做出優(yōu)化設(shè)計(jì)，如使燃料的水份降低，煤質(zhì)更具有寬篩分特點(diǎn)，進(jìn)一步降低煤中煤矸石含量等。通過(guò)燃料的預(yù)處理改善燃料特性，將直接降低冷渣器、J閥、給煤系統(tǒng)、鍋爐的磨損等故障率，使鍋爐的可用率得到保證。

循環(huán)流化床鍋爐經(jīng)過(guò)一段試運(yùn)行和規(guī)律摸索以后，隨著積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的日益增多和對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)改造和消缺，鍋爐運(yùn)行的可靠性逐漸提高、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性必然提到議事日程上來(lái)。近兩年由于煤價(jià)增長(zhǎng)幅度大，提高鍋爐熱效率、降低機(jī)組發(fā)電煤耗、改善鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性就顯得更為迫切。

[1]田進(jìn)步.鍋爐運(yùn)行故障診斷系統(tǒng)的應(yīng)用研究華北電力大學(xué)（北京），2005-01-10.