循環(huán)流化床鍋爐停爐的保養(yǎng)措施研究

王鵬飛

摘要：近年來，我國的化工工程建設(shè)的發(fā)展迅速，循環(huán)流化床（CFB）鍋爐燃燒技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一項新的潔凈煤燃燒技術(shù)，它具有煤種適應(yīng)性強的特點，尤其是在劣質(zhì)煤的燃燒過程中，具有比較明顯的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐停爐;保養(yǎng)措施;研究

引言

我國是目前煤炭生產(chǎn)和消耗的第一大國，且在未來很長一段時間內(nèi)煤炭依然在我國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位。煤炭利用最廣泛的方式為將其燃燒利用其熱能，但是煤炭在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的硫化物、碳氧化合物以及碳?xì)浠衔锏?，給可持續(xù)發(fā)展帶來了隱患。

1 循環(huán)流化床鍋爐

1.1 循環(huán)流化床主要結(jié)構(gòu)

循環(huán)流化床鍋爐主要由燃燒系統(tǒng)、物料循環(huán)系統(tǒng)、尾部對流煙道系統(tǒng)、水汽系統(tǒng)、除渣、除灰系統(tǒng)以及脫硫脫硝系統(tǒng)組成。爐膛尺寸12460mm×6700mm，蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁，燃燒室中上部與前墻布置8片水冷屏和4片Ⅱ級換熱器，確保整個過熱器系統(tǒng)的輻射傳熱特性;底部采用微傾斜水冷布風(fēng)板和大直徑鐘罩式風(fēng)帽，使布風(fēng)均勻，同時防堵塞、防結(jié)焦和便于檢修;尾部對流煙道布置Ⅲ級、Ⅰ級過熱器、H型省煤器、空氣預(yù)熱器。過熱蒸汽溫度由在過熱器之間布置的兩級噴水減溫器調(diào)節(jié)，Ⅲ級、Ⅰ級過熱器區(qū)域煙道采用的過熱器包墻為膜式壁結(jié)構(gòu)，H型省煤器、空氣預(yù)熱器煙道采用護(hù)板結(jié)構(gòu)。Ⅲ級、Ⅰ級過熱器布置16只蒸汽吹灰器，省煤器、空氣預(yù)熱器布置12支激波吹灰器，防止尾部受熱面積灰。

1.2 循環(huán)流化床鍋爐運行原理

燃料煤在播煤風(fēng)作用下，送入爐膛內(nèi)的燃料煤在鍋爐一次、二次風(fēng)作用下，與爐膛內(nèi)大量熾熱的底料混合，燃燒產(chǎn)生的大量熱煙氣攜帶大量飛灰，首先將熱量傳遞給水冷壁等爐內(nèi)受熱面，經(jīng)爐膛出口進(jìn)入旋風(fēng)分離器，分離下來的高溫灰經(jīng)返料器送回爐膛，完成燃料的循環(huán)過程。經(jīng)分離器分離后的高溫?zé)煔饫^續(xù)將熱量傳遞給過熱器，省煤器，空氣預(yù)熱器，換熱后的煙氣，再經(jīng)除塵器將攜帶的飛灰分離后，在引風(fēng)機(jī)的作用下，經(jīng)脫硫塔由煙囪排入大氣，燃盡的灰渣，由爐膛底部放渣管排出爐外。在汽水系統(tǒng)方向，給水由給水泵送入省煤器吸熱后經(jīng)汽包流入布置在爐膛四周的水冷壁等受熱面及管道、集箱，完成水的汽化過程后，經(jīng)汽包流入過熱器內(nèi)，并在過熱器內(nèi)進(jìn)一步被加熱后送至蒸汽管網(wǎng)。

2 循環(huán)流化床鍋爐保養(yǎng)重要性

在對鍋爐保養(yǎng)的過程中，最為重要的就是循環(huán)流化床的技術(shù)，而燃燒煤種適應(yīng)廣泛、運行效率、可以及時靈活調(diào)整、高效脫硫以及氮氧化物排放低等特點是其主要的運用優(yōu)勢。當(dāng)前循環(huán)流化床鍋爐已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于我國工業(yè)、廢水處理業(yè)以及電廠業(yè)等行業(yè)，所以及時有效的提高循環(huán)流化床鍋爐的運用技術(shù)并及時研究出合適的停爐保養(yǎng)措施就顯得非常重要。

據(jù)實驗統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在鍋爐運行的過程中，有很多方面的因素都會影響循環(huán)流化床鍋爐的安全運行。而制造、鍋爐設(shè)計、檢修以及安裝都是影響其運行的主要外界環(huán)境因素。若在鍋爐的使用過程中出現(xiàn)操作不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，可能就會發(fā)生安全事故，這會給企業(yè)帶來很多的負(fù)面影響。此外由于鍋爐本身運行的問題也會導(dǎo)致很多不良事件的發(fā)生，而較為麻煩的就是鍋爐停爐之后的再次啟動，稍有不慎就會導(dǎo)致整個鍋爐不能正常運行，另一方面，由于平常的維護(hù)保養(yǎng)不到位，就會直接導(dǎo)致鍋爐無法及時排除機(jī)內(nèi)的廢水，縮短鍋爐的工作壽命。

3 循環(huán)流化床鍋爐停爐的保養(yǎng)措施

3.1 干法養(yǎng)護(hù)的方法技術(shù)

（1）干燥劑的方法。對于循環(huán)流化床鍋爐保養(yǎng)最常用到的方法就是干燥劑的方法，一般來說，鍋爐需要在特定的時期和季節(jié)停爐，在確定鍋爐完全停止后，若鍋爐內(nèi)部的水溫已經(jīng)逐漸的降到120攝氏度左右，此時就要及時開啟鍋爐的閥門，及時快速排除鍋爐內(nèi)部的水分直到水分接近于0。而此時的鍋爐內(nèi)部還事會存留一點余熱，剛好可以借助這點余熱及時烘干鍋爐內(nèi)部金屬的表面層，還要及時清除鍋爐系統(tǒng)的殘渣，保證內(nèi)部是干燥整潔的，鍋爐內(nèi)部系統(tǒng)的汽水閥門在干燥劑放置后就要及時關(guān)閉。而當(dāng)前生石灰、硅膠以及無水氯化鈣是最常用到的干燥劑，這就需要根據(jù)當(dāng)時的情況來選擇合適的干燥劑。

（2）烘干法。這種方法用的比較少，主要應(yīng)用于鍋爐檢修的時候。這種方法需要鍋爐內(nèi)部水溫降至120攝氏度左右及時放水，直至內(nèi)部水分完全排出，然后充分的利用鍋爐內(nèi)部的余溫來使鍋爐得以及時的啟動，此外還要盡快烘干內(nèi)部的金屬表面，保證其干燥清潔。

3.2 充氣保養(yǎng)

當(dāng)鍋爐的水垢與雜質(zhì)被清理之后，要確保其受熱面干燥，之后選擇鋼瓶的氮氣或者氨氣，從鍋爐上方充入，從而讓多余的空氣從最底處排除，同時保持爐內(nèi)的壓力處于0.05到0.1MPa以上。因為氮氣相對穩(wěn)定也不具有腐蝕性，因此能夠有效的保證停爐期間不會存在腐蝕的情況。而充入氨氣能夠驅(qū)除爐內(nèi)的空氣，由于氨氣屬于堿性氣體，有助于避免氧腐蝕。當(dāng)鍋爐內(nèi)的氣壓降低之后要及時補充氨氣。因為氣體的滲透性較強，特別是氨氣泄露時有臭味，所以在充氣保養(yǎng)時必須要供回水閥與排污閥處使用盲板和橡膠墊，人孔和手孔處也要換為橡膠墊圈，同時擰緊螺栓封閉嚴(yán)實。對停爐時間短的鍋爐也可不放水進(jìn)行充氮，把氮氣瓶通過減壓閥和鍋爐放空閥接通，同時維持壓力在0.2MPa上下，保證爐內(nèi)水堿度pH值超過10。這種方法相對簡便，重新上水、啟動比較方便，適用性較強，能夠用于長期保養(yǎng)，但這種方法要求爐內(nèi)汽水系統(tǒng)擁有較強的嚴(yán)密性，在保養(yǎng)過程中必須定期檢查。

3.3 濕法保養(yǎng)

濕法保養(yǎng)一般適用于停爐時間在30天-40天左右的鍋爐。選擇OH-溶液津貼鍋爐內(nèi)壁，進(jìn)而讓堿性溶液在鍋爐內(nèi)壁上構(gòu)成一層保護(hù)膜，實現(xiàn)保護(hù)鍋爐的目的。當(dāng)鍋爐停爐之前應(yīng)該將爐內(nèi)的泥漿或者雜質(zhì)等污垢清理干凈，之后選擇軟化水注入爐內(nèi)直到達(dá)到最低水位處，再將事先配置完成的OH-溶液使用專門的泵體注入鍋爐之中。OH-保護(hù)溶液的制作是由氫氧化鈉水溶液8-10kg/t水配置而成，或者每噸水之中添加20kg左右的碳酸鈉，磷酸三鈉也可達(dá)到相同效果。將配置完成的保護(hù)溶液全部注入鍋爐之中，人工開啟注水閥門將軟化水注滿鍋爐，再將鍋爐的空氣閥與給水閥門關(guān)閉，選擇專用泵促進(jìn)水循環(huán)，讓鍋爐內(nèi)的溶液能夠均勻混合。為了確保爐內(nèi)堿液濃度相同，還應(yīng)該定期開啟循環(huán)泵，對鍋爐進(jìn)行加溫來保證外部干燥，熄火之后必須將所有可能泄露的閥門進(jìn)行關(guān)閉。爐內(nèi)還應(yīng)定期追加堿溶液，以維持堿度和保養(yǎng)效果。

4 結(jié)論

a循環(huán)流化床鍋爐在燃燒煤炭過程中的流化效果良好，無結(jié)焦現(xiàn)象;b循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)流化風(fēng)量隨著設(shè)備負(fù)荷和投煤量的增加而增加;c循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)壓力隨著爐膛高度的增加呈現(xiàn)先減小后增大最后緩慢趨于穩(wěn)定的變化趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊征.循環(huán)流化床鍋爐的磨損與對策[J].中國特種設(shè)備安全，2017（02）：43-46.

（作者單位：遼寧華順供熱集團(tuán)沈陽能源科技有限公司）