循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因及防治方法研究

楊超

摘要：循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦有設(shè)計、安裝和運行調(diào)整等方面的主客觀因素。鍋爐一旦發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象，鍋爐效率降低，進而影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟性，所以在運行過程中，結(jié)合自身設(shè)備的實際情況不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高檢修質(zhì)量，優(yōu)化運行調(diào)整，有效控制循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床鍋爐;結(jié)焦原因;防治對策

1結(jié)焦類型分析

循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦一般分為：漸進性結(jié)焦、高溫結(jié)焦、低溫結(jié)焦。

漸進性結(jié)焦在鍋爐正常運行中的現(xiàn)象不明顯，并且在鍋爐正常運行中潛伏期長，監(jiān)盤人員難以發(fā)現(xiàn)。

當(dāng)床層整體溫度較高且床料正常流化時引起的結(jié)焦稱高溫結(jié)焦。高溫結(jié)焦的特點是面積大，甚至波及整個床，而且從高溫結(jié)焦產(chǎn)物的表面上看，床料是熔融的，焦塊冷卻后的顏色為深褐色，質(zhì)堅塊硬，本體上有小部分氣孔。

如果床面的環(huán)境溫度低于灰渣的變形溫度，一旦床面局部超溫或由于受熱面泄漏而引起床料低溫?zé)Y(jié)產(chǎn)生的結(jié)焦就是低溫結(jié)焦。低溫結(jié)焦一般發(fā)生在鍋爐啟動和故障壓火時的床面上，有時也發(fā)生在爐膛與尾部煙道之間的旋風(fēng)分離器返料器布風(fēng)板上。

2循環(huán)流化床鍋爐在使用過程中的結(jié)焦原因

2.1燃料燃燒不充分

在循環(huán)流化床鍋爐的運行過程中，如果燃煤的灰熔點比較低，把煤顆粒投入爐膛熔化后，煤顆粒變成液態(tài)或者軟化狀況，煤顆粒之間會發(fā)生黏結(jié)，煤燃燒的熱量就不能充分發(fā)揮出來，從而產(chǎn)生結(jié)焦。

2.2循環(huán)流化床鍋爐運行參數(shù)的設(shè)置不當(dāng)

使用循環(huán)流化床鍋爐時，如果流化床一次風(fēng)量過小或者將風(fēng)量減小到低于流化極限，料層流化不理想，床溫會出現(xiàn)局部過高的狀況，從而出現(xiàn)局部結(jié)焦，隨著黏結(jié)狀況的加劇，結(jié)焦范圍會擴大。

2.3返料過程造成堵塞

如果在循環(huán)流化床鍋爐運行過程中，返料風(fēng)比較小，或者發(fā)生返料器造成堵塞以及料層差壓高等狀況，返料就不能按照正常程序返回到鍋爐之內(nèi)，從而導(dǎo)致床溫過高而產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。

2.4循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)影響

循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)組成中，布風(fēng)板、風(fēng)帽等結(jié)構(gòu)組件如果設(shè)計或者布置不合理，風(fēng)帽有損壞等狀況，布風(fēng)板的布風(fēng)就會不均勻，從而導(dǎo)致料層流化不均勻產(chǎn)生結(jié)焦。除此之外，如果返料閥的設(shè)計不科學(xué)，返料風(fēng)有可能會引起閥體內(nèi)的燃燒，返料器中將會發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象。

2.5相關(guān)工作人員經(jīng)驗不足

循環(huán)流化床鍋爐的運行管理需要相關(guān)工作人員具有一定的專業(yè)知識和經(jīng)驗。如果相關(guān)工作人員對于循環(huán)流化床鍋爐運行過程中的狀況處理經(jīng)驗不足，就會較容易由于不規(guī)范操作引起鍋爐結(jié)焦。

3.循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦?fàn)顩r的預(yù)防措施

循環(huán)流化床鍋爐在運行的過程當(dāng)中，要想從根本上使得結(jié)焦現(xiàn)象達到合理有效的控制，那么就需要對產(chǎn)生結(jié)焦的原因進行全面而又充分的分析，現(xiàn)提出了以下幾個方面的防治措施。

（1）可以通過控制入廠燃煤的顆粒、輸煤破碎系統(tǒng)等技術(shù)手段對進入鍋爐燃煤顆粒粒徑的質(zhì)量緊緊控制，使得燃煤的顆粒粒徑都保持在能夠在鍋爐內(nèi)部充分流化燃燒的大小。

（2）鍋爐啟動前，應(yīng)委派專門的工作人員對鍋爐的組成部件進行全面而又細致的檢查，如流化風(fēng)帽是否堵塞或有耐火材料等雜物留于爐內(nèi)，那么應(yīng)該進行清掃工作。重新空板阻力試驗以及臨界流化風(fēng)量試驗。

（3）在鍋爐啟動的過程當(dāng)中，應(yīng)該采取一些有效的手段，加快鍋爐啟動的速度。只有這樣才能夠使得油煤混合燃燒的時間充分的縮短，從而進一步有效防止燒結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）為了有效防止返料裝置出現(xiàn)反穿的現(xiàn)象。工作人員應(yīng)該在鍋爐點火前，在返料裝置里面裝上一定厚度的細灰，然后進行燃煤的投放工作。

（5）在鍋爐運行員使用點火裝置對鍋爐進行點火的時候，一旦流化床的溫度升高到指定溫度的時候。為了保證流化床的溫度能夠持續(xù)升高，可以向鍋爐內(nèi)部投煤，初始給煤宜采用間歇脈沖投煤方式，然后觀察床溫與氧量。在投放的過程當(dāng)中需要注意的是，燃煤投放的速度不可以過快過猛，應(yīng)該有一定的時間間隙，根據(jù)床溫情況直至連續(xù)給煤。連續(xù)投煤后為保證床溫分布均勻，盡量投入各給煤機保持最小煤量運行。

（6）循環(huán)流化床鍋爐在運行的過程當(dāng)中，運行人員需要采取一定的方式方法對鍋爐的床溫進行全面而又有效的控制，保證床溫在合適的溫度范圍之內(nèi)。實際控制的時候可以采用調(diào)整風(fēng)量和煤量比例的方式進行有效的控制，確保爐內(nèi)流化良好，合理調(diào)整一次、二次風(fēng)量，監(jiān)視回料器運行工況，確保返料器返料正常。

（7）循環(huán)流化床鍋爐在運行的過程當(dāng)中，運行人員應(yīng)該采取合適的方式方法對返料的溫度進行嚴格的控制，即及時調(diào)整風(fēng)量或返料量來控制床溫，一旦返料溫度超出指定的溫度范圍，就很有可能在返料器當(dāng)中產(chǎn)生結(jié)焦的現(xiàn)象。

（8）要采取有效的方法措施，對料層的壓差進行合理的控制。運行人員需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，使得循環(huán)流化床鍋爐的料層壓差保持在9.0～9.3kPa之間。在實際調(diào)節(jié)的過程當(dāng)中，運行人員可以通過排渣系統(tǒng)來實現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

（9）在整個循環(huán)流化床鍋爐實際運行的過程中，鍋爐的風(fēng)量和燃煤的添加量的配合比例以及一次、二次風(fēng)的配合比例，運行人員應(yīng)該采取合理的手段加以控制，一次風(fēng)量保證高于對應(yīng)料層厚度的最低臨界風(fēng)量值時根據(jù)床溫進行調(diào)節(jié)，二次風(fēng)量根據(jù)氧量進行調(diào)節(jié)。變負荷運行時，需要把床溫控制適當(dāng)范圍內(nèi)，其升負荷先加風(fēng)后加煤，降負荷時先減煤后減風(fēng)，在燃燒調(diào)節(jié)中需要注意少量多次的調(diào)節(jié)方法，防止床溫的溫度相差過大。

結(jié)束語

循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是高效、節(jié)能、高負荷、低污染的燃煤新技術(shù)，在我國工業(yè)燃燒煤炭應(yīng)用中占有極其重要的地位。循環(huán)流化床鍋爐采用液態(tài)化燃燒，通過密相區(qū)和稀相區(qū)組成的燃燒室及高溫氣固分離器和返料系統(tǒng)組成的循環(huán)回爐部分來實現(xiàn)燃料的燃燒。循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是基于國家保護環(huán)境，節(jié)能減排的戰(zhàn)略思想發(fā)展起來的技術(shù)，受到工業(yè)領(lǐng)域大小企業(yè)的廣泛關(guān)注。我國的循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是結(jié)合國外的先進技術(shù)研發(fā)而成的適合我國國情發(fā)展的燃煤新技術(shù)，隨著廣泛應(yīng)用取得經(jīng)驗的增多，我國的循環(huán)流化床鍋爐在技術(shù)的改進和革新上有了長足進步，發(fā)展?jié)摿薮?，然而在結(jié)焦?fàn)顩r的解決方面還有不小的挑戰(zhàn)。

參考文獻

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