[摘要] 循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是目前迅速發(fā)展起來的一項高效、清潔燃燒技術(shù)。結(jié)焦就是循環(huán)流化床鍋爐運行中較為常見的故障,它直接影響到鍋爐的安全經(jīng)濟運行。本文結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐的運行特點,根據(jù)本人幾年來的流化床鍋爐調(diào)試和運行經(jīng)驗,分析流化床鍋爐結(jié)焦的主要原因,并對如何預(yù)防循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦進行了探討。
[關(guān)鍵詞] 循環(huán)流化床鍋爐 結(jié)焦 原因 措施
一、結(jié)焦現(xiàn)象及原因
循環(huán)流化床鍋爐在運行時出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象主要有:1.CRT顯示床溫、床壓極不均勻,燃燒極不穩(wěn)定,相關(guān)參數(shù)波動大,偏差大。2.結(jié)焦初期(局部)料層差壓下降,結(jié)焦嚴(yán)重時,料層差壓急劇增加。3.氧量快速下降,幾乎近于零。4.爐膛負(fù)壓增大,一次風(fēng)量,風(fēng)室風(fēng)壓波動大。5.負(fù)荷、壓力、氣溫均下降。6.排渣不暢,床層排渣管發(fā)生堵塞,單個或多個放渣口放不出渣或放渣中有疏松多孔燒結(jié)性焦塊(局部結(jié)焦);7.觀察火焰時,局部或大面積火焰呈現(xiàn)白色。
二、結(jié)焦原因分析
當(dāng)床層整體溫度低于灰渣變形溫度而由于局部超溫或低溫?zé)Y(jié)而引起的結(jié)焦稱低溫結(jié)焦,低溫焦塊是疏松的帶有許多嵌入的未燒結(jié)顆粒。床層整體溫度水平較高而流化正常時所形成的結(jié)焦現(xiàn)象稱高溫結(jié)焦,高溫焦塊表面上看基本上是熔融的,冷卻后呈深褐色并夾雜少量氣孔。運行中的床溫、床壓和流化都正常情況下出現(xiàn)的緩慢長大的焦塊稱漸進性結(jié)焦,這種結(jié)焦是較難察覺的。爐內(nèi)結(jié)焦是由于高溫結(jié)焦、低溫結(jié)焦、漸進性結(jié)焦和油煤混燃時間較長以及流化不正常引起的結(jié)焦,不論是哪種原因引起的結(jié)焦,一旦渣塊在床料中存在并隨著時間的推移,焦塊將越來越大,造成流化困難,堵塞排渣管,最后被迫停爐。
生產(chǎn)運行中結(jié)焦可能原因分析:1.燃煤、床料熔點太低,在床溫較低水平下就可導(dǎo)致結(jié)焦。2.流化風(fēng)量偏低,長時間流化不良。一次風(fēng)量過小,低于臨界流化風(fēng)量,物料流化不好。爐底風(fēng)壓過低,布風(fēng)板阻力較低,(一般布風(fēng)板阻力應(yīng)為整個料層阻力的25~30%),布風(fēng)不均,致使?fàn)t內(nèi)流化不良,在床層內(nèi)出現(xiàn)局部吹穿,而其他部位供風(fēng)不足,床溫偏高,物料產(chǎn)生粘結(jié),從而形成焦塊。3.風(fēng)帽損壞,造成布風(fēng)板布風(fēng)不均,部分料層不流化。4.返料影響。返料風(fēng)過小造成返料器返料不正?;蚍盗掀魍蝗挥捎谀突鸩牧系乃涠氯蛞蛄喜罡叻叛h(huán)灰外泄失控等原因,返料無法正常返至爐內(nèi),造成床溫過高而結(jié)焦。若再通過加煤來維持壓力及氣溫,則床溫在返料未回爐膛及加煤的雙重作用下灰急劇上升而導(dǎo)致床上結(jié)焦。5.床溫測量裝置故障,床溫表失準(zhǔn),造成運行人員誤判斷或?qū)δ骋粏吸c床溫偏高束手無策。6.運行人員對床溫監(jiān)視不嚴(yán)造成超溫。7.壓火時操作不當(dāng),冷風(fēng)進入爐內(nèi)。8.鍋爐長期超負(fù)荷運行或負(fù)荷增加過快,操作不當(dāng)。9.啟爐時料層過簿或過厚。10.爐內(nèi)澆注料大面積塌落,造成局部流化不良,過熱而結(jié)焦。11.運行過程中由于給煤機運行不正常,給煤量測量不準(zhǔn)而給煤過多,造成床層局部超溫。12.鍋爐運行中,長時間風(fēng)、煤配比不當(dāng),過量給煤。
三、防止結(jié)焦的技術(shù)措施
目前,循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦已是一個最為普遍的且是比較嚴(yán)重的問題。處理不好勢必嚴(yán)重影響鍋爐的安全經(jīng)濟運行,也影響到循環(huán)流化床鍋爐的進一步發(fā)展與應(yīng)用。因此對循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因的分析并提出解決辦法,會不斷提高大型CFB鍋爐穩(wěn)定運行水平。
首先,一定要保證良好而穩(wěn)定的入爐煤質(zhì),特別是粒度、細(xì)度、矸石、熔點等指標(biāo)一定要嚴(yán)格控制。點火前一定要認(rèn)真做好流化試驗,就地觀察底料流化情況及厚度,確保合格。良好的爐內(nèi)空氣動力場,可有效控制旋風(fēng)分離器的二次燃燒,避免燃燒室、旋風(fēng)分離器、回料器的超溫結(jié)焦。
其次,對CFB鍋爐應(yīng)盡量縮短啟動時間,否則油煤混燒時間過長,調(diào)整不當(dāng)極易發(fā)生結(jié)焦,尤其投煤初期煤油混燒階段,大量的煤投到爐內(nèi)不能完全燃燒,很容易和未燃的油粘在一起形成局部高溫結(jié)焦。點火初期當(dāng)床溫達(dá)到投煤溫度時,應(yīng)立即投煤,燃燒穩(wěn)定后果斷斷油,包括在事故處理過程中,及時地斷油,使煤油混燃時間縮短,防止結(jié)焦。開始投煤量較大會出現(xiàn)床溫飛升的現(xiàn)象,啟爐時點動給煤的時間較長會造成可燃物的積累從而引起爆燃現(xiàn)象,對揮發(fā)份較低煤的點火及運行過程應(yīng)十分注意可燃成分的積累以免造成爆燃現(xiàn)象,剛開始投煤時,不得過快過猛,遵循少量間斷的原則,先單臺給煤機點動少量給煤等確認(rèn)爐膛氧量下降、床溫上升才可再次并逐漸延長點動給煤時間、增加給煤量。在700℃以前,最好采用點動給煤,禁止連續(xù)給煤,投煤時機可參照氧量的變化進行,在750℃以前,投煤量一定不能超過15t/h。
同時,為保證安全穩(wěn)定運行,應(yīng)在點火過程中保證布風(fēng)均勻性,并注意在點火過程后期適時排渣。避免低溫結(jié)焦,最好的辦法是保證易發(fā)地帶流化良好,顆?;旌涎杆倬鶆蚧蛱幱谡5牧骰癄顟B(tài),這樣溫度均勻,可防止結(jié)焦。
最后,嚴(yán)格執(zhí)行各廠家的運行規(guī)程,確?;亓狭_茨鼓風(fēng)機設(shè)備安全運行。避免回料閥內(nèi)因局部死區(qū)而出現(xiàn)結(jié)渣的現(xiàn)象?;亓祥y的充氣量應(yīng)嚴(yán)格控制在1%的鍋爐總風(fēng)量之內(nèi),以防止未燃碳粒在局部區(qū)域復(fù)燃,避免回料閥內(nèi)結(jié)渣。
循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦有著設(shè)計、制造和運行等多方面的主客觀原因。設(shè)計、制造單位,還應(yīng)進行質(zhì)量回訪,總結(jié)經(jīng)驗,力求不斷完善設(shè)計,解決結(jié)構(gòu)隱患,優(yōu)化整體設(shè)計。對于運行檢修人員需應(yīng)努力提高大型循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的理論水平,同時多借鑒同類機組的運行經(jīng)驗,分析產(chǎn)生結(jié)焦的原因,執(zhí)行各項防止結(jié)焦的技術(shù)措施,在實踐中不斷積累操作經(jīng)驗。如此,循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)焦還是可以控制和防范的。
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