張穎輝

【摘 要】本篇文章主要對(duì)大型循環(huán)流化床鍋爐所出現(xiàn)的非正常停爐原因進(jìn)行了案例分析，并且提出了相應(yīng)的解決方案。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)流化床鍋爐；事故；預(yù)防

防止電站鍋爐出現(xiàn)事故的一個(gè)最為有效的方法就是預(yù)防，在事故發(fā)生之前，就對(duì)每一個(gè)可能發(fā)生事故的環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制，從而將事故掐滅在即將發(fā)生之前。如果電站的鍋爐一旦發(fā)生的了事故，僅僅由于啟停造成的損失這一項(xiàng)，就能使得全國(guó)范圍內(nèi)每年至少數(shù)千萬(wàn)的經(jīng)濟(jì)損失。并且，鍋爐在受到非正常緣故停止運(yùn)作之后再啟動(dòng)，都會(huì)使得電站鍋爐內(nèi)部的承壓部件因?yàn)闇囟鹊慕徊孀兓偈蛊鋲勖粩鄵p耗，最終使得鍋爐的部件過(guò)疲勞使用而損壞。因此，避免鍋爐的機(jī)組由于非需要而無(wú)故停止的，一直以來(lái)都受到電站各個(gè)部門的重視。對(duì)鍋爐事故的成功分析，能夠有效的防止鍋爐二次出現(xiàn)類似事件，有效的提高搶修的速度，并且還能夠?qū)ω?zé)任進(jìn)行明確的分擔(dān)，還能夠在鍋爐后期運(yùn)作中，提高其工作質(zhì)量。而不成功的鍋爐事故分析，會(huì)直接導(dǎo)致鍋爐二次發(fā)生事故，造成不必要的資金浪費(fèi)。

1.循環(huán)流化床鍋爐特點(diǎn)

循環(huán)流化床鍋爐是在我國(guó)80年代就發(fā)展起來(lái)的一種效率較高、污染小、利用率高的燃煤技術(shù)，并且由于這種鍋爐自身的較強(qiáng)的煤種適應(yīng)能力、超高的變負(fù)荷能力、污染排放低等優(yōu)勢(shì)，使得循環(huán)流化床鍋爐能夠在各個(gè)電站中得到廣泛的應(yīng)用。

1.1可燃燒劣質(zhì)煤

循環(huán)流化床可以通過(guò)爐膛內(nèi)部的內(nèi)循環(huán)和爐外的外循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)燃料不斷的進(jìn)行往復(fù)循環(huán)的燃燒方式。循環(huán)流化床還可以根據(jù)燃料濃度的不同來(lái)講爐膛內(nèi)部區(qū)分為稀相區(qū)、過(guò)渡區(qū)、密相區(qū)這三個(gè)部分，密相區(qū)是所有區(qū)域中燃料顆粒濃度最大的，并且具有極高的熱量，因此，煤炭在進(jìn)入到密相區(qū)后，便可順利的受到溫度影響而著火；與密相區(qū)相比而言，稀相區(qū)中的燃料顆粒濃度較小，稀相區(qū)是內(nèi)部燃料在燃燒和燃盡部位，能夠在其中完成鍋爐內(nèi)氣固這兩相介質(zhì)以及蒸發(fā)受熱面積的換熱工作，從而保證鍋爐內(nèi)部的溫度控制。并且循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部有飛灰再循環(huán)的結(jié)構(gòu)，其中飛灰的循環(huán)量大小能夠直接影響到燃燒室內(nèi)部的吸收份額，任何劣質(zhì)的煤炭在這其中都能夠得到充分的燃燒，因此，循環(huán)流化床鍋爐對(duì)于任何燃料的適應(yīng)性都極強(qiáng)。

1.2燃燒效率高

能夠影響流化床鍋爐燃燒效率的因素極多，例如沒(méi)燃煤自身的特性、燃煤顆粒大小、給煤方式、流化質(zhì)量、床體結(jié)構(gòu)、運(yùn)行質(zhì)量等因素，都會(huì)使得流化床鍋爐在進(jìn)行燃燒的過(guò)程中，其燃燒的效率出現(xiàn)浮動(dòng)。而循環(huán)流化床鍋爐的內(nèi)部使用了飛灰再循環(huán)的燃燒方式，能夠充分的燃燒各種物料，其燃燒的效率達(dá)到了95%至99%。

1.3節(jié)約能源

由于循環(huán)流化床鍋爐燃燒的煤粉相比較煤粉鍋爐而言，不需要經(jīng)過(guò)大耗電的磨煤機(jī)磨制成更細(xì)的煤粉，所以達(dá)到了節(jié)約電能的目的。

2.循環(huán)流化床鍋爐工作原理

煤和脫硫劑被送入爐膛后，迅速被爐膛內(nèi)存在的大量惰性高溫物料（床料）包圍，著火燃燒所需的的一次風(fēng)和二次風(fēng)分別從爐膛的底部和側(cè)墻送入，物料在爐膛內(nèi)呈流態(tài)化沸騰燃燒。在上升氣流的作用下向爐膛上部運(yùn)動(dòng)，對(duì)水冷壁和爐內(nèi)布置的其他受熱面放熱。大顆粒物料被上升氣流帶入懸浮區(qū)后，在重力及其他外力作用下不斷減速偏離主氣流，并最終形成附壁下降粒子流，被氣流夾帶出爐膛的固體物料在氣固分離裝置中被收集并通過(guò)返料裝置送回爐膛循環(huán)燃燒直至燃盡。

3.減少非正常停爐

每一次事故停爐后重新啟動(dòng)都會(huì)帶來(lái)煤、油、廠用電和少發(fā)電的損耗，初步估計(jì)每次重新啟爐會(huì)帶來(lái)直接損失超過(guò)45萬(wàn)，少發(fā)電的損失則因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)短而有所大小。在啟動(dòng)時(shí)不能一昧求快，要根據(jù)風(fēng)道燃燒器的升溫速率小心控制，在達(dá)到投煤條件時(shí)，及時(shí)投煤。同樣，在平時(shí)運(yùn)行中，減少和避免非計(jì)劃停爐運(yùn)行是很重要的。同樣，發(fā)現(xiàn)事故苗頭后要及時(shí)處理，防止事故的擴(kuò)大化。循環(huán)流化床鍋爐存在主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)：

3.1爆管

由于國(guó)內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐的不斷發(fā)展，原來(lái)讓人們頭疼的過(guò)熱器和省煤器的磨損問(wèn)題現(xiàn)已基本得到解決，從而使有些循環(huán)流化床鍋爐的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到了4000小時(shí)。通過(guò)國(guó)內(nèi)600多臺(tái)循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行來(lái)看，現(xiàn)在采用的一些防磨措施還是比較可靠的，通常有噴涂、設(shè)計(jì)預(yù)防、密排銷釘加耐火材料、加裝金屬防磨片瓦，采用合理的管子避讓等辦法。在運(yùn)行時(shí)要保證鍋膛內(nèi)各點(diǎn)不超溫，重點(diǎn)是省煤器入口煙溫和過(guò)熱器、再熱器壁溫。

3.2給煤機(jī)

給煤機(jī)的常見(jiàn)現(xiàn)象是皮帶燃燒、斷煤。通常在下煤口加裝溫度元件作為遠(yuǎn)程監(jiān)控，防止由于密封風(fēng)中斷造成給煤機(jī)內(nèi)溫度升高。解決斷煤的方法通常是加裝疏松機(jī)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤流不正常時(shí)就投入疏松機(jī)。

3.3結(jié)焦

由于外置床不進(jìn)煤，溫度容易控制，但偶爾也會(huì)發(fā)生爆燃現(xiàn)象，造成局部結(jié)焦，輕微時(shí)影響鍋爐出力，嚴(yán)重時(shí)需停爐清焦。要防止流化床層和返料器結(jié)焦就應(yīng)當(dāng)要保證床層和返料器上有良好的流化工況，防止床料沉積； 點(diǎn)火過(guò)程中嚴(yán)格控制進(jìn)煤量，防止由于煤的顆粒太細(xì)，造成結(jié)焦；變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)格控制床溫在允許范圍內(nèi)，做到升負(fù)荷先加風(fēng)后加煤，降負(fù)荷先減煤后減風(fēng)，燃燒調(diào)節(jié)要做到“少量多次”的調(diào)節(jié)方法，避免床溫大幅波動(dòng)。

4.事故分析及預(yù)防

4.1磨損及其預(yù)防措施

循環(huán)流化床在運(yùn)作的過(guò)程中，由于鍋爐中的高溫，會(huì)使得鍋爐內(nèi)部出現(xiàn)高濃度、高速度、高通量的流體或者無(wú)聊的固體顆粒，在受到燃燒影響后，達(dá)到一定的速度來(lái)對(duì)鍋爐的受熱面以及其中的耐火材料表層不斷的進(jìn)行沖擊，最終使得鍋爐內(nèi)部的各個(gè)金屬部件受到循環(huán)，再加上鍋爐內(nèi)部的溫度還會(huì)不斷的循環(huán)流動(dòng)，從而對(duì)鍋爐的爐內(nèi)耐火構(gòu)件造成一定的熱沖擊。再加上鍋爐內(nèi)各個(gè)耐火部件的構(gòu)件不同，各個(gè)構(gòu)件所產(chǎn)生的膨脹系數(shù)也不同，就會(huì)使得鍋爐內(nèi)部形成機(jī)械的應(yīng)力。這些情況都會(huì)加速循環(huán)流化床鍋爐受到較大的耗損。并且在實(shí)踐過(guò)程中，我們明顯發(fā)現(xiàn)，由于氣固分離器的分離工作效率無(wú)法充分滿足設(shè)計(jì)的要求，那么就會(huì)是使得受熱面受到加速破損，尤其是未必的受熱面，破損速度最快。因此，在對(duì)煙氣的進(jìn)出口處、導(dǎo)流設(shè)備處、中心筒上進(jìn)行設(shè)備安裝的過(guò)程中，必須要充分的滿足設(shè)計(jì)的需要。

4.2結(jié)焦及其預(yù)防措施

結(jié)焦是高溫分離器物料循環(huán)系統(tǒng)的常見(jiàn)事故+結(jié)焦后形成的大渣塊能堵塞物料流通回路引起運(yùn)行事故+結(jié)焦部位可發(fā)生在分離器內(nèi)、立管內(nèi)和回料閥內(nèi)。使用煤種及其粒徑配比盡量與設(shè)計(jì)一致。

5.結(jié)束語(yǔ)

循環(huán)流化床鍋爐不斷受到磨損以及燃燒物料系統(tǒng)出現(xiàn)事故，是影響鍋爐可靠運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵因素。因此，在對(duì)循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行設(shè)計(jì)、安裝的過(guò)程中就要將各個(gè)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)事故的隱患加以解決，有且優(yōu)化鍋爐的整體結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要完全確保安裝質(zhì)量。同時(shí)要加強(qiáng)運(yùn)行人員的培訓(xùn)，努力提高運(yùn)行人員循環(huán)流化床的理論水平，認(rèn)真積累操作經(jīng)驗(yàn)，從而降低事故、提高機(jī)組運(yùn)行可靠性。

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