一、前言

煤泥是煤炭洗選過程中分離出的以煤炭細(xì)顆粒為主、并含有各種雜質(zhì)的高水分排放物，近年來煤泥在循環(huán)流化床鍋爐中的燃燒利用越來越廣泛，但隨著洗煤廠浮選技術(shù)的不斷發(fā)展，煤泥灰份越來越高、發(fā)熱量越來越小，灰份在40%左右，發(fā)熱量12-15MJ/kg，給循環(huán)流化床鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

山東華聚能源公司是山東省內(nèi)較早使用循環(huán)流化床鍋爐燃燒煤泥的單位之一，但2011年投產(chǎn)使用的UG-75/3.82-M45型高倍率循環(huán)流化床煤泥鍋爐在純煤泥工況下運(yùn)行出現(xiàn)尾部受熱面積灰的問題，導(dǎo)致熱阻增加，排煙溫度過高，鍋爐負(fù)荷無法達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行，嚴(yán)重影響鍋爐連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。

二、鍋爐燃燒煤泥工況下的積灰狀況

（一）鍋爐概述

該臺(tái)鍋爐為75t/h高倍率循環(huán)流化床鍋爐，設(shè)計(jì)蒸汽溫度為450℃，設(shè)計(jì)排煙溫度為140-150℃，效率86%。鍋爐采用爐頂給料、爐前給料兩種方式，煤泥通過煤泥泵經(jīng)3根DN125煤泥管道輸送至鍋爐頂部3個(gè)煤泥落料口，爐前為兩臺(tái)全封閉式皮帶給煤機(jī)供給洗混煤，鍋爐配有8套聲波吹灰器。

（二）鍋爐積灰情況

鍋爐在純煤泥工況下燃燒，連續(xù)運(yùn)行2-3天后。排煙溫度由點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)的120℃上升至170℃以上，蒸汽溫度由450℃下降至420℃以下，且減溫水一直無法正常投用，鍋爐負(fù)荷維持在50t/h左右，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不超過15天。停爐后檢查，高過、低過、省煤器、空預(yù)器積灰嚴(yán)重，過熱器上、下并列的蛇形管管間距全部被積灰堵死，膜式省煤器膜片間已被積灰填滿，并在省煤器上形成上下等寬的矩形積灰面，省煤器、空預(yù)器外壁全部被積灰包裹。

三、引起鍋爐積灰原因的分析

鍋爐發(fā)生積灰是各種因素復(fù)合作用的結(jié)果，根據(jù)近一年半以來對該臺(tái)鍋爐的不斷調(diào)試、總結(jié)，對受熱面積灰進(jìn)行分析總結(jié)，分析如下：

（一）煤泥燃燒后飛灰特性和化學(xué)組成的影響。飛灰中的堿金屬化合物Na2O、K2O在高溫時(shí)迅速揮發(fā)呈氣態(tài)進(jìn)入煙氣中，在燃燒溫度越高、反應(yīng)時(shí)間越長、揮發(fā)性也愈強(qiáng)，在管壁上形成一層薄而密實(shí)的粘性底層，使煙氣中的灰粒度碰到管子更容易粘附在其表面。

（二）煙氣中飛灰顆粒度的影響。由于燃燒的煤泥顆粒度較小，且該臺(tái)鍋爐為高倍率循環(huán)流化床鍋爐，經(jīng)爐膛燃燒后的飛灰通過旋風(fēng)分離器進(jìn)入尾部受熱面時(shí)，飛灰的質(zhì)量進(jìn)一步減小，隨著可燃物含量的減少灰的質(zhì)地較軟。由于在尾部飛灰中大顆粒較少，灰沖刷受熱面具有的自吹作用明顯減小，加重了鍋爐尾部受熱面的積灰。

（三）鍋爐設(shè)計(jì)的影響。旋風(fēng)分離器循環(huán)倍率的影響，煤泥鍋爐受燃料特性的影響，較高的循環(huán)倍率導(dǎo)致進(jìn)入尾部受熱面的飛灰大顆粒無法保障。過熱器管束的布置，該臺(tái)鍋爐的過熱器布置為：每組受熱面由上、下兩根蛇形管并列布置，蛇形管上、下管間距為50mm，上下管間距過近，導(dǎo)致蛇形管間距積灰。

（四）運(yùn)行參數(shù)的選擇。爐膛負(fù)壓、爐膛內(nèi)部物料濃度對尾部受熱面積灰也同樣有較大的影響。

四、積灰的解決措施

（一）對鍋爐進(jìn)行局部改造。改變旋風(fēng)分離器分離效率，對旋風(fēng)分離器中心筒進(jìn)行改造，原中心筒進(jìn)口在爐膛出口中心下以下250mm，將中心筒切割450mm，改為進(jìn)口在爐膛出口中心線以上200mm。對高、低過進(jìn)行改造，將原每組兩根蛇形管并列布置改為：單根蛇形管布置，每根吊掛管掛兩根蛇形管，每組吊掛管相鄰的兩組蛇形管上下錯(cuò)列布置，不改變受熱面的情況下，改變受熱面的管間距?？s小省煤器進(jìn)、出口截面，提高省煤器煙氣流速。

（二）加強(qiáng)運(yùn)行管理。提高爐膛內(nèi)部物料濃度，通過不斷探索，可選用摻燒20%左右的洗混煤進(jìn)行燃燒，提高爐膛物料濃度，在洗混煤中摻入40%的煤矸石，控制進(jìn)入爐膛內(nèi)部燃料發(fā)熱量，提高煤泥燃用量?？刂屏蠈雍穸龋S持運(yùn)行床壓8500Pa左右，適當(dāng)提高二次風(fēng)量，一次風(fēng)量維持4000m3/h，控制爐膛負(fù)壓在-20-50Pa。及時(shí)對鍋爐進(jìn)行排渣，及時(shí)放出床上的大顆粒底料。盡量維持鍋爐負(fù)荷平穩(wěn)，鍋爐循環(huán)建立后，維持60t/h以上負(fù)荷運(yùn)行。

五、結(jié)論

通過對該臺(tái)鍋爐的不斷調(diào)試、總結(jié)，實(shí)現(xiàn)了在2012年冬季供暖季連續(xù)120天穩(wěn)定運(yùn)行，排煙溫度維持在155-160℃，鍋爐負(fù)荷70t/h左右，基本能滿足設(shè)計(jì)、使用要求。引起鍋爐的積灰是各種因素復(fù)合作用的結(jié)果，以煤質(zhì)特性及含成分影響最大，鍋爐設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理等方面共同影響，但實(shí)施有針對性的解決方式，認(rèn)真探索解決積灰的原因，鍋爐積灰問題將不再成為困擾循環(huán)流化床鍋爐連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行的難題。