劉德

摘要：本文針對循環(huán)流化床鍋爐在運行中多次出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象原因進行分析，并根據(jù)結(jié)焦產(chǎn)生各種原因提出了處理方法。

關(guān)鍵詞：結(jié)焦原因;分類分析;處理方法

一、分析環(huán)硫化床鍋爐設(shè)備在安裝、調(diào)試與運行的過程中發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)焦問題

經(jīng)過分析總結(jié)多臺循環(huán)硫化床鍋爐設(shè)備在安裝、調(diào)試與運行的過程中，發(fā)現(xiàn)其鍋爐內(nèi)存在比較嚴(yán)重的結(jié)焦問題，進而導(dǎo)致了爐膛中的流化燃燒損壞，從而導(dǎo)致鍋爐無法正常使用。針對鍋爐出現(xiàn)的結(jié)焦現(xiàn)象，我們對運行人員的操作技能和掌握設(shè)備性能知識情況進行了摸底，并對鍋爐各設(shè)備的特點進行了具體分析，得出以下幾點：

1、運行人員操作不當(dāng)，引起了鍋爐床溫超溫而產(chǎn)生結(jié)焦;

2、工作人員對于設(shè)備的操作規(guī)程以及性能沒有完全的掌握，運行中也存在風(fēng)量不足等問題，進而導(dǎo)致了物料不能及時的流化而出現(xiàn)堆積的問題，使得整個爐膛的溫度發(fā)生變化，懸浮部分的燃料量不足，鍋爐內(nèi)部熱平衡被打破，鍋爐的性能也會受到影響。如果此時工作人員沒有查明原因而盲目增加煤量，就會出現(xiàn)結(jié)焦的問題。

3、煤種的變化和破碎系統(tǒng)的選擇。循環(huán)流化床的煤種發(fā)生變化，一旦出現(xiàn)揮發(fā)分比較低時，在爐膛的下部位置上就會產(chǎn)生的過多的熱量，形成密相區(qū)之后溫度超高而出現(xiàn)結(jié)焦的問題。解決辦法就是將這部分的煤破碎的細(xì)一些，然后再進入爐膛時使其在懸浮區(qū)域燃燒。這就要求破碎系統(tǒng)能夠適應(yīng)煤種的變化，對出現(xiàn)燃料揮發(fā)份低時能破碎得細(xì)一些。

4、在鍋爐點火的過程會出現(xiàn)低溫結(jié)焦和高溫結(jié)焦。

二、針對出現(xiàn)的結(jié)焦問題提出的解決方式

1、對運行人員加強操作培訓(xùn)，合理的控制床溫在允許的范圍內(nèi)，在操作過程中運行風(fēng)量不能低于最小流化風(fēng)量，保持相應(yīng)的穩(wěn)定的料層厚度，燃料的粗細(xì)度根據(jù)煤種的變化控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，風(fēng)量和進煤量的配比視具體情況進行合理調(diào)節(jié)，確保爐膛內(nèi)有一個均勻、平衡的溫度場，盡量達到爐膛內(nèi)熱平衡和物料平衡的雙平衡狀態(tài)，就可以防止結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。為了給鍋爐點火和熱態(tài)運行提供操作和控制的依據(jù)，了解和掌握流化床的燃燒特性及安全穩(wěn)定運行的保證，我們現(xiàn)場做了冷態(tài)通風(fēng)試驗和冷態(tài)空氣動力特性試驗。

1）冷態(tài)通風(fēng)試驗

（1）檢查爐風(fēng)煙系統(tǒng)保持較高的密封性，然后就是按照順序開啟引風(fēng)機、一次風(fēng)機、二次風(fēng)機，并且根據(jù)需要來調(diào)整風(fēng)機入口擋板門開度尺寸，提升爐膛壓力到+1000Pa，確保不存在滲漏點。

（2）檢測風(fēng)量參數(shù)，在測量裝置的位置上開啟風(fēng)管道以測量風(fēng)量，保證鍋爐可以正常使用，然后就是采用標(biāo)準(zhǔn)皮托管來進行每只風(fēng)量測量裝置工況標(biāo)定試驗。其具體的測試參數(shù)如下：

2）冷態(tài)空氣動力特性試驗

（1）布風(fēng)板阻力特性試驗

布風(fēng)板阻力特性試驗的過程中按照工藝要求順序開啟引風(fēng)機、一次風(fēng)機，然后就是打進水冷風(fēng)室的一次風(fēng)通道，然后就是關(guān)閉一、二次風(fēng)道，根據(jù)需要來調(diào)整一次風(fēng)機擋門開度尺寸，然后就是逐漸的降低風(fēng)量，測量水冷室壓力、燃燒室出口爐膛壓力與一次風(fēng)機風(fēng)量。最終可以計算確定壓差與一次風(fēng)機出口風(fēng)量，然后繪制阻力特性曲線圖如下：

（2）布風(fēng)板均勻性試驗。

布風(fēng)板根據(jù)需要在其表層中鋪設(shè)一層400mm和500mm高度的料層結(jié)構(gòu)，使用粒度為0～8mm的爐渣。然后開啟引風(fēng)機與一次風(fēng)機裝置，確保燃燒室內(nèi)出口壓力為—20Pa，根據(jù)需要逐步的增大風(fēng)量，直到達到30000m3/h，料層會全部的流化，開啟布風(fēng)板人孔，然后檢查其是否流化均勻，并且應(yīng)用耙子來推動風(fēng)帽。然后就是將布風(fēng)板結(jié)構(gòu)的人孔們開啟，并且需要急停引風(fēng)機與一次風(fēng)機，關(guān)閉入口，并且需要檢查床層表面的平整性。檢查結(jié)果顯示，床層表面平整度較高，此時也會反映出流化效果比較好。

（3）冷態(tài)臨界流化風(fēng)量試驗

在經(jīng)過了上述的均勻性的試驗之后，可以適當(dāng)?shù)脑龃箫L(fēng)量來檢測冷風(fēng)室的壓力變化，同時也需要觀察出口爐膛壓力和一次總管風(fēng)量參數(shù)，并且需要逐漸的降低風(fēng)量以檢測上述參數(shù)值。計算確定流化床阻力與一次風(fēng)出口總管風(fēng)量參數(shù)。使用流化床總阻力減布風(fēng)板阻力就能計算出料層阻力參數(shù)，并且根據(jù)風(fēng)量的增大上行與減小下行的具體數(shù)據(jù)繪制阻力與風(fēng)量上行、下行之間存在的關(guān)系曲線，進而能夠確定臨界流化風(fēng)量數(shù)據(jù)。此外，開啟布風(fēng)板的人孔，需要調(diào)整運行狀況，然后就是觀察各個層的流動情況，并且需要使用耙子推動風(fēng)帽頂，要了解其內(nèi)部阻力情況，并且需要檢測出口爐膛壓力、一次風(fēng)機出口總管風(fēng)量等參數(shù)，最終能夠確定絕對臨界流化風(fēng)量參數(shù)為28000Nm3/h，料層阻力特性曲線如圖：結(jié)合現(xiàn)場的具體觀察與數(shù)據(jù)測量可以確定鍋爐冷態(tài)臨界流化量約為 2.5萬Nm3/h。

流化床總阻力按公式ΔPT=Pfs-Prs計算，其中ΔPT為流化床總阻力，單位：kPa;Pfs為水冷風(fēng)室風(fēng)壓，單位：kPa;Prs為鍋爐燃燒室出口爐膛壓力，單位kPa。

料層阻力按公式ΔPb=ΔPT-ΔPd計算，其中ΔPb為料層阻力，單位：kPa;ΔPT為流化床總阻力，單位：kPa;ΔPd為布風(fēng)板阻力，單位為kPa。

2、對破碎系統(tǒng)中的破碎機進行改造，使其在具備調(diào)節(jié)功能，讓運行人員根據(jù)不同揮發(fā)份的煤種對破碎機進行調(diào)節(jié)，使燃煤的顆粒度達到燃燒的條件。大多數(shù)廠家都是雙上料系統(tǒng)，也可以在雙上料系統(tǒng)上采用不同破碎粒度的破碎機。

3、點火階段容易存在低溫結(jié)焦與高溫結(jié)焦的問題，此時應(yīng)該在點火之前就要進行冷態(tài)試驗，并且要嚴(yán)格控制點火溫度，確保臨界流化風(fēng)量合理化，同時也需要嚴(yán)格按照施工流程來進行。

4、運行中的以下幾種現(xiàn)象可以判斷爐膛是否結(jié)焦：（1）風(fēng)室內(nèi)靜壓波動很大;（2）有明亮的火焰從床下竄上來;（3）密相區(qū)各點溫差變化比較大等情況。

在鍋爐操作和運行的各個階段要嚴(yán)密監(jiān)視爐膛內(nèi)結(jié)焦情況，結(jié)焦要及時發(fā)現(xiàn)及時處理，不可使焦塊擴大或全床結(jié)焦時再采取措施，否則，不但清焦困難，而且容易損壞設(shè)備。當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)焦時，應(yīng)立即用專用工具扒出然后再重新啟動。（在鍋爐運行層工具間應(yīng)準(zhǔn)備好專用工具和專用防護用品）

參考文獻

[1] 余向陽.循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的原因分析及措施[J]. 新疆有色金屬. 2013（S1）

[2] 張偉.鍋爐結(jié)焦問題的分析及防控[J]. 節(jié)能與環(huán)保. 2013（11）

（作者單位：鹽城發(fā)電有限公司）