电厂循环流化床锅炉结焦原因及其预防

电厂循环流化床锅炉结焦原因及其预防

张晓军

山西省汾阳市 山西国峰煤电有限责任 032202

摘要：中国现在的锅炉主要应用于发电厂、市政供暖、化工等各行各业。循环流化床锅炉由于其高效率、低成本、低污染和适应燃料燃烧等优势，近几年来得到了较好的发展。但是值得注意的是，由于循环流化床锅炉技术体系还不够完善，在工作过程中会出现比传统锅炉燃烧技术更多的问题及故障，进而导致停炉，在企业中也就意味着经济利益的损失。其中，常见的问题就是锅炉内部的结焦，对锅炉安全运行造成了较大影响。本文通过具体实例分析了电厂循环流化床锅炉结焦的原因，并提出了一系列的预防措施。

关键词：电厂;循环流化床锅炉;结焦原因

引言

和常规的粉煤炉相比，循环流化床锅炉结焦是一个很常见的问题，对锅炉运行的安全性造成了比较大的影响，本文通过实际案例对电厂循环流化锅炉结焦的原因进行分析，并提出了具体的解决措施。

1循环流化床锅炉的特点

1)燃料适用性强循环流化床锅炉的对燃料煤种的适用性强，具体表现在其燃料用煤可以是无烟煤、烟煤、褐煤等，甚到在沸腾炉的燃料中，可以用煤渣和煤矸石和甚至可以是秸秆、稻壳等生物质燃料。2)结构性能优良，热效率高循环流化床锅炉在结构上，相对于其他锅炉而言，具有明显的优势，其通过汽包横置式的自然循环对流管束的应用，过热器采用高低温两级布置，而空气预热器和省煤器均为一级布置，可以有效提高燃料的燃烧效率，其给煤采用螺旋给煤机正压给煤或者皮带给煤机经溜煤管负压给煤，给煤速度可以通过控制台进行无级调速操作，可以很方便的完成给煤操作。

2结焦的原因

a)由于对燃料投放量的控制不稳定，循环流化床锅炉内部燃烧床压力和温度不稳定，燃烧的热力学参数变动较大，锅炉主要参数如表1所示；b)过量煤燃料的投放导致炉内O2含量急剧下降，严重时会熄火；c)由于鼓风强度控制的不稳定性，炉内压力变动较大，锅炉内部压力、负载及气温的降低也是产生结焦的原因；d)灰渣排放遇到阻碍会导致锅炉的排渣管发生堵塞，使得排放过程中出现结焦过程；e)从观火孔可观察到有渣块和白色火花出现在流化床中，导致设备停止运转。

3电厂循环流化床锅炉结焦原因的其预防 

3.1锅炉结焦的预防

循环流化床锅炉是电厂的大容量的锅炉设备，运行人员必须是其安全性。影响锅炉安全性的因素有很多，其中结焦是锅炉能否安全运行的重要影响因素。引起锅炉结焦的原因总结起来主要有两方面：运行和结构。运行上如果操作方法不当，浓相段温度过高、过低，给煤不均匀，风、煤配比不合理，放冷灰过多等也都容易引起结焦。此外，如果煤的筛分质量不好，比如混有石头及其它杂物或大颗粒过多，或者粉末过多，水分太大等，都有可能结焦。再通过运行分析可以得出结焦的两种类型：低温结焦和高温结焦。其中低温结焦，主要出现在锅炉未正常运行时所造成结焦，其结焦较小。而高温结焦，则是因过高的料层温度所造成的大面积结焦。要做好结焦的预防工作，需要在锅炉运行过程中，注意布风均匀并切实做好冷态实验工作。另一方面注意对火色的观察，当沸下温度达到600℃时，料层就应离地；而炉膛温度达到800℃，应及时控制炉温，保持炉温基本恒定，防止高温结焦。结构方面，如锅炉安装结构不合理，受热面布置不当，风帽和布风板的布风不均匀，小眼风速过低等等都会引起结焦。

3.2停炉程序

水循环不良造成炉水汽化；锅炉出口水温急剧上升失去控制；循环泵故障停止运行。紧急停炉操作程序：停止送风并减弱引风和切断煤源，炉排快速运转，将燃煤关入渣坑。熄灭炉膛内的明火，一般可用沙土或温灰覆盖进而用水浇入炉膛（炉膛内温度高时禁止用水浇）。拧开锅筒、集气罐、省煤器上的放气阀门排气降炉内水温。炉火熄灭后将炉门和烟道打开，以冷却炉膛。视情况打开排污阀，以降低锅炉内的压力。锅炉主要部件（锅筒、集箱）发现裂改或供回水管、水冷壁管、省煤气发生爆裂；锅炉元件损坏，危及运行人员安全；补给水泵不断给锅炉补水，锅炉压力仍然持续下降；燃烧设备损坏，炉墙毁坏倒塌或钢架护板被烧红等严重威胁锅炉安全运行紧急停炉操作程序：停止送风，减少引风和切断煤源，炉排快速运转，将燃煤送入渣坑。熄灭炉膛内的明火，一般可用沙土或湿灰覆盖，进而用水浇入炉膛（炉膛温度过高时禁止用水浇炉）。拧开锅炉、集气罐、省煤器上的放气阀门排气。打开炉膛所有门孔，让锅炉尽快冷却。关门进出水阀门，切断锅炉与热网的联系。

3.3控制锅炉点火

在锅炉点火的过程中要求具有良好的流化，在锅炉点火后期投煤时，由于温度很高，大部分加入的煤并没有着火，如果出现着火，温度就会快速升高，如果控制不好，很容易出现结焦。因此，在点火后期，要保证床料流化，使用脉冲式给煤的方法进行给煤，防止床料中有小焦块出现，对于出现的小焦块，要尽可能将其钩出，为了防止出现低温结渣的情况，要尽量降低风量运行时间。在点火的后期，为了避免出现炉料爆燃，无法对温度的上升速度进行控制，不可以过量增加引子煤，在使用烧油和床料进行助燃时，使用量不能过大，使用油枪进行点火时，要控制好后期的油量，不可以突然关小或开大燃油量，要尽量将床料的升温速度控制好，控制好细节，避免因小失误导致锅炉结焦的情况出现。

3.4启动床料的要求和运行中床压的控制

启动床料主要用炉底渣，最大粒径不超过3mm；如用河沙时，要求控制子河沙的钠、钾含量，以免引起床料结焦。升炉加床料前要对床料的质量进行检查验收，粒度和湿度均合格的床料才能使用。加床料时启动引风机、高压流化风机、一次风机、二次风机，维持临界流化风量加床料，床料通过床料仓旋转给料阀，经斜管接至炉膛前墙二次风口进入炉膛，在一次风的流化作用下使床料均匀地分布在炉膛内。运行中要连续排渣，及时将粗大的床料排出炉内，尤其是低负荷、煤质差、煤粒粗时要保证连续排渣，并定期加大一次风量加强流化。

3.5高温结焦处理

高温结焦的特征有：在锅炉运行中，炉膛出现“流星”、“放花”现象，火色发白，浓相段温度过高，但一段时间后，炉温又明显降低。当出现高温结焦时，必须加大风量、停止给料、并将湿冷渣进行投放，迅速降低浓相段温度。还就打开炉门，用炉钩将粘结的焦块钩散或清理。造成高温结焦的主要原因：在锅炉点火时，底料层含碳量过高，导致锅炉启动时温度快速上升，给风不及时等导致温结焦。另一方面，过多的给料量，使料层含煤量过高，沸腾质量不好等，也会导致高温结焦。

结语

首先结合实例对锅炉结焦的原因和过程进行了概述，其次阐述了锅炉结焦所造成的损失，然后详细分析了结焦事故产生的具体原因，主要包括废渣熔点过低导致结焦、床料流化受阻导致结焦和燃料本身的影响三个原因，最后针对性地提出了循环流化床锅炉结焦的预防措施，以期为预防结焦事故提供参考。

参考文献

［1］冯文泽.电厂循环流化床锅炉的结焦原因探讨［J］.内蒙古煤炭经济，2014(11)：144-145.

［2］刘伟.某电厂循环流化床锅炉结焦原因分析［J］.节能，2011，30(6)：73-74.

［3］肖申，张庆国，刘林波，等.某电厂循环流化床锅炉掺烧石墨煤后结焦原因探讨［J］.电站系统工程，2018，34(3)：23-25.

［4］吴丹波.循环流化床锅炉结焦原因分析和预防措施［J］.自动化应用，2010(6)：70-71.

［5］宋景慧，欧阳伟基，曾庭华.某电厂440t/h循环流化床锅炉及高温旋风分离器结焦原因分析［J］.广西电力，2005(3)：48-50.