循环流化床锅炉结焦的原因和解决措施

循环流化床锅炉结焦的原因和解决措施

张义民

华电国际电力股份有限公司朔州热电分公司036000

摘要:热电厂的三大关键设备是锅炉、汽轮机、发电机，其中又以锅炉所占的分量最大，它的运行正常与否决定了热电厂的运行是否平稳。本文阐述了循环流化床锅炉的结焦现象机理，分析了其结焦原因，提出了防范结焦的有效措施。

关键词：循环流化床锅炉；结焦现象;原因分析;防范措施

1结焦形成

结焦，就是在循环流化床锅炉中，有部分燃料煤积聚在流化床布风板风帽上或者其它受热面上，在运行的高温及氧量不是很合适的状态下，这些燃料将处于一种不正常的状态，会熔化积结成焦块的现象。

在锅炉炉膛的中心,其火焰的温度最高,循环流化床锅炉虽然比其它形式的锅炉温度要低，但一般也会在1000摄氏度以上。这时，燃料中存在一定量的灰分,这些灰分在炉膛高温的作用下,加上供氧量严重不足，灰分就可能改变其状态，变成软化或呈现液态。由于锅炉四周的水冷壁在连续地进行热交换，不断从炉膛中吸取热量，呈现出炉膛中央温度高，四周温度低，邻近水冷壁管壁时的温度就越低。随着温度的降低，灰分必将从液态变为软化状态、硬化变成固态。此时，灰分处于软化状态，到达受热面后，由于受到骤然冷却而直接硬化，分别粘结在不同的受热面上。

2原因分析

针对循环流化床锅炉运行的结焦问题，长期以来，锅炉的设计、制造、使用单位，都在不断的分析和探索结焦的原因，也取得了一定的进展,但还不是令人满意。然而，导致锅炉结焦的原因很多，对结焦现象及原因进行认真、细致和全面的分析，找出其本质原因，就可以因地制宜,对症下药,采取切实可行的措施,尽量控制、减少,直至杜绝锅炉结焦给企业带来的损失。根据多年的运行经验，形成结焦的原因有很多，本文列举以下最主要的几点。

2.1本体结构原因

由于锅炉结构及部分构件设计方面配置不合理,不完善等因素,引起锅炉在运行过程中容易出现偏离燃烧条件的状况，久而久之或突遇某种异常情况时，即发生结焦。在设计阶段，由于脱离实际，设计出来的一些循环流化床锅炉的结件,与实际工况不完全相适应,导致运行当中出现流化效果不佳。比如,按设计做出的布风板、风帽等，由于不切合实际，运行中就达不到预期目标。其次是制造阶段,布风板、风帽等主要构件出现超出允许误差时,如果投入运行,势必会产生不良后果，引起流化不均匀,严重时将导致锅炉的燃烧状况变化。甚辱法通;为的调控手稣避曙焦。再次是风帽堵塞。风帽一旦堵塞，轻微时会影响锅炉的出力和效率,进一步恶化时，将会产生流化不良或不均匀的现象，也容易导致炉内结焦。

2.2破碎机质量

破碎机不符合质量要求或磨损严重时，导致碎煤质量不同程度地下降，无法保证加工出符合锅炉运行要求的颗粒煤。使煤的运送不顺畅，炉膛的流化状态出现异常，燃烧状况不断恶化，致使炉膛长时间的保持高温状态,这样,就使灰分有机会形成软化或液化，无形中为结焦创造了条件。

2.3炉膛内温度

炉膛燃烧器区域中的温度越高，灰分就越容易达到软化状态,或者达到熔融状态,这就使得形成结焦的可能性变大。燃烧区域内的温度越高，煤粒中容易挥发的那部分物质的气化也就越强烈，结焦就越容易形成。

2.4风煤比的控制

循环流化床锅炉在运行中，炉膛连续燃烧的燃煤要处于最佳的流化状态,必须具备风与煤的良好配比。比如,一次风、二次风、引风等的风量调节，必须很好地适应锅炉的流化状态,否则，就会由于流化不顺畅，出现料层过厚,引起料层差压值变大,而使炉内燃烧状况变差,最终出现燃煤恶化,将形成结焦。

2.5返料堵塞

循环流化床锅炉在运行中返料装置必须保持完好畅通，不得出现不正常的堵塞现象。一旦堵塞，将使物料不能够顺利返回到锅炉内部，从而导致床体舷超标，最终迫使燃煤产生结焦。

3防范措施

为了防范循环流化床锅炉结焦的发生，减少停炉事故的发生，必须针对实际情况,采取切实有效的措施。

3.1确保煤质稳定

要保证锅炉运行的稳定性，首先必须把好燃煤的质量关。严格按照煤的质量控制指标进行采购、检验与加工。要确保煤的含碳量、水分、灰分等主要内在参数桁指标要求，特别是控制如石含量。其次是确保燃煤的加工质量，要保证加工出符合技术要求粒径的煤颗粒，不至于出现过大或过细燃煤颗粒送进炉内等。

3.2运行控制

3.2.1做好冷态试验

点火前应对流化状态进行冷态试验，以使底料的厚度和流化状况及调节变化状况达到最佳状态。另外，必须保证锅炉内部的鼓风与引风风压与燃煤的配比始终处于一个良好状态中,从而能够保证流贬果，又能较好地控制经由旋风分离器处理过的二次燃烧,防止和消除旋风分离器、回料器等构件出现过高而引轴焦现象。

3.2.2点火投煤控制

点火初期，要特别注意适时适量投煤。要注重总结在什么温度情况下进行投煤，而当达到这个温度时,必须及时投煤,而投煤量也是必须严格掌控的。当燃煤燃烧稳定后，必须根据实际情况来缩短煤与油的混合燃烧时间,适时考虑是否需要停止加油,以应对各种突发的故障，避免出现结焦问题。另外，一旦投煤过快过多,将可能出现把炉子突然压死,火焰熄灭,造成死炉;也有可能会造成循环流化床的温度上升太快,容易引起爆燃现象。为有效防止投煤过快过猛，可以适当考虑进行间隔性投煤,在温度还处于700摄氏度以下时，要尽量采用点动方式来间隔或慢速投煤;与此同时,要测量炉内的氧含量，并关注其变化数值，以此作为参考来合理地调节和控制投煤量和最佳的投煤时间。再则，点火结束后,应择机尽快清除锅炉里面的废渣，这样，可以消除煤渣影响锅炉正常运行的因素。

3.2.3按规程操作

运行中，要严格执行行业规范及本企业制定的操作规程,从而减少锅炉引发的各种故障,切实做好锅炉的运行调节和控制。合理调控风煤配比，尽量少残留灰分和杂质,断绝结焦的源头。严格把控炉膛温度、一次风压、二次风压、引风风压，维持合理的流化差压值。同时合理控制回料阀内的充气量，防止相关区域未燃烧完的煤颗粒出现复燃现象。

3.3注意床温变化

当发现床温突然下降时,首先检査是否断煤,其次考虑可能是床料的燃料沉积。此时，如果继续向炉内给煤,势必加剧沉积,使流化效果加速恶化，引发局部结焦。

3.4做好启炉操作

一是缩短启动时间，二是控制投煤量。应做到熟练操作,尽可能缩短启动时间,避免油和煤长期混合燃烧产生结焦现象。应注意启动初期的投煤量不可过快过多，否则，由于投进去煤还来不及燃烧而与燃油混合黏结，遇到高温就将引发局部结焦。

4结语

结焦现象是影响循环流化床锅炉安全、稳定运行至关重要的问题之一。然而,结焦问题并不可怕。实践证明,要使锅炉运行平稳,对锅炉的结焦原因进行认真分析,并采取有效措施进行及时应对和调节控制，完全可以减少结焦现象的发生。与此同时，还要加强锅炉运行人员的理论与实践培训,注重实际操作的总结与完善,严格按规程规范操作,一旦发现问题及时处理,防止结焦现象的发生和蔓延。随着循环流化床技术的不断发展，还必须不断开展技术创新，努力探索避免或减少结焦现象发生的新途径，从而不断提高循环流化床锅炉的运行稳定性和经济效益。

参考文献

［1］韩克琪.浅析循环流化床锅炉结焦事故原因及预防［J］.建筑工程技术与设计,2018(23):58-59.L

［2］李辉.循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施［J］.设备管理与维修,2019(10):47-48.

［3］张波.循环流化床锅炉结焦原因及预防策略［J］.化工设计通讯,2021(10):94-95.