循环流化床锅炉运行问题研究
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作者: 郭正民
摘?要 流化床锅炉采用流态化循环燃烧，具有燃烧适应性好、燃烧效率高、高效脱硫及燃烧强度高等优点，循环流化床技术在我国得到了广泛的应用和推广。本文就结合检验过程中易出现的上述问题做一个简要的分析，并提出一些适用锅炉正常稳定燃烧的处理办法，为循环流化床锅炉的运行和大型化设计提供借鉴和参考。
关键词 循环流化床锅炉；磨损；结焦；堵塞；炉墙
中图分类号 T27 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）112-0161-01
纵观我国循环流化床锅炉的运行情况，磨损严重、出力不足时最普遍的问题，基本得到了解决，但是随着锅炉自身的发展以及锅炉容量的增大，用户对锅炉可靠性、可控性、自动化程度等要求越来越高，也出现了一些新的问题，只有对问题产生原因进行综合分析，采取相应措施，才能避免事故发生。
1 运行中的常见问题及原因分析
1.1 锅炉达不到额定出力
主要有两方面体现在设计制造方面的问题和运行调整方面的问题。这两个方面包含以下原因：1）分离器达不到设计效率；锅炉达不到额定出力的一个重要原因是分离器运行效率低于设计要求值。2）悬浮段受热面与密相区布置不恰当或有矛盾，特别是在燃烧燃种与设计煤种差别较大时，受热面布置不匹配，锅炉负荷变化时导致灰循环系统的各处温度变化从而影响其安全经济运行，因此限制了锅炉的负荷。3）燃烧份额与设计值不相符或设计分配不合理，将影响循环流化床锅炉正常运行中的物料平衡和热量平衡，从而影响锅炉的额定出力。4）不同粒径的颗粒具有不同的燃烧、流化和传热等特性，燃料的粒径分布不合理必然会造成锅炉出力下降。5）锅炉配套辅机与配套设备是否与锅炉相配套也会产生很大影响，特别是风机的压头、流量选择不对，将影响锅炉的燃烧与传热，同样也会影响锅炉的出力。
1.2 磨损
液体或固体颗粒以一定的速度和角度地受热面和耐火材料表面进行冲击所造成的磨伤和损害成为磨损。循环流化床锅炉的磨损主要分受热面磨损和耐火材料及布风装置的磨损。在受热面磨损中，不管是水管、汽管、烟管还是风管的磨损，轻者导致热应力变化、使其受热不均，重者造成爆管或使受热面泄漏，严重时导致锅炉停炉，耐火材料磨损会使耐火层脱落、锅炉漏风或加重磨损受热面；布风装置磨损将导致布风不均，严重时会使锅炉结焦，这些都不同程度地影响锅炉正常及安全经济运行。
1.3 结焦
结焦在循环流化床锅炉运行中较为少见，一般在点火或压火过程中产生。结焦的主要原因是1）运行操作不当，造成床温超温而产生结焦；2）燃烧制备系统的选择不当造成密相床超温而结焦；3）运行中一次风量保持太小，改变整个炉膛的温度场，是锅炉出力降低，盲目加大给煤量，会造成炉床超温而结焦；4）燃煤中挥发分含量低可能导致局部温度过高而发生结焦。
1.4 返料装置堵塞
返料装置是循环流化床锅炉的关键部位之一，如果返料装置突然停止工作，将会造成炉内循环物料量不足、汽温、汽压急剧降低，床温难以控制，危及锅炉的负荷与正常运行。一般返料装置堵塞有两种情况：一是由于流化风量控制不足，造成循环物料大量堆积而堵塞。第二是返料装置处的循环灰高温结焦而堵塞。
1.5 炉墙损坏
锅炉炉墙的损坏包括炉墙砖及耐火砖的局部跌落、开裂、结焦、鼓包和倒塌等。炉墙损坏时往往会发现炉墙与钢架、过墙管、炉墙转角处等有石棉填料大量跌落。损坏的主要原因有以下几个方面：1）砖的质量部良，规格不一，耐火度低，强度不足，砖缝大小不一等；2）设计不合理，安装、检修质量不高。3）安装或移装后，烘炉时间不足或升温过急，炉墙不够干燥，即升压供汽；冷炉点火时，点火时间太短；锅炉启停次数频繁。4）经常使炉膛处于正压下运行，炉膛温度过高或飞灰熔点低，炉膛挂焦严重。
2 常见问题的处理措施
2.1 锅炉达不到额定出力的解决途径
如何使循环流化床锅炉能够满负荷运行，这是设计、制造、使用单位需要共同解决的问题。随着对循环流化床锅炉的工艺过程和运行特性的深入了解，并通过细致地原因分析后，已经采取了一些切实可行的改善措施，例如，改进分离器结构设计，提高其分离效率，改进燃料制备系统，改善级配；在一定的燃烧份额分配下，采取有效地措施以保证物料平衡和热平衡；正确地设计和选取辅机及其外围系统；增设飞灰回燃系统和烟气再循环系统等，为循环流化床锅炉的满负荷运行打下了一定的基础。
2.2 磨损问题的处理
更换已磨损的风帽、防磨瓦及换热管，补修已磨耐火材料等，也可更换成更合适的耐磨材料或加装防护件等。对于已严重磨损部位并在运行中发现时，如受热面特别是承压部位的受热面发生爆管、泄漏登时，应及时停炉维修，防止事故扩大。
2.3 结焦的防止与处理
为防止结焦的发生，在锅炉运行过程中，要特别注意合理控制床温在允许的范围内；运行风量不低于最小流化风量，保持相对稳定的料层厚度；燃料粒度在规定范围内，进行合理的风煤配比等。无论是运行中还是点火中，一旦出现结焦，焦块就会迅速增长。由于烧结是个自动加速的过程，因此焦块长大速度往往越来越快。这样，及早发现结焦并予以清除是运行人员必须掌握的原则，因炽热焦块相对容易打碎，即使在运行或点火中也能及时处理。一旦出现严重结焦。则应立即停炉，实施打焦和清除小焦块操作，否则，残留的小焦块将对重新启动后的运行产生不利影响。
2.4 返料装置堵塞的解决方法
返料装置堵塞要及时发现、及时处理，否则，堵塞时间一长，物料中可燃物质可能会再次燃烧，造成超温、结焦，扩大事态，从而给问题的处理增加了难度。一般处理这种问题时，需要先关闭流化风，利用下面的排灰管放掉冷灰，然后再采用间断送风的形式投入回料。
2.5 炉墙损坏的处理措施
对于钢架和梁的烧红及炉墙有倒塌危险的情况，应紧急停炉，并组织人力、物力，迅速检修；对于跌落少量耐火砖、外墙开裂、伸缩缝不严密等损坏，应加强运行中的检查，减少锅炉启停次数，延长生火、升压时间，暂时维持运行，待锅炉停用后检修；炉墙有轻微损坏时，应严格控制炉膛的运行负压。
综上所述，循环流化床锅炉达不到额定出力、受热面磨损、结焦、返料装置堵塞、烟道内可燃物再燃烧及炉墙损坏等故障是影响运行可靠性的主要原因。因此，循环流化床锅炉在设计、结构、安装、燃烧调整上还需不断地完善，来提高运行可靠性。
参考文献
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