摘要：当前电厂中循环流化床锅炉使用较为广泛，其具备明显的优势，属于工业化程度最高的煤炭燃烧的一种技术。但是在循化流化床锅炉的运行过程中也会出现一些磨损问题，本文针对这些问题进行了分析，并进行了循环流化床锅炉的调整，最终提出相应的应对措施。
关键词：循环流化床锅炉；运行调整；磨损处理
和传统锅炉相比，循环流化床锅炉具有非常高的燃烧效率，虽然锅炉内部燃烧过程复杂，但其可使用的煤种类较多，运行调整方便，维护便捷。不仅如此，这种锅炉的节能效果非常好，可通过运行调整提升燃烧程度。但是其在运行过程中会出现一些磨损，这会影响到锅炉的运行，进而妨碍锅炉生产效率。
1、循环流化床锅炉运行过程中磨损机理
之所以循环流化床锅炉在运行过程中出现磨损，是由于锅炉表面的材料和锅炉内部的材料发生了相对的机械运动，也可能出现化学反应[1]。流化床锅炉在运行过程中有些区域磨损较为严重主要分为几大区域，如水冷壁、屏式过热器和屏式再热器及其穿墙管处、水冷蒸发屏及其穿墙管、空预器和风帽等区域[2]。对于水冷壁又可分为密相区浇筑料脱落处、水冷壁密相区上侧位置、密相稀相过度位置以及放置过热器、再热器处的水冷壁。这些位置产生磨损较为严重一部分原因是由于气流运动方向发生变化，这样较易产生摩擦。还有一部分原因和浇筑料等有关。另外还有风帽磨损，风帽因所处环境恶劣，是循环流化床锅炉磨损力度最大的区域。严格控制风帽的安装工艺，定期检查风帽小孔，尽量更换同型号风帽，控制床料硬度及粒度，从运行角度考虑满足机组负荷要求的情况下采用合适的料层厚度及较小的一次风量，控制风帽的磨损。
2、循环燃烧调整
循环流化床锅炉的给煤机可通过风的作用将燃料均匀的布满炉膛，燃料经高温烘烤加热可在短时间内达到燃烧温度，然后挥发分析出经热风搅拌进行燃烧并释放出能量，这一阶段的发热量达到最大的程度[3]。燃烧过后会产生固体小颗粒和碳粒，这种情况下可通过一次风使其进入燃烧区域继续进行燃烧。若氧气量不足以使其燃烧完全可通过二次风，这样不仅可提供氧气还能够进行搅拌，提升燃烧效率[4]。为减少燃烧调整带来的磨损可进行风量上的控制并保持风煤配比。首先调整一次风量，调整使布风均匀，这样可使炉膛形成湍流的状态，而且可提供充足的氧气量。一次风量一般大约为总风量的一半左右，而且其最少不能够小于冷态试验流化试验的临界风量，不然会使锅炉出现结焦或者灭火的情况。为了使风量保持合理，相关工作人员可通过底料颗粒大小与料层的厚度进行风量的确定。除一次风外便是二次风的提供，这样可弥补氧气量的不足，能够在很大的程度上提升燃烧效率。而二次风的大小要关系到颗粒大小、温度等因素，若风量太小会使燃烧不完全，这样会使析出的碳随烟气排出，从而增大了磨损的情况。若要减小磨损还可调整循环灰，这主要是依据床温、料层的高度等进行系统灰量的控制。排出的灰量和煤质以及一次风量有着密切的关系。循环灰通过回灰风参与燃烧，如果回灰风的风量过小会使回料阀产生积灰的情况，这样也就使返料口堵塞，从而提升床温造成负荷运行。而若回灰风的风量过大会使磨损情况加剧。若回灰风较为合理可将全部的回灰吹入到锅炉，这样还能够使吹回的灰保持良好的状态。
3、控制燃烧物的粒径
由于不同颗粒对循环流化床锅炉产生的影响不同，所以其对入炉煤的颗粒大小有着一定的要求，一般范围在8～13mm的范围，而且含量不能够超过总的入炉煤量的十分之一。煤粒的平均直径和底料的平均直径为正比的关系，和埋管的磨损量也是正比的关系，所以说若是煤粒越大，埋管的磨损程度会加剧。如果燃料的体积过大并且不增大一次风量会出现沉床结焦的情况，这样可能会带来安全问题。若是这样的情况进行一次风量的增大会增大流速与风量，这样也会增大对炉膛出口尾部、风机的磨损程度。为了保持合理，减小磨损要进行煤颗粒的控制，把好煤炭质量的情况，不符合要求的煤炭不能够进入到煤场中，并且要进行破碎机的定期检查，要使设备能够正常运行，这样能够保证燃料颗粒的大小保持在合理的范围。若无法控制可添加筛网，这样能够排除掉不符合要求的煤炭，从而可进行二次破碎，使其符合入炉要求。通过添加筛网还可防止一些杂质进入到锅炉中，从而起到了一定的保护作用。
4、循环流化床锅炉运行调整
锅炉具备非常强的可靠性以及生产能力，若能够保证锅炉在运行上的经济性就可使企业获取更多的经济效益。这样就要提升锅炉燃烧的效率，所以通过调整锅炉运行情况，进行锅炉燃烧效率的提升。
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4.1 针对不同煤种调整参数
干燥的煤炭的燃烧效果好，而且比湿煤更易燃烧，湿煤还容易出现堵塞和断煤的情况，这样若是在特殊情况下进行湿煤的燃烧则需要加大风量上的供给。若使用煤粉进行燃烧，可将二次风量减弱，从而避免因温度过高使蒸汽温度过高。
4.2 调整负荷与炉温
为了使锅炉运行保持稳定，可以通过煤量和风量的控制调整稳定负荷，这样小范围的进行风量、煤量的调整可在一定的程度上进行床温的调整。若床温过高可减少燃料的增风量。在满负荷的情况下要通过煤量进行负荷的调整、改善。
另外，合适的床料、风速、炉膛内物料浓度等都对锅炉运行有一定的影响，可通过合适的床料减少炉膛内部水冷壁的磨损程度，而且这也能够在一定的程度上降低硬度。还有要调整炉膛内部的物料浓度，不要让锅炉高负荷的运行。还有控制运行的风速也能够减弱磨损的情况。在炉膛内的壁挂管及过热器除做好防磨保护外，在运行中还要调整好炉膛负压，调整好密相、稀相区的燃烧份额，控制后燃的形成，控制好引风量及烟气流速。
5、应对磨损措施
5.1 做好监督控制工作
应对磨损要从源头把控，首先要进行矸石煤总量的控制，并定期进行矸石硬度监测，同时也要把控好入炉煤的粒度，保证入炉颗粒物的粒径，从而可防止颗粒物对炉膛、风帽等造成磨损。输煤人员要把控好配煤工作，避免煤量出现大幅波动。锅炉启动过程中严格控制床温温升率不大于100℃/h，要严格按照机组启动曲线控制主再热蒸汽升温，防止浇注料膨胀不畅和金属管壁超温。
5.2 做好一次、二次风配比
一二次风的配比十分重要，合理的配比可关系到相关部位的磨损情况，通过合理控制一二次风的配比控制氧量范围在2.5～4%，额定负荷配比设计1:1.2，若负荷较低则要进行配比调整，不可使二次风过低。变工况时一次风量大幅变化容易出现床压局部波动现象，发现床压波动及时调整料层厚度及加大一次风量，待床压稳定恢复合适的一次风量，防止风帽磨损。
5.3 做好检修维护工作
磨损问题不可避免，所以要做好维护检修工作，相关的工作人员要严格按照规程进行试验。提高巡检质量，及时发现炉本体及返料器漏灰并及时进行封堵。坚持逢停必检原则，对受热面易受损部位进行全面检查。对各磨损部位、磨损情况及时分析原因，有针对性的制定运行调整措施，避免同类事件发生。另外，点火后，加强定排及疏水，防止汽水系统循环停滞、汽水阻塞，造成局部管壁超温。严格控制锅炉上水温度、速度、时间，分析上水前后膨胀变化，防止膨胀不均造成管壁应力过大、焊缝开裂或浇注料脱落。发生一次风机跳闸等事故时，严格按规程进行处理，防止因锅炉结焦、缺水、水循环停滞、汽温超限等造成管壁局部或大面积超温。
6、结束语
循环流化床锅炉虽然可提升效率，但其在运行过程中会产生一些情况影响到自身的运行，比如磨损、堵塞等情况。为了减弱这种情况的发生对其进行分析，并进行了运行上的调整，这样不仅可提升锅炉的效率，还能够有效提升锅炉运行的可靠性与合理性。
参考文献
[1]武月枝. 240t/h循环流化床锅炉结焦的原因及应对措施[J]. 山东煤炭科技, 2017(8):171-172.
[2]杨继伟, YangJiwei. 210MW循环流化床锅炉引风机变频改造设计及应用[J]. 同煤科技, 2017(5):19-21.
[3]张克廷. 大型循环流化床锅炉受热面磨损的原因及防止措施探究[J]. 科技创新与应用, 2017(5):137-137.
论文作者:张瑞刚
论文发表刊物:《中国电业》2019年22期
论文发表时间:2020/4/7
标签：锅炉论文; 磨损论文; 风量论文; 流化床论文; 风帽论文; 炉膛论文; 情况论文; 《中国电业》2019年22期论文;