(安徽电力股份有限公司淮南田家庵发电厂 安徽淮南市 232007)
关键词：FCB锅炉 结焦原因 防措
循环流化床锅炉技术是目前迅速发展起来的一项高效、清洁燃烧技术。我们大唐淮南田家庵发电厂一方面在努力抓好厂内生产的同时还外拓市场，为我厂在电力市场的生存与发展开拓广阔的前景。2005年月我们正式接下了土耳其BIGA电厂的运行及维护工作，使我们的外部市场走向国际。土耳其BIGA电厂首期为1×135MW机组，锅炉为东方锅炉厂生产的DG440/13.8-Ⅱ7型循环流化床锅炉，为单炉膛、钢板式旋风分离器、非机械式“J”阀回料装置、水冷风室、全钢栓焊型结构炉架、紧身封闭布置。经过二年多运行维护，该类型锅炉的运行特点逐渐为我所掌握。但由于其固有的一些特点，运行中仍时常出现技术上的问题，床面结焦就是CFB锅炉运行中较为常见的故障，它直接影响到锅炉的安全经济运行。本人根据一年多来的CFB锅炉调试和运行经验，谈谈关于预防循环流化床锅炉结焦的一些看法。
一、循环流化床锅炉床面结焦的现象：
1)画面显示床温、床压分布极不均匀，床温急剧上升，结焦区域床压指示表停止波动，形成局部热点，随着局部流化丧失，并成为一个低床温区域，使该区域床温逐渐下降。
2)氧量O2指示下降甚至为0；
3)一次风机电流减小；
4)炉膛负压增大；
5)引风机电流减小；
6)床料不流化,燃烧在料层表面进行，床料沸腾高度反常；
7)放渣困难,正压向外喷火星；
8)观察火焰时,局部或大面积火焰呈现白色，床面内有白色火花。
9)床压正常的情况下，岀现风室压力增大，一次风压升高；
10)机组负荷下降。
二、循环流化床锅炉结焦的原因分析
结焦分为高温结焦和低温结焦。高温结焦是由于运行中床温过高，燃料燃烧异常猛烈，温度急剧上升，当温度超过燃料的灰熔点T2时就会发生高温结焦，其特点是面积大，甚至波及整个床面，而且从高温焦块表面上看基本上是熔融的，冷却后呈深褐色，质坚决硬，并夹杂少量气孔。低温结焦则是当床层整体温度低于灰渣的变形温度，由于局部温度超过燃料的灰熔点T2或低温烧结引起的结焦，其特点是带有许多嵌入的未烧结的颗粒，焦块较为松散。
如何控制低温结焦和高温结焦呢？高温结焦主要的原因是启动过程和正常运行中，给煤过多过快未及时加大一、二次风量，加减煤和风时大起大落，风和煤比例失调，监盘不认真或调整不当造成床料超温，放渣过多造成料层太薄，造成床温忽上忽落不稳定，返料器回送装置返料不正常或堵塞，运行中热工控制系统不完备，仪表配置不合理，测点不足，司炉盲目操作等。低温结焦主要的原因是一次风过小和局部区域故障，在低于临界流化风量运行，点火前，没有常规做冷态临界流化试验，运行操作心中无数，在运行中没有根据床层压差值进行分析和放渣，造成料层太厚，流化形成泡状状态，局部区域故障或锅炉耐火材料脱落，耐火材料大面积脱落或炉膛内有异物,破坏高温返料器工作或锅炉床料流化不良，还有风帽损坏较多或风帽堵塞，渣漏至风室造成风量分配不均等，均会导致物料不能充分流化，床料超温而结焦。锅炉在压火期间，很易造成低温结焦的。因床料处于静止状态，如果锅炉本体及烟、风挡板不严密、特别在密相区漏风，灼热的床料中的可燃物获得氧气，便会产生燃烧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于燃烧产生的热量不能及时带走，在扬火操作过程中，煤量加太多，流化风量不足也会使局部区域床料超温而结焦。其结焦的主要原因大致归纳为以下几点：
投用床下风道燃烧器时，严重配风失调或燃烧功率过大；
锅炉启动前，流化风风帽风嘴堵塞过多或有耐火材料等杂物留于炉内；
停炉过程中，燃料未燃烧完全，析出焦油造成低温结焦；
床温过高、床料熔点太低或炉内长时间流化不良结焦；
锅炉运行中，长时间燃烧调整不合理，风、煤配比过低，过量给煤；
煤种变化，石灰石含量变化，原煤中含石块、铁块、朩块或其它杂物过多；
床料或原煤粒径偏离设计范围，或粒度分配严重不均匀。
三、循环流化床锅炉结焦的预防措施
循环流化床锅炉一旦产生结焦，便会迅速增长，焦块长大速度越来越快，因此预防结焦和及早发现结焦及处理是运行人员必须掌握的。
1、保证良好的流化工况，防止床料沉积
保证临界流化风量，必须在每次锅炉启动前，应认真检查风帽、风室，清理杂物，启动时，应进行冷态临界流化试验，确认床层布风均匀，流化良好，床料面平正。
确保燃烧系统正常运行，给煤粒度符合设计0～9mm要求，随时查看入炉煤粒情况并加强煤控联系。
严格控制料层差压，均匀排渣。采用人工放渣要及时，做到少放勤放。若排出的炉渣有渣块应汇报司炉，排渣结束后排渣门要关闭严密。定期对水冷风室和返料器风室进行放灰。保证水冷风室和返料器小风室不堵灰。
认真监测床底部和床中部温差，如果温差超出正常范围，说明流化不正常，下部有沉积或结渣，此时可开大一次风增大流化风量，并打开热渣管排渣加大床料置换，把流化不好的床料及时通过冷渣器排出，并填充新床料，如不能清除结焦现象，应立即停炉检修。
严格控制高温旋风筒下部和返料器温度，随时调节返料增压风机的压力和风量，确保返料器工作正常。启动时尽量向J阀内添加粒度合适均匀的细料，使灰循尽早形成，以利于控制床温。
2、点火过程中和正常运行中燃烧工况调整
点火过程中，一般床温达到400－500℃可加入少量的煤(点动给煤)以提高床温。如果加煤量过多，由于煤粒燃烧不完全，整个床料含碳量增大，这时一经加大风量，就会猛烈燃烧(爆燃)，床温上升很快，会导致整床高温结焦，为此，在点动给煤和连续加煤时，严格控制进煤的时间和进煤量，要特别注意氧量和床温的变化，当床温超过1050℃，虽经减煤加风措施，床温仍然上升，此时必须立即停炉压火，一般待床温低于800℃再启动。
调整负荷锅炉负荷运行时，严格控制床温在允许范围内，做到升负荷先加风后加煤，降负荷先减煤后减风，燃烧调节要做到“少量多次”的勤调手段，避免床温大起大落。
运行中要加强监视返料情况，分析返料器温度是否正常，若超出正常值很多，可能是发生了二次燃烧。此时应加大返料风量，提高灰的循环倍率K。若炉膛压差过高在500pa以上时，返料器温度也会超过正常值，有必要时对返料器进行放灰，如返料器发生了堵塞，此时应打开返料器的排灰阀放灰，同时加大返料风量。若仍不能消除故障，则必须停炉检修。
在正常运行中，保证良好的燃烧工况，控制锅炉出口烟气含氧量不低于O2＝4％～6％。合理调整一、二次风比例使燃烧工况良好，一般一风比例为40%～60%，保证风和煤的结合充分，燃烧完全，以降低飞灰可燃物含炭量，可防止分离器和返料机构内发生二次燃烧而超温，减少机械和化学不完全燃烧。根据流化情况控制床压在正常范围4～6kpa左右，保证床料良好的沸腾流化状态，使温度均匀，做到配风适当，以保证密相区和稀相区燃烧份额在设计范围内。
压火时正确操作，将锅炉负荷降至最小值，停止排渣并保持较高的料位。停止给煤，减小二次风。维护床温920－950℃之间，待床温有下降趋势、氧量上升，确认燃煤挥发份已完全析出并燃尽后，则停止二次风机、一次风、引风机和返料风机。迅速关闭各风机进、出口挡板和闸门，防止漏风。压火期间，加强床温下降速度的监视和分析。
改善运行设备健康水平。运行设备好坏直接影响CFB锅炉的正常运行，锅炉耐火材料大面积脱落或炉膛内有异物,破坏高温返料器工作和床料的正常流化，风帽损坏较多、风帽局部堵塞、风帽漏灰渣、风室内有大量灰渣、布风板烧坏变形漏风、床温测点失准未及时修复、热工控制系统不完备，仪表配置不合理，测点不足，司炉盲目操作，也是造成锅炉结焦主要原因。我们要利用锅炉检修时间，对炉内的耐火材料、风帽、热工设备等进行全面检修和修补。
5、改变燃煤的焦结特性。做好入炉煤的搭配(无烟煤和烟煤)，煤控人员应及时汇报司炉煤种的分析情况，做到科学搭配，搭配均匀，改变燃煤的焦结特性，对经济运行和预防CFB锅炉结焦具有明显的实用意义。
综上所述，在流化床锅炉运行中，良好的流化质量是防止结焦的关键，同时运行中应认真调整好煤量和风量关系，严格控制床温及料层差压等运行参数，流化床锅炉结焦是可以避免的，锅炉的安全运行就可以得到保证。本人从事流化床锅炉运行调节工作时间较短，水平还有待提高，以上是在运行中的一些心得体会，如有不妥之处敬请批评指出。
参考文献
[1]《大型循环流化床锅炉设备与运行》，中国电力出版社，卢啸风编著.
[2]《循环流化床锅炉设备与运行》，中国电力出版社，路春美，程世庆，王永征编著.
[3]《循环流化床锅炉设备及运行》，河南科学技术出版社，屈卫东 等编著.
论文作者:刘国中
论文发表刊物:《电力设备》2016年第13期
论文发表时间:2016/10/9
标签：结焦论文; 锅炉论文; 料器论文; 流化床论文; 风量论文; 风帽论文; 高温论文; 《电力设备》2016年第13期论文;