鍋爐運行故障的分析

目前全國已有數十臺CFB鍋爐在各地電廠建成投產。這些國產化鍋爐的建成和投產，標志著中國的CFB鍋爐已經進入穩步發展階段。

同其它鍋爐一樣，CFB鍋爐也有其自身的局限性和一個完善過程。從CFB鍋爐運行的情況來看，也暴露出了以下問題：1、冷渣器故障。主要故障是排渣管容易堵塞；冷渣器選擇室結焦：冷渣器下灰倉格刪堵塞(采用倉泵輸灰的冷渣器)等。2、J閥(旋風分離器)故障。3、給煤系統故障。4CFB鍋爐的磨損和澆注料脫落。5CFB鍋爐的膨脹問題。

針對CFB鍋爐在運行和維護中出現的問題，作者建議初步形成了如下措施。

一、冷渣器故障

1、排渣管堵塞。(1)排渣管堵塞的主要原因，排渣管內部耐磨材料膨脹受限導致內部變形。爐內脫落的耐磨澆筑料、燃燒過程中形成的焦塊進入排渣管。采用階梯板的排渣管內積灰過多，造成灰渣在排渣管中流動不暢。(2)排渣管堵塞采取的措施，渣管設計和施工時應消除設計角度偏差，考慮材料的膨脹間隙。施工時注意排渣管內部耐磨材料澆筑質量，使排渣管內部平滑。對采用階梯板的排渣口和用壓縮空氣進行進渣的排渣管，應及時排掉階梯板內的積灰。

2、選擇室結焦。(1)選擇室結焦的主要原因，在床壓較高情況下，排渣量突然增加，或從選擇室回灰大量涌入未燃盡燃料和床料，選擇室流化狀態被破壞，未燃盡的高溫燃料在選擇室燃燒結焦。風帽堵塞較多或大粒徑的床料進入冷渣器導致選擇室的流化不良。冷渣器中的床料未冷卻到設計溫度就進行排渣，造成冷渣器內部部件變形，影響冷渣器的流化；冷渣器長時間停用或長期選擇單個冷渣器排渣，停用的冷渣器中的床料在水蒸氣作用下粘結，形成低溫焦。(2)選擇室結焦的解決措施，運行人員加強對鍋爐運行工況的了解，及時調整鍋爐參數，樹立鍋爐物料動態平衡的概念，控制鍋爐的運行床壓在正常值，盡量避免鍋爐大量排渣。每次停爐應對冷渣器風帽進行吹掃，發現堵塞風帽應疏通l控制好燃料的粒徑。鍋爐進行排渣，冷渣器應交替進行：對進入冷渣器的灰渣進行充分冷卻，保證冷渣器的運行工況。

3、冷渣器下灰倉格刪堵塞原因及采取措施。采用倉泵輸灰的鍋爐，其格柵堵塞的主要原因是燃料中的大粒徑煤矸石和大量的排灰量。解決措施是加強燃料的質量管理，優化煤的分級，對格柵進行預見性的清理。

二、J閥(旋風分離器)故障

1、J閥(旋風分離器)故障主要原因。(1)旋風分離器回料不正常。旋風分離器因灰位較高而影響了分離器的分離效果，從而使一定量未分離灰進入煙道造成空預器積灰嚴重，引起J閥入口靜壓波動。(2)過高的循環倍率造成J閥循環灰量過大，超出J閥流通能力。(3)燃燒工況的突然改變破壞了J閥的循環。(4)流化風配比不恰當，J閥回料未完全流化。

2、J閥(旋風分離器)故障采取措施。(1)發現回料不正常時，及時對旋風分離器的風量進行調整，必要時降低鍋爐負荷；尾部煙道積灰嚴重時，加強對其吹灰(注意控制爐膛負壓)，必要時采用從事故放灰口放灰。(2)適當降低冷渣器用風，適當提高二次風量的比例，降低燃燒風量，保證爐內的燃料和床料在爐內有足夠的停留時間，即增加內循環的時間和數量，降低旋風分離器的物料比例。(3)在燃燒工況突然改變導致循環被破壞時，應及時調整鍋爐運行參數建立新的平衡。(4)加強對J閥風量配比的經驗總結，尋找J閥各部分最優化參數，選擇合適流化風量和松動風，建議在風量調定且回料正常時，不宜對該風量做隨意變更。

三、給煤系統故障

1、給煤系統故障主要原因。(1)CFB鍋爐燃料的顆粒較粗，但燃料中的細微顆粒在煤質中有較大水份時極容易粘結，從而造成煤倉和給煤線堵塞。(2)煤粒在給煤機中堵塞、擠壓，從而造成給煤機鏈條爬坡、斷鏈。(3)煤中雜質如編織袋、樹塊進入給煤機，造成給煤機卡澀、堵煤、跳閘和銷子斷。

2、給煤系統故障解決措施。(1)CFB鍋爐的燃煤根據煤的物理特性和現場實際，設置干煤設施；有效減少煤中的細微顆粒(如在煤破碎機前加設旁路)，防止煤的過度粉碎，減少貼煤的可能性；根據各廠燃煤的實際情況，鍋爐煤倉加裝可靠的松動裝置，在給煤機下加裝電動或手動調節閥，保證給煤的連續性和均勻性。(2)對給煤線做好選型，加強給煤線運行中檢查。(3)加強燃料的管理和質量控制，防止不易破碎的雜物進入給煤線。

四、CFB鍋爐的磨損和澆注料脫落

1、CFB鍋爐的磨損。CFB鍋爐典型特征是煙氣流速較高，煙氣中灰的濃度大，顆粒粒徑大，因而對爐墻的沖刷嚴重。在CFB鍋爐中容易磨損的主要部位有承壓部件、內襯、旋風分離器、布風板、返料裝置及水冷風室。影響磨損的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循環方式、運行參數、受熱面結構和布置方式。其解決措施是：選擇合適的防磨材料及澆注料；采用合理的結構設計，對材料表面進行特殊處理，鍋爐磨損嚴重部位應增加防磨襯墊；運行人員加強對鍋爐燃燒參數的調整，控制床溫變化幅度在允許值；注意煤質質量。

2、澆注料脫落。鍋爐頻繁的啟停、不恰當的養護措施可能導致爐內澆筑料在膨脹和收縮過程中的脫落。爐內澆筑料應根據爐內不同部位的溫度、磨損條件、耐磨材料的性質、抗震特性、熱膨脹性及價格因素綜合考慮，選擇既耐磨又具有較強結合強度材料，耐火材料的澆注需要有資質的專業施工隊伍進行。對耐磨材澆注料脫落部位進行修補前，應將原來的澆注料盡量打掉，使之露出抓釘，對缺少抓釘的部位應進行補焊后方可進行修補，修補后的部位應進行固化烘干。在時間允許的前提下，烘爐前應對大面積更換的耐火材料進行自然干燥，在耐火材料的養護階段應特別注意耐火材料的養護。不能過度追求經濟利益而縮短養護時間，應嚴格按照材料的養護措施進行。

五、CFB鍋爐膨脹問題

鍋爐爐膛、旋風分離器、尾部煙道有不同的膨脹中心，因此鍋爐的許多部件連接采用了膨脹節連接，如鍋爐到旋風分離器進口、旋風分離器出口到水平煙道等。鍋爐在冷態和熱態時部件之間的不同膨脹度，膨脹節惡劣的工作環境，鍋爐負荷的升降導致的床溫變化，鍋爐頻繁的啟停，使膨脹節容易在交變應力下損壞，因此運行中應加強對床溫的控制。各膨脹節特別是床下水冷風室和回料系統的膨脹節，在金屬膨脹節能夠滿足各方面的膨脹要球時，應考慮換成金屬膨脹節；充分利用停爐機會，對膨脹節進行檢查、修補、更換。非金屬膨脹節設計應考慮通風以及防止積灰和煤粉導致損壞；在鍋爐設計時應考慮對不同的膨脹進行補償。

在這些故障中，不難看出，鍋爐的燃料導致了許多故障。因此，在鍋爐大型化設計時，應考慮對燃料預處理做出優化設計，如使燃料的水份降低，煤質更具有寬篩分特點，進一步降低煤中煤矸石含量等。通過燃料的預處理改善燃料特性，將直接降低冷渣器、J閥(旋風分離器)、給煤系統、鍋爐的磨損等故障率，使鍋爐的可用率得到保證。