循環流化床結焦分析與處理研究

田飛飛

摘 要：循環流化床鍋爐技術是近幾年來迅速發展的一項高效低污染清潔燃燒技術，目前已在電站鍋爐、工業鍋爐和廢棄物處理等領域廣泛應用，具有良好的發展前景。同時，循環流化床鍋爐結焦問題普遍存在，在鍋爐安全性和經濟性方面都有不利影響，本文對循環流化床鍋爐結焦原因進行了分析，并進行了辦法求解。

關鍵詞：循環流化床； 結焦； 分析研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.044

1 結焦現象

伴隨著鍋爐的誕生，在通常案例中，在水蒸氣的蒸發下，鍋爐中的一些灰渣雜質會產生向上運動的趨向，在向上運動的過程中，溫度逐漸下降，灰渣會逐漸由漂浮狀態產生下沉作用，當在上升到一定高度，并逐漸靠近鍋爐內壁時，會在冷卻的過程中降落于此，并慢慢積累和凝固。若是溫度不高，在工作人員對其內進行清理時，就可很容易將這些附著物清理掉；但是一旦鍋爐內熱量達到一定程度時，會使飛塵產生粘性，一旦降落在鍋爐內壁時，很容易結實地附著在爐壁內側，同時，未凝固的灰粒也擴大了空中飛塵的接觸面積，為其附著制造條件，結果日積月累，在鍋爐壁內側產生一層厚厚的污垢，這個過程，即是我們常說的鍋爐結焦現象。

2 鍋爐結焦的危害

結焦會造成過熱器前煙溫度偏高，受熱面管束因高溫壽命縮短，鍋爐減溫水耗量增大；同時，結焦現象嚴重時，會造成鍋爐排煙溫度嚴重偏高，從而使熱損失增大，嚴重影響機組經濟運行；結焦引起的鍋爐熄火，機組跳閘，對電網也會造成一定的沖擊，影響社會效益。機組效率低造成煤耗上升，煙氣、灰、渣排放量上升，環保費用上升，機組跳閘后恢復需投注柴油，加大資源消耗和運行成本。

3 影響循環流化床結焦現象的因素

（1）床料對結焦的影響。流化床的床料一般是指燃燒床上面的燃盡煤渣也叫墊底料。由于循環流化床鍋爐的燃燒床料主要是0-10mm的煤與灰渣，當床料長期處于靜止狀態，很大程度上都會造成床料的過剩現象，過多的床料具有高溫與易燃性，同時床料中還存在一部分沒有充分燃燒的顆粒物，與空氣接觸，容易產生火花，釋放自身熱能，積累下來未能散開自身熱量熱或者傳熱量很小甚至幾乎沒有，從而使未能充分燃燒的床料的溫度在短時間內產生很大的上升幅度，當溫度上升到自身的熔點時，就會容易熔化，粘黏在鍋體內部，時間一久，反復積累，就會形成結焦現象。

（2）燃料特性。燃用煤種的煤質對電廠鍋爐的結焦有著根本性的影響與作用，結焦的內因受灰質的組成成分和熔化溫度影響。煤炭對溫度較高的爐壁具有強大的吸附力，容易發生結焦現象，因此來看，在判斷煤是否容易結焦時可用灰熔點溫度或者灰的主要成分等數據。通常可用灰成分中的鈣酸比、硅鋁比、鐵鈣比及硅值來判斷其結焦傾向，用二氧化鈉的質量分數可以判斷其沾污性，在5%-10%時積灰隨煤的灰分呈現指數增加。

（3）灰熔點在結焦產生中的作用。結焦的根本原因是熔化狀態下的灰沉積在受熱面上。由此可以看出，對灰的熔點掌握至關重要。灰熔點又叫熔融性，是充當燃料的固體物質中的一個動力指標，受溫度的影響較大，是指在高溫狀態下所發生的熔化現象。當爐膛溫度大幅度高于灰熔點時，而灰粒粘附爐墻或管壁時仍處于熔融或半熔融狀態，會相應的降低其粘附能力與承載能力。在爐壁上，常常分布著不均勻的渣團，在煙氣的沖刷下會有脫落趨勢，在此階段，如果未能及時發現，對爐壁記性清理，結渣速度會加速，面積擴大。

（4）通風條件。在對鍋爐進行短時間停止進行保溫保壓時，整個儀器沒有進行運作，此時床料是一種不動狀態，在這個階段中，若是鍋爐的封頭和風道擋板不夠嚴實、尤其密向區防風狀況不佳，會帶來氧氣，床料一旦接觸，很容易燃起大火。在密閉靜止的環境下，當大火導致的高熱量沒有被及時清除時，結焦現象也就出現了。

4 結焦現象的處理

（1）汽鍋焚燒進程中的控制。在鍋爐啟動時，應盡快，減少時間上的磨耗。防止因油和煤在初期的燃燒時數太長導致的結焦現象的出現。特別是在剛剛投入煤與油進行共同燃燒時，這一階段尤為需要特別注意。在這時，由于火苗尚弱，火勢不大，投入的煤燃燒不徹底，存在大量未燃物，在這種情況下，一旦注入液體油，產生附著，很容易導致局部火勢過猛，形成結焦現象。同時，在點火時應時刻注意鍋爐的溫度，一旦溫度達到投煤溫度，應該及時加入煤，等到火勢穩定后，立即停止加油，縮短煤油混和燃燒的時間。

（2）發現苗頭迅速接納措施。工作人員應該認真負責，一旦發現鍋爐的結焦現象，及時安排有關工作人員進行清理，當發現結焦現象嚴重時，應增加檢查清焦，并及時匯報。同時，若發現燃燒器處結粘液時，清焦前應投進油槍，消除給粉自動，做好穩定燃燒措施后，匯報值長與分場，方可進行清焦工作，清焦完成后要立即停油輪，在清理難度偏大，清理工作難以開展時，可通進壓縮空氣，直至用水管進行清理。

（3）一次風速調整。選擇合適的一次風速，保證最佳的著火距離；四角一次風速調整，一次風火焰盡可能在爐膛壁斷面的幾何中心。同時，適當提高一次風速，提高一次風速可推遲燃料的著火，可使著火點離燃燒器更遠，火焰高溫區也相應推移到爐膛中心，可避免噴口附近結焦，而且這樣也可以減輕燃燒器附近的結焦。通過風速的調整，讓空氣和燃料充分混合，增大燃料與空氣的接觸面積，避免在水冷壁附近形成還原性氣象，防止局部嚴重積灰、結焦。

（4）投煤的原則。循環流化床鍋爐在啟動過程中，投煤的操作步驟極為重要，掌握正確規范的投煤方法尤為重要。首先是投放煤的時間，提前或者滯后都不利于煤的使用，導致煤的浪費。同時，在剛開始進行投放煤時，要注意力度與投放量，避免因投放頻率與投放量導致的失誤，先在煤機投放較少數量的給煤，等到確認爐膛氧量下降、床溫上升時才可逐漸延長增加煤的投放量。600度以前，最適合的給煤方式是點動給煤，在適當的時機后再改成連續給煤，在650度以前，煤的投放量要控制在每小時40噸以內。

5 結束語

循環流化床鍋爐順應新時代綠色環保的要求，是鍋爐發展的一大方向，目前，我國循環流化床燃燒技術已然趨于成熟，在制造與原料的低成本鼓勵下，發展更是蒸蒸日上，結焦現象明顯有違這一趨勢，如何盡早發現與解決掉這一問題，最大程度的利用循環流化床鍋爐技術為我國的工業化服務，值得我們去努力。

參考文獻：

[1]霍耀寶.鍋爐結焦問題分析[J].華章，2013.

[2]馮嘯虎.循環流化床鍋爐結焦的原因分析及措施[J].中國科技投資，2015.