循環流化床鍋爐結焦事故原因技和防范措施

董政法

摘要：環流化床鍋爐運行中，結焦是影響鍋爐安全運行的一個常見燃燒事故，一旦處理不當，造成爐膛大面積結焦而被迫停爐清焦，損失很大。該文介紹循環流化床鍋爐運行中一次爐膛及回料系統發生嚴重結焦的原因分析，提出有效的防范措施，運行一年多未發生類似的結焦問題，從而保證了鍋爐安全運行，對同類型鍋爐有一定的借鑒。

關鍵詞：循環流化床鍋爐;結焦事故;措施

在循環流化床鍋爐諸多事故中，結焦事故是一種常見燃燒事故，無論點火或正常運行中都有可能發生，原因也有多種，一旦處理不當，會造成床面及回料系統大面積結焦，鍋爐被迫停爐打焦，不僅影響發電，而且當打焦方式不當時會危及工作人員人身安全。

1 循環流化床鍋爐的基本情況

1.1 循環流化床鍋爐的基本概念

循環流化床鍋爐是介于固定火床與煤粉懸浮燃燒之間的一潔凈煤燃燒方式，具有燃料適應性廣、著火條件好、燃燒效率高、高效脫硫、氮氧化物排放低、負荷調節范圍大、燃料預處理及給煤系統簡單，能燃用劣質煤尤其是伴隨原煤生產出來一直被認為是廢物的研石.其發熱量在二至三千大卡。所以循環流化床能實現資源綜合利用，在國內工業鍋爐和電站得到了廣泛的應用。在其運行中存在著諸如：廠用電率高、飛灰含碳量高、磨損大、結焦等問題。本文針對循環流化床鍋爐經常出現結焦現象.從其工作原理上進行了了闡述，并分析了結焦的機理和原因，根據生產實踐總結了預防結焦的措施和對策。

1.2 循環流化床鍋爐的基本構成

循環流化床鍋爐主要由4部分組成：燃燒室、絕熱旋風分離器、回料閥、尾部對流煙道。燃燒室后有兩個絕熱旋風分離器，回料閥位于旋風分離器下，與燃燒室和分離器相連接。燃燒室、旋風分離器和回料閥構成了粒子外循環回路。尾部對流煙道在鍋爐后部，煙道上部的四周及頂棚由包墻過熱器組成.其內沿煙氣流程依次布置有Ⅲ級過熱器和Ⅰ級過熱器，下部煙道內，依次布置有省煤器和臥管式空氣預熱器，一、二次風分開布置。前墻四點給煤，鍋爐采用兩個滾筒冷渣器，分別布置在鍋爐的兩側。

2 鍋爐結焦原因分析

2.1 煤質

原煤煤質較好，發熱量較高，工業分析如下：全水8.0%、固水0.78%、收到基灰份17.62%、收到基揮發份10.31%、低位發熱量25.22MJ/kg。屬于高發熱量、低灰份的煤種。燃煤發熱量高，灰份少，自然補充的床料少。

2.2 床料

燃煤的灰份少，發熱量高，煤的灰份小，自然補充床料少且點火時床壓低，煤燃燒放出的熱量不能被床料及時吸收并帶到爐膛中上部對水冷壁放熱，熱量集中積聚在爐膛中下部，由于密相區澆注料的絕熱作用，熱量不能很好被吸收，反映在爐內就是床溫高。當床溫高過1050℃，有可能形成低溫結焦焦塊，更加劇結焦，形成惡性循環。

2.3 運行操作

投煤后床溫高，重視程度不夠，沒有采取有效的措旌降溫，對后來床內出現明火、床壓大幅度擺動、爐膛負壓大幅度擺動等嚴重異常現象認識不足，沒能及時停爐。對回料腿低料位信號消失，并且高料位信號出現，沒能重視，及時停爐，造成回料立管內存料嚴重，并且物料在回料閥和立管內燃燒，延長了冷卻處理時間：回料閥高壓風壓力下降，風量上升，是回料閥內結焦或出現大的塊狀物，導致物料間隙大，高壓風母管壓力低、風量大，結焦加劇后，運行兩臺高壓風機對回料也無濟于事，反對立管內的物料燃燒提供氧氣，進一步加劇結焦。

3 結焦的預防措施

3.1 進行鍋爐冷態空氣動力場試驗

測定流化床的空床阻力和料層阻力特性：找出臨界流化風量，為鍋爐的熱態運行提供參考資料：檢查布風板配風的均勻性，保證鍋爐燃燒安全，防止床面結焦和設備燒損。

3.2 保證良好而穩定的人爐煤質，控制煤的粒徑

我廠是資源綜合利用電廠，燃用煤礦的副產品矸石和塔山洗煤廠的中煤。在2004年為了保證冬季供熱，我廠沒有燃用校核煤種，從外面采購了發熱量在5200大卡左右的原煤.由于其發熱量高而且煤的粒度控制不好流化困難造成床內不同程度的結焦。冷渣器頻繁堵，從事故排渣口放了高溫焦塊。

3.3 點火前一定要認真測量底料流化可燃質含量確保合格

5號爐由于使用了不合格的床料造成結焦.經分析認為是啟動床料中可燃物含量過高.在達到其著火溫度時突然發生暴燃，床溫突升，造成結焦。之后我們篩選床料時對含碳量高的灰渣進行了除碳處理，防止了啟動過程中發生結焦。

3.4 運行中的調整

（1）在返料投入的情況下應經常檢查返料是否暢通.防止因返料故障而造成結焦。

（2）根據床溫上升情況，及時細凋、微調風量及給煤量，保持流化良好，控制床溫漲幅不得過快。避免床溫大幅度變化。造成惡性循環。

（3）控制好運行中料層差壓來控制料層厚度。

（4）嚴格控制好床溫。

（5）應確保合格的爐內澆注料及防火耐磨材料質量及施工質量，防止因澆注料等材料垮落而引起結焦。

3.5 結焦處理

（1）床溫飛速上漲應立即停煤.同時快速大幅度增大一次風量，抑止床溫上漲幅度。

（2）停爐后放掉循環灰，盡量放掉爐膛內爐渣。

（3）如結焦嚴重，無法熱態清除，則待爐內冷卻后徹底清除。

4 結束語

循環流化床鍋爐的結焦事故是可以預防和避免的，只要認真監盤，加強巡檢，發現異常及時查出原因，對癥下藥，就可以預防結焦事故的發生。

參考文獻

[1]循環流化床鍋爐設備與運行[M].北京：中國電力出版社，2003.

[2]流化床燃燒技術[M].北京：水利電力出版社，1995.

[3]循環流化術燃燒技術[M].北京：中國電力出版社，1998.