循環流化床鍋爐結焦原因分析及預防措施

程國富

摘要：近年來，隨著世界范圍內對于潔凈煤技術的重視，越來越多的新型技術和工藝在一線生產當中得到了廣泛應用，而循環流化床燃燒技術就屬于其中的一員。我國對于循環流化床燃燒技術的研究和開發較早，目前已經取得了重大的技術突破，并形成了相對成熟的應用體系，無論是前期制造還是后期運行，均能夠取得較為出色的經濟效益和環境效益，能夠滿足我國相關排放指標的基本要求。但是，循環流化床燃燒技術在實際應用中卻普遍存在著結焦嚴重的情況，而結焦問題的存在也對鍋爐整體的運行安全性造成了一定的影響。本文從熱電生產的實際情況出發簡要分析了循環流化床鍋爐的結焦原因，并對結焦問題的預防方式進行了深入的探究，希望能為相關單位帶來一定的工作參考。

關鍵詞：循環流化床;鍋爐結焦;原因分析 ;預防對策

1、原因分析

從實際情況來看，? 循環流化床鍋爐的結焦情況可以根據表現形式、生產環境的不同而劃分為高溫結焦、低溫結焦和漸進性結焦三種類型。高溫結焦一般常見于高溫條件下，其具體是指當鍋爐床的整體溫度達到某種界限時而出現的結焦情況，其結焦范圍較大，一般會涵蓋整個鍋爐床，焦塊在冷卻之后為深褐色，堅硬，且表面存在氣孔。低溫結焦的具體表現與高溫結焦截然相反，其覆蓋面積較小，一般以局部結焦為主。漸進性結焦則是最為復雜的一種的結焦情況，其具有一定的隱蔽性，在實際當中很難得到發現，一般是由于布風系統的原因所引發的。[1]

1.1 高溫結焦原因

在實際當中，鍋爐床的溫度控制一般通過儀表設備來進行，而由于儀表設備的工作原理受限，故經常會出現局部溫度過高，而儀表顯示溫度正常的情況。造成局部溫度過高的主要原因在于循環灰與燃料之間的融合問題，燃料在燃燒過程中所產生的熱量過于集中在鍋爐床的局部，無法通過循環灰來實現熱量的流散。同時，當溫度過高的位置與溫度測量元件之間的距離較遠時，則會直接影響到測量元件的準確性，導致無法及時發現局部溫度過高的情況。需要注意的是，并非全部情況下局部溫度過高均無法得到發現，當超溫區域或者結焦區域距離測量元件較近時，則可以準確通過儀表設備展示出來。若在實際當中出現結焦區域包圍測量元件時，測量元件的溫度上升速度會變得極為緩慢，與正常時的溫度變化情況之間存在本質上的區別，即非正常表現，故這種情況下即可判斷鍋爐床存在結焦的問題。最后，當鍋爐床整體溫度過高時也會引發高溫結焦，同時這種情況也是最為直觀的表現。整體溫度過高的問題對于鍋爐床的正常生產影響較大，但只要能夠及時發現，并采取相應的處理措施，即可在結焦的初期階段對問題進行控制，常用的控制方式為風冷卻方式。 [2]

1.2 低溫結焦原因

一般情況下，導致出現低溫結焦問題的主要原因在于局部或者整體溫度低于灰渣的變形溫度。低溫結焦的特殊性質意味著其很難在結焦的初期階段發現，因為低溫結焦發展緩慢，一般發生在啟、停爐，壓火、揚火、低負荷煤質差時。因此時一次風較小，焦塊難以由出渣口排出，特別是在低風量時間較長的鍋爐啟動中。等發現有焦塊時，往往已經很嚴重了，只有停爐處理。如果鍋爐啟動頻繁結焦，而其它設備又沒有問題，可以適當增加啟動時的臨界流化風量。

1.3 漸進式結焦原因

漸進性結焦具有一定的隱蔽性，無論是初期還是中期都很難發現，一般發現時已經出現大范圍結焦的情況。顧名思義，漸進式結焦的形成較為緩慢，且對于鍋爐床的運行影響較小，即便是處于結焦狀態之下，鍋爐床的溫度變化以及流化狀態均表現為正常。漸進式結焦主要是由于布風系統問題所引發的，故熱電企業只要能夠保證布風系統安裝正確、運行正常即可達到避免漸進式結焦的目的。

2、預防措施分析

2.1 減少油煤混燒時間

在鍋爐床點火的初期階段，技術人員在發現床溫滿足投煤條件之后，需要即可投煤，并在煤炭燃燒穩定之后中斷油料供應，若油煤混燒時間過長，此時調整不當極易發生結焦。 [3]

2.2 正確投用返料裝置

從技術原則的角度來看，在點火后的初期階段不得投返料風，技術人員需要確保底料細灰徹底充滿返料裝置后再投返料風，且投返料風時需要確保鍋爐床中的燃料充足，否則床溫將難以控制。

2.3 控制投煤量

點火初期，投煤速度不得過快過猛，要遵循少量間斷的原則。給煤中若發現燃料的溫度增長迅速，并超過了正常的增長趨勢，則說明存在結焦的可能性，故這種情況下需要減少煤炭的投放量，并增加給風量。[4]

2.4 嚴格控制床溫。投煤初期，床溫很難控制，此階段極易造成結焦事故。可以通過調整風煤配比和返料量來控制床溫，而在對燃燒情況進行調節時需要始終堅持“少量多次”的基本原則，避免給料過多則導致鍋爐床的溫度變化幅度增加。

2.5 控制料層差壓

在鍋爐床運行過程中若發現料層差壓超過了標準范圍，則說明鍋爐床的流化情況出現了問題，導致這一問題出現的原因包括沉積現象和結渣現象，故需要增大一次風，并打開放渣管排渣。

2.6 控制風煤配比

在實際操作過程中，技術人員需要確保一次風量滿足料層厚度標準，同時確保一二次風的配比，從而保證風煤配比。

3、結束語

綜合來看，導致循環流化床鍋爐出現結焦問題的因素眾多，熱電企業在實際生產的過程中需要正確看待結焦問題對于生產效率所造成的負面影響，認真做好監控，不斷總結運行經驗，分析、判斷產生結焦的原因，發現問題及時采取應對措施，這樣即使是燃燒劣質無煙煤的循環流化床鍋爐也完全能夠避免、控制或大大降低鍋爐結焦事故的發生。

參考文獻：

[1]李菲. 火炬熱源客服部循環流化床鍋爐結焦的原因分析及預防措施研究[J]. 科技創新導報， 2013（1）：76.

[2]陳振煜. 循環流化床鍋爐結焦原因分析、處理對策及防范措施[J]. 輕工科技， 2014（2）：P.40-41.

[3]雷霖， 李士平， 陳一平. 某廠循環流化床鍋爐結焦原因分析及預控措施[J]. 湖南電力， 2010（4）：39-41.

[4]孫崇海. 循環流化床鍋爐結焦原因分析及措施[J]. 化工設計通訊， 2018（7）：115-116.