電廠循環流化床鍋爐結焦原因及預防對策

陶永進

摘要：各大電廠在生產的過程中，應用循環流化床鍋爐技術可進一步提高脫硫率，減少不必要的污染，因此，該項技術具有環保節能的功效。循環流化床鍋爐還能發揮出燃料的優勢，對負荷進行有效調節，確保灰渣得到充分利用。在具體操作的過程中，鍋爐經常會出現鍋爐結焦的問題，本文主要對其結焦的原因進行分析，然后探討相應的改進對策。

關鍵詞：電廠;循環流化床鍋爐;結焦;預防

引言

在各大電廠中，常用的一種設備是循環流化床鍋爐。該類鍋爐的工作效率比較高，運行成本比較低，在運行的過程中，不會產生嚴重的污染，可確保燃料得到充分燃燒。在應用循環流化床鍋爐的過程中，由于與之相關的技術體系并不完善，造成鍋爐存在各種各樣的技術問題，給企業帶來很大的損失。循環流化床鍋爐的常見問題是結焦，其不僅會影響鍋爐的正常運行，還會降低電廠運行的效益。因此，要制定有效的預防措施，避免產生結焦問題。

一、循環流化床鍋爐的優勢

循環流化床鍋爐對燃料具有很強的適應性，而且具有節電與節煤功能，工作效率比較高， 在各大電廠中得到廣泛的應用。循環流化床鍋爐的優勢主要有以下幾點。第一，該類鍋爐對燃料的適用性極強，可適應多種燃煤，如無煙煤、煙煤和褐煤。此外，也可將秸稈和稻殼作為主要的燃料。第二，循環流化床鍋爐具有優越的結構性能。在該鍋爐中，主要采用高低溫兩級的方式對過熱器進行布置;采用一級布置的方式完善空氣預熱器與省煤器的功能，從而提高燃料的燃燒效率。

二、循環流化床鍋爐結焦的原因與形成

1、結焦原因

第一，循環流化床鍋爐所面臨的壓力和溫度不穩定，導致燃氣缺乏一定的穩定性，與之相關的技術參數存在較大的波動。第二，氧氣含量不斷下降。第三，鍋爐膛的負壓力增加，風室風壓和風量的波動較大。第四，壓力負荷值和氣溫逐漸下降。第五，在排渣的過程中，管道面臨堵塞，排渣不順利。第六，通過觀察可知，在流化床中出現了渣塊，燃料在鍋爐中無法正常運行。

2、結焦過程

循環流化床鍋爐的結焦現象可分為兩種，一是低溫結焦，二是高溫結焦。如果床層的整體溫度低于灰渣變形的溫度，由此產生的結焦就稱之為低溫結焦。如果床層的溫度比較高，其所產生的結焦稱之為高溫結焦。隨著溫度的不斷下降，高溫焦塊會產生數量不多的氣孔，顏色為深褐色。在各項技術參數都正常的情況下，會逐漸形成漸進性結焦。隨著時間的不斷推移，焦塊體積會越來越大，這樣就會影響流化與排渣，影響鍋爐正常運行。

三、案例分析

為了進一步分析循環流化床鍋爐的結焦問題，并對這一問題進行有效的預防，在本次研究中，主要以某熱電廠的兩部循環流化床鍋爐為例。這兩臺鍋爐在運行和啟動時，均會產生結焦問題。鍋爐的爐膛為全膜式水冷壁懸吊結構，在燃燒室的底部設置水冷布風板和等壓風室。

循環流化床鍋爐出現結焦問題后，不僅會影響到鍋爐的正常運行，還會給熱電廠造成較大的損失。比如，每次產生結焦事故，需鍋爐停止運行，停機時間長達五天，這給熱電廠所帶來的經濟損失不言而喻。因此，要采取有效的措施對鍋爐結焦問題進行預防。煤和底料在燃燒的過程中會產生許多熱量，由于這些熱量不能被及時帶走，會導致溫度越來越高，當溫度超過灰渣變形的溫度后，就會產生結焦。局部位置出現結渣后，這些渣塊會在較短的時間內形成較大的渣塊，從而對鍋爐的流化狀態造成不利影響，只有停止鍋爐運行，才能避免問題進一步惡化。

1、灰渣熔點低

由于結焦分為低溫結焦和高溫結焦，因此，兩類結焦的形成均與溫度有關。在高溫結焦狀態下，床溫度比較高，即使鍋爐處于正常的流化狀態，也會產生結焦。在低溫結焦狀態下，床層的整體溫度低于灰渣的變形溫度，加之灰渣的熔點與其成分有密切關系，若鈉與鉀的含量較高，會導致灰渣的熔點下降，繼而產生結焦。

2、床料流化不良

如果鍋爐的流化不良，也會導致鍋爐內部產生結焦。為了確保循環流化床鍋爐正常運行，要充分發揮出燃料的作用。常見的燃料主要有灰渣和煤，如果硫化效果不佳，就會導致燃料在局部位置不斷堆積，加之床料自身擁有較高的溫度，若燃料并未完全燃燒，就會持續釋放熱量，導致熱量不斷積累，使得該位置的床料溫度迅速增加。一旦其溫度超過灰渣自身的熔點，就會產生結焦。若惰性床料顆粒和燃燒煤顆粒的相對速度為零，就會導致燃料的傳熱速度加快，部分床料的溫度也會持續升高，從而形成融合的塊狀固體，并迅速粘結其周邊的惰性床料，使得這一固體體積不斷增加，一旦床的整體溫度超出固體的溫度時，床層會產生結塊，鍋爐在運行的過程中，其內部的燃燒物質會釋放出大量的熱量，如果熱量并未及時傳遞到受熱，就會對其周圍的物料行車影響，導致整體溫度迅速提升。若溫度超過灰渣的熔點溫度，就會出現結焦。

四、預防鍋爐結焦的對策

1、對鍋爐點火進行有效的控制

進行鍋爐點火時，要保證鍋爐具有良好的流化功能。點火后，要進行燃料的投入操作，并考慮到溫度的影響，一旦加入的燃料并沒有完全燃燒，其溫度就會迅速提升，若不能對燃料進行合理控制，就會產生結焦。因此，需對床料的流化功能進行合理控制，投煤時，可采用脈沖式給煤法，這樣就能避免產生小的焦塊。一旦發現焦塊，要在第一時間對其進行處理。要縮短風量的運行時間，可避免出現結渣現象。點火后，還需考慮到其他問題，比如，盡量避免出現溫度無法控制的問題。不要一味增加煤，而且不可使用過多的燒油和床料進行助燃。若使用油槍，則需對油量進行合理控制，避免油量過大或過少。同時，還要對床料的升溫速度進行控制，避免產生結焦。

2、合理控制差壓變化

為確保流化床鍋爐正常運行，需對料層差壓進行有效控制，確保其持續、均勻變化，如果出現變化不均勻的問題，就要仔細分析原因。如果料層差壓的變化速度加快，就要采取有效的預防措施。要加強對料層差壓的變化的觀察，一旦發現有突發狀況，就要及時采取措施。

五、循環流化床鍋爐運行管理要點

為了不影響循環流化床鍋爐正常運轉，需采取有效的管理措施，保證鍋爐可以安全運行。要仔細分析鍋爐在運行中存在的問題，及時統計鍋爐發生的故障點，并對其運行過程進行優化。要保證鍋爐的運行溫度保持在合理范圍內，通常要高出900℃，這樣才能達到理想的節能效果。在具體控制鍋爐溫度的過程中，要對給煤量和風量進行合理控制。如果要增加鍋爐的溫度，就要適當增加給煤的數量，進一步減少風量。如果要降低鍋爐的溫度，就要適當增加風量，減少煤的用量。只需對風量和煤量比例進行控制，就能達到理想的溫度控制效果。在具體操作的過程中，管理人員要結合鍋爐的實際情況，選擇合適的管理方式，明確管理要點。

1、控制鍋爐負荷和鍋爐水位

要根據額定負荷的要求，對鍋爐的負荷進行有效控制，合理控制負荷的比例。鍋爐運行的最大負荷是110%的負荷，當鍋爐在這一負荷下運行時，需避免運行時間過長。對鍋爐的正常水位進行監督，避免其接近最高水位或最低水位。定期對水位進行校正和測量，選擇合適的測量工具。

2、對蒸汽壓力表等設備進行有效的控制

為了確保蒸汽壓力表正常運行，要及時對其管路進行沖洗，并采用紅線標明鍋爐運行所面臨的最高壓力。要定期對壓力表進行檢驗，保證其性能完善。此外，要發揮出水位計、溫度計、自動化控制等裝置的作用，及時對鍋爐的運行參數變化進行監督，一旦報警裝置有所動，就要及時分析問題產生的原因。需定期對報警裝置進行檢查，避免其操作失靈。

結束語

總之，為了有效預防鍋爐的結焦問題，要仔細分析結焦產生的原因，采取有效的預防措施，就可達到事半功倍的效果。

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