王曉強
摘要:循環流化床鍋爐的燃燒技術已經在我國工業領域得到了全面的推廣和普及,但是由于我國對于這方面的技術水平有限,在流化床鍋爐的運行過程中經常出現一些故障問題,所以,需要相關工作人員對日常出現的故障進行全面分析,并及時的改進,提升流化床鍋爐的可靠性,促進流化床鍋爐燃燒技術的不斷發展。
關鍵詞:流化床鍋爐;常見故障;改進措施
1循環流化床鍋爐技術特點
1.1可燃燒的燃料選擇范圍廣泛
循環流化床鍋爐技術有一個非常顯著的優勢特點,其可供于燃燒的燃料樣品選擇范圍十分寬廣,對燃料的適用性很高。在這項技術中,燃料僅僅只占床料的很少一部分,其余均是不能夠進行燃燒反應的固體物質。這些物質保證了床層溫度的穩定,使得燃燒物能夠更快速地達到著火點,而燃料通過燃燒反應而釋放的熱量又可以使得床層溫度相對穩定,使得對燃料的適應性很廣。
1.2燃燒效率高
循環流化床鍋爐中,由于分離器的存在,大量的顆粒在爐膛及循環回路中循環燃燒,只有較細的顆粒從分離器逃逸成為飛灰,保證了即使粒度很大的顆粒也能夠在相對降低的燃燒溫度下燃盡。隨煙氣逃離分離器的細顆粒形成的鍋爐飛灰,其平均粒徑一般只有10-30μm左右,與煤粉爐飛灰粒徑相當,甚至略低于煤粉爐,保證了循環流化床鍋爐對細顆粒燃燒也可以獲得與煤粉爐相當的燃燒效率。其燃燒效率高的主要原因是氣-固混合良好,停留時間長。
1.3 環保性能好
循環流化床鍋爐爐膛內燃燒區溫度一般維持在850-920℃,遠低于煤粉鍋爐,這一溫度范圍正是脫硫反應效率最高的溫度區間,加入1㎜以下的石灰石粉,在鈣硫摩爾比為1.5-2.5以及適當的石灰石粒徑分布下,就可以在爐內燃燒的同時,實現高達90%的脫硫效率;同時低于燃燒化學當量的一次風從爐膛底部加入,析出的燃料氮不能充分與氧反應生成氮氧化物;二次風從爐膛中部加入,這樣使該處的過量空氣系數達到20%,燃料氮已轉化為分子氮,在還原區以上形成的氮氧化物機會減少;氮氧化物生成較少,有利于爐內完成脫硫反應,是一種環保性能很好的燃燒技術。
2流化床鍋爐運行中常見的故障和改進
2.1燃燒室結焦故障
2.1.1流化床鍋爐燃燒室結焦現象
在流化床鍋爐燃燒室下部料層溫度超過1100℃以上,煙道內的溫度就會急劇上升,一次風機風出力不足,流化風量小于臨界流化風量時,就會出現風室內的壓力變大,從而導致一次風機的風壓、風量出現較大的波動,出現電流驟降的現象,并且風量的指示也會大幅度降低,從而導致燃燒室內的燃燒惡化,大部分的火焰呈現白色狀態,氧氣含量不斷降低,負荷急劇增加,導致爐膛壓力差逐漸消失。床上差壓波動變緩,壓差增大,床下溫度不正常地下降,爐膛負壓增大,冷渣管放渣困難,或者排不下渣,返料器內床溫急劇增高。大面積結焦時,風室壓力升高,一次風管振動,一次風機風壓波動較大,氧含量不斷降低,甚至為零,引風機電機電流波動,一次風機電流減小。
2.1.2燃燒室燒焦故障的改進
鍋爐正常運行期間,應及時化驗煤質,煤質變化較大時,及時進行調整,適當降低床溫,加大床料置換,把流化不好的床料及時排出。適當增加一次風量。如果爐內結焦長時間流化不良,幾經調整,仍無改善,嚴重影響鍋爐運行,必須立即停煤、停風、停爐。停爐后嚴密關閉所有風門、檢查孔、人孔門,讓燃燒室出現缺氧狀態,降低床層溫度,避免燃燒室的溫度持續升高,如果檢查結焦情況不嚴重可以在停爐一段時間后,打開燃燒室的門,清除其中的結焦物質,并清理外循環系統。如果出現物料全部燒焦的情況,溫度仍然比較高,清除結焦物質就比較困難,應該等鍋爐完全冷卻再進行清焦工作,并進行全面檢查,在故障都排除后才可以再次啟動。
2.2流化床鍋爐的爐膛內負壓難以產生
2.2.1爐膛負壓難以產生的現象
由于在運行時經常出現負壓指示值偏小,甚至經常會出現負壓為零變正壓的現象,也會出現爐膛內的負壓不正常,煙氣從爐膛的不嚴密處噴出來,同時在一次風的關閉狀態下,增強或者減弱引風的開度,爐膛內的負壓變化都不是很明顯。
2.2.2爐膛負壓不足的改善方法
由于引風機故障引發的爐膛負壓不足,直接可以采取維修或者更換引風機即可改善,但是如果是由于堵塞故障造成的或是由于密封不嚴造成的故障,首先需要系統的判斷,將引風機開關打開,查看除塵塔的進口處風力的大小,如果風力較小,則是由于除塵口出現堵塞造成的故障。漏風引起的將漏風點密封處理。
2.3流化床鍋爐運行中返料中止故障
2.3.1返料中止故障的現象
在流化床鍋爐運行過程中,經常會出現控制負荷困難的現象,通過應急措施的實施,也僅能保證負荷達到原來的20%,床溫度也很難實現控制,只要給予少許煤,返料器的溫度就逐漸升高,然后又緩慢降低,出現很不穩定的現象,從返料器中觀察孔發現返料中止,并且爐膛的差壓逐漸下降或降至零,返料的溫度偏離正常值,經常會低到750℃以下,導致返料器不能有效地完成返料的作用。放循環灰時有焦塊,或堵塞放不下灰,床層溫度升高,鍋爐負荷降低。
2.3.2返料中止故障的改進方法
首先檢查返料器的風門,并對返料器系統進行檢查,若因啟動階段返料風量小而使返料中止,應適當增加返料風量;若增加風量仍不返料,說明返料器內部結焦,應及時將循環灰放掉。放灰管堵塞時,應設法疏通。運行中若發現返料中止,應立即減負荷。處理時應首先將循環灰從放灰管設法放凈。若因返料器有異物或脫落耐火材料影響返料或堵塞放灰管,經處理后恢復正常,可重新投入返料。若因結焦而返料中止,并且鍋爐其他部位無缺陷,單純處理返料故障,應壓火處理。壓火后,檢查返料口及返料器布風板,將焦塊打碎清除干凈。嚴密監視床層溫度,及時調整給煤機和一、二次風量控制床溫正常,防止因返料中止床溫升高,造成高溫結焦。
結束語
隨著我國電力工業的不斷發展,循環流化床鍋爐燃燒技術以其燃料適應性廣、具有較高的燃燒效率和脫硫效率、操作簡便和低排放等特點得到廣泛的應用,隨著循環流化床鍋爐技術的不斷發展,已經向高參數、大容量全面發展,越來越凸顯循環流化床鍋爐技術的重要性。
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