鍋爐常見運行故障探析

王鑫 張勇

（烏海熱電廠運行部，內蒙古 烏海 016000）

循環流化床燃燒技術是國內外公認的一種潔凈煤燃燒技術。循環流化床鍋爐具有燃料適應性廣、爐內脫硫成本低、污染物排放少、燃燒效率高、負荷調節比大和灰渣綜合利用等獨特的優勢，成為實用化進程最為成功的潔凈燃燒技術，目前在電力行業正向產業化、大型化方向迅速發展。我國是以煤為主要一次能源的國家，燃用的煤種最為齊全。同其它鍋爐一樣，CFB鍋爐也有其自身的局限性和一個完善過程，CFB鍋爐在運行中的常見問題。

1 冷渣器排渣管堵塞

1.1 排渣管堵塞的主要原因排渣管內部耐磨材料膨脹受限導致內部變形。

爐內脫落的耐磨澆筑料、燃燒過程中形成的焦塊進入排渣管。

采用階梯板的排渣管內積灰過多，造成灰渣在排渣管中流動不暢。

1.2 排渣管堵塞采取的措施渣管設計和施工時應消除設計角度偏差，考慮材料的膨脹間隙。施工時注重排渣管內部耐磨材料澆筑質量，使排渣管內部平滑。

鍋爐點火時應對排渣口進行吹掃，清除排渣管內的雜物；爐內澆筑料選擇既耐磨又具有較強結合強度材料，在耐火材料的養護階段注重耐火材料的養護，防止爐內澆注料脫落；運行人員加強對鍋爐運行參數的控制，有效地抑制爐膛內結焦；設計方便對排渣口結焦進行疏通的捅灰口，出現堵塞應及時安排人員進行疏通。

對采用階梯板的排渣口和用壓縮空氣進行進渣的排渣管，應及時排掉階梯板內的積灰。

2 選擇室結焦

2.1 選擇室結焦的主要原因在床壓較高情況下，排渣量忽然增加，或從選擇室回灰大量涌入未燃盡燃料和床料，選擇室流化狀態被破壞，未燃盡的高溫燃料在選擇室燃燒結焦。

2.2 風帽堵塞較多或大粒徑的床料進入冷渣器導致選擇室的流化不良。改進型鐘罩式風帽或劍形風帽可有效解決漏渣和風帽磨損問題。

2.3 冷渣器中的床料未冷卻到設計溫度就進行排渣，造成冷渣器內部部件變形，影響冷渣器的流化；冷渣器長時間停用或長期選擇單個冷渣器排渣，停用的冷渣器中的床料在水蒸氣作用下粘結，形成低溫焦。

2.4 運行人員未把握好冷渣器流化風量的配比，不恰當的風量配比導致了冷渣器中灰渣流化不良。

2.5 選擇室結焦的解決措施運行人員加強對鍋爐運行工況的了解，及時調整鍋爐參數，樹立鍋爐物料動態平衡的概念，控制鍋爐的運行床壓在正常值，盡量避免鍋爐大量排渣。

2.6 每次停爐應對冷渣器風帽進行吹掃，發現堵塞風帽應疏通，控制好燃料的粒徑。

2.7 鍋爐進行排渣，冷渣器應交替進行；對進入冷渣器的灰渣進行充分冷卻，保證冷渣器的運行工況。

2.8 對冷渣器流化風室風量進行經驗總結，選擇冷渣器各風室風量的優化參數包括冷渣器最低的流化風量，保證冷渣器在任何負荷下的正常流化。

2.9 冷渣器下灰倉格刪堵塞原因及采取措施

采用倉泵輸灰的鍋爐，其格柵堵塞的主要原因是燃料中的大粒徑煤矸石和大量的排灰量。解決措施是加強燃料的質量治理，優化煤的分級，對格柵進行預見性的清理。

3 J閥故障

3.1 J閥故障主要原因

3.1.1 旋風分離器回料不正常。旋風分離器因灰位較高而影響了分離器的分離效果，從而使一定量未分離灰進入煙道造成空預器積灰嚴重，引起J閥入口靜壓波動。

3.1.2 過高的循環倍率造成J閥循環灰量過大，超出J閥流通能力。

3.1.3 燃燒工況的忽然改變破壞了J閥的循環。

3.1.4 流化風配比不恰當，J閥回料未完全流化。

3.2 J閥故障采取措施

3.2.1 發現回料不正常時，及時對旋風分離器的風量進行調整，必要時降低鍋爐負荷；尾部煙道積灰嚴重時，加強對其吹灰，必要時采用從事故放灰口放灰。

3.2.2 適當降低冷渣器用風，適當提高二次風量的比例，降低燃燒風量，保證爐內的燃料和床料在爐內有足夠的停留時間，即增加內循環的時間和數量，降低旋風分離器的物料比例。

3.2.3 在燃燒工況忽然改變導致循環被破壞時，應及時調整鍋爐運行參數建立新的平衡。

3.2.4 加強對J閥風量配比的經驗總結，尋找J閥各部分最優化參數，選擇合適流化風量和松動風，建議在風量調定且回料正常時，不宜對該風量做隨意變更。

4 給煤系統故障

4.1 給煤系統故障主要原因

CFB鍋爐燃料的顆粒較粗，但燃料中的細微顆粒在煤質中有較大水份時極輕易粘結，從而造成煤倉和給煤線堵塞。煤粒在給煤機中堵塞、擠壓，從而造成給煤機鏈條爬坡、斷鏈。煤中雜質如編織袋、樹塊進入給煤機，造成給煤機卡澀、堵煤、跳閘和銷子斷。

4.2 給煤系統故障解決措施

4.2.1 CFB鍋爐的燃煤根據煤的物理特性和現場實際，設置干煤設施；有效減少煤中的細微顆粒，防止煤的過度粉碎，減少貼煤的可能性；根據各廠燃煤的實際情況，鍋爐煤倉加裝可靠的松動裝置，在給煤機下加裝電動或手動調節閥，保證給煤的連續性和均勻性。

4.2.2 對給煤線做好選型，加強給煤線運行中檢查。

4.2.3 加強燃料的治理和質量控制，防止不易破碎的雜物進入給煤線。

5 CFB鍋爐的磨損和澆注料脫落

5.1 CFB鍋爐的磨損，CFB鍋爐典型特征是煙氣流速較高，煙氣中灰的濃度大，顆粒粒徑大，因而對爐墻的沖刷嚴重。在CFB鍋爐中輕易磨損的主要部位有：承壓部件、內襯、旋風分離器、布風板、返料裝置及水冷風室。影響磨損的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循環方式、運行參數、受熱面結構和布置方式。

其解決措施是：選擇合適的防磨材料及澆注料；采用合理的結構設計；對材料表面進行非凡處理，鍋爐磨損嚴重部位應增加防磨襯墊；運行人員加強對鍋爐燃燒參數的調整，控制床溫變化幅度在答應值；注重煤質質量。

5.2 澆注料脫落

鍋爐頻繁的啟停、不恰當的養護措施可能導致爐內澆筑料在膨脹和收縮過程中的脫落。爐內澆筑料應根據爐內不同部位的溫度、磨損條件、耐磨材料的性質、抗震特性、熱膨脹性及價格因素綜合考慮，選擇既耐磨又具有較強結合強度材料，耐火材料的澆注需要有資質的專業施工隊伍進行。

6 CFB鍋爐膨脹問題

鍋爐爐膛、旋風分離器、尾部煙道有不同的膨脹中心，因此鍋爐的許多部件連接采用了膨脹節連接，如鍋爐到旋風分離器進口、旋風分離器出口到水平煙道等。各膨脹節非凡是床下水冷風室和回料系統的膨脹節，在金屬膨脹節能夠滿足各方面的膨脹要求時，應考慮換成金屬膨脹節；充分利用停爐機會，對膨脹節進行檢查、修補、更換。非金屬膨脹節設計應考慮通風以及防止積灰和煤粉導致損壞；在鍋爐設計時應考慮對不同的膨脹進行補償。

在這些故障中，不難看出，鍋爐的燃料導致了許多故障。因此，在鍋爐大型化設計時，應考慮對燃料預處理做出優化設計，如使燃料的水份降低，煤質更具有寬篩分特點，進一步降低煤中煤矸石含量等。通過燃料的預處理改善燃料特性，將直接降低冷渣器、J閥、給煤系統、鍋爐的磨損等故障率，使鍋爐的可用率得到保證。

循環流化床鍋爐經過一段試運行和規律摸索以后，隨著積累的運行經驗的日益增多和對鍋爐設備進行適當改造和消缺，鍋爐運行的可靠性逐漸提高、連續運行時間逐漸延長，鍋爐運行的經濟性必然提到議事日程上來。近兩年由于煤價增長幅度大，提高鍋爐熱效率、降低機組發電煤耗、改善鍋爐運行的經濟性就顯得更為迫切。

[1]田進步.鍋爐運行故障診斷系統的應用研究華北電力大學（北京），2005-01-10.