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

摘 要：循環流化床鍋爐由于煤種適應性廣、污染物排放量低等優勢在短短十幾年內發展迅速，得到了廣泛應用。在運行過程中經常會發生循環流化床鍋爐爐壁結焦現象，影響鍋爐正常運行和對居民熱源的供應。該文對循環流化床鍋爐爐壁結焦原因進行了詳細的分析和歸納，提出了一些措施，改變燃煤焦結特性，嚴格控制運行參數，增強操作人員技能水平等，以避免循環流化床鍋爐結焦。

關鍵詞：結焦 灰溶點 運行參數 培訓 措施

中圖分類號：TK227.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）01（a）-00-01

火炬熱源客服運行3臺29 MW循環流化床鍋爐，負責87.37萬m2內居民樓、公共設施及企事業單位、商服等的供熱服務。自機組投運以來曾多次出現結焦現象，影響了機組的經濟運行和對用戶的熱源供應。為確保優質服務、為用戶提供穩定熱源。本文對循環流化床鍋爐結焦原因進行了詳細的分析和歸納，提出了改變燃煤焦結特性，嚴格控制運行參數，強化操作人員技能等措施，以避免循環流化床鍋爐結焦。

1 循環流化床鍋爐結焦原因分析

循環流化床鍋爐結焦分為漸進性結焦、高溫結焦和低溫結焦。其原因主要有燃料質量不佳、風控不當、結構設計不合理、床料局部或整體溫度超過灰熔點或燒結溫度，以及爐內流化工狀況不好等。

1.1 風控

風控的好會是循環流化床鍋爐運行參數的具體體現。一是在起動過程中，一次風量太小或減風至流化極限以下，會造成料層流化不良狀況，而出現局部溫度過高，料層差壓是一個反映燃燒室料層厚度的參數，在鍋爐運行中，料層厚度大小會直接影響鍋爐的流化質量，如料層厚度過大，有可能引起流化不好造成爐膛結焦或滅火。二是在返料時，風量太小，或返料器突然由于耐火材料的塌落而堵塞，或因料層差壓高放循環灰外泄失控等一些原因，返料則無法正常返至爐內，就會造成床溫過高而導致結焦。

1.2 燃煤

煤對于循環流化床鍋爐結焦是有著直接關系的。體現在以下三個方面：一是煤種變化大。煤粒度太大，或粗顆粒份額較多等，同時也會造成床層嚴重的流化，導致密相區超溫而結焦。二是灰熔點低。當煤顆粒在爐膛內較高溫度下熔化成液態或軟化狀態時，相互黏結，且自身燃燒放出的熱量無法及時傳出，也會產生結焦。三是給煤量過大。在運行中，使料層中含煤量過多，料層溫度升高，燃燒氣氛更加趨于還原性氣氛，煤的灰粒容易達到熔融及軟化狀態而結焦。

1.3 結構設計

由于受地理、技術等因素的制約，循環流化床鍋爐大多都存在設計上不合理的狀況。布風板設計不良、風帽布置不合理或風帽損壞，導致成布風板布風不均，都會造成部分料層不流化而產生結焦。另外，返料閥設計不當，返料風可能導致閥體內可燃物燃燒，這樣則容易使返料溫度升高則導致內部結焦現象。

1.4 操作人員

除以上因素外，操作人員素質和技術水平的高低也決定了結焦的次數和程度。技術水平高、經驗豐富的操作人員，在燃料的使用和風控上就能恰到好處的控制結焦，在發生情況時也能果斷、準確的就把問題化解成安全運行。技術水平低、經驗匱乏的操作人員處理以上情況時就可能處理的不夠及時、乃至處理不當造成二次事故，導致停爐。

2 預防循環流化床鍋爐結焦的措施

通過對以上原因的分析，采取以下技術措施就可以提前預防和避免結焦的事故的

發生。

（1）選擇優質燃煤。改變燃煤的焦結特性，保證良好而穩定的入爐煤質，嚴格控制入爐煤粒度，一般嚴格控制在10 mm以下，無煙煤盡量控制在8 mm以下。

（2）充分做好啟動的準備工作。在鍋爐每次啟動前，要認真檢查鍋爐風帽等部件是否完好，檢查風室，清理雜物。起動時，做好冷態流化試驗，確認床層分布均勻，流化良好。

（3）嚴格控制給煤量。在點火過程中，當床溫達到500 ℃以上時方可加入少量的煤以提高床溫。在投煤初期，不得過快或過猛，采取少量間斷的原則。點火給煤過程中若發現底料局部發亮或底料溫度急劇升高，說明底料有結焦的趨勢，則應該減少給煤量，增加風量防止結焦。

（4）嚴格控制料層差壓。料層差壓應控制在5～7 kPa之間。料層差壓可以通過爐底放渣管排放底料的方法來調節。鍋爐運行中，如果料層差壓超出正常范圍，說明流化不正常，下部有沉積或結渣，此時，可短時開大一次風，吹散焦塊，并打開放渣管排渣；如果不能立即清除干凈，則要停爐仔細檢查。采用人工放渣要及時，做到勤放少放，不允許一次放過多的床料，不得用壓風的方式降低料層差壓。排出的爐渣有渣塊應匯報司爐，排渣結束后排渣門要關閉嚴密。

（5）選擇合理風煤配比。運行過程中，保持合理的風煤配比及一、二次風配比。運行中一次風量不得低于對應料層厚度下的最低臨界流化風量，以保證床料流化正常。二次風補充燃燒中氧的不足，其調整應根據燃煤揮發分的高低隨負荷進行。

（6）做好操作人員培訓。設立“進步空間”、“藍領學堂”、“技術交流室”等學習場所設施，實現電教一體化的全新教學方式。通過夏季集中學、冬季計劃學、日常操作演練學、定期專題研討學等多種培訓方式，建立“每日一題、每周一課、每月一考”的全員參訓制度，形成一套科學、系統、規范的培訓機制，不斷提升操作人員實際操作能力和處理突發事故的能力。制定科學、規范的操作流程，不斷細化節點、量化標準、強化控制，全面提升整體操作水平，為確保循環流化床鍋爐安全經濟平穩運行提供有力支撐。

3 實例

事件1，點爐時出現低溫結焦。現象：從觀火控看到明亮、不正?；鹕啵环邢聹囟仍鲩L過快，正常為2～3 s上升1 ℃，結焦情況下1秒增長2 ℃左右。原因：風帽不通，導致無法流化。處理方法：結焦不嚴重時，加大一次風量，吹散焦塊；此次點爐正常一次風量30 Hz，11000 m3/h，結焦時風量提高到35 Hz，1400011000 m3/h。嚴重結焦時，加大一次風量后，停止給煤，停爐，人工扒焦。

事件2，反料結焦?，F象：正常反料溫度為1200 ℃，出現結焦時，反料溫度突然增長，反料風壓力表不撥動；加大給煤量鍋爐負荷也無法提高，床溫超過1050 ℃；爐室壓差正常為100～200 pa，出現結焦時爐室壓差不正常。原因：煤質突然發生變化、煤質含灰量過多、顆粒度過細造成反料結焦。處理方法：初期，處理反料器堵塞，放反料灰，若仍無法恢復，則馬上停爐，打開反料器，清灰。

4 結語

循環流化床鍋爐結焦不僅會影響到鍋爐的安全穩定運行，甚至還會損壞設備和冬季供暖的穩定性。在流化床鍋爐運行中，必須要認真做好冷態試驗，保證良好的流化質量，同時要認真調整好煤量、風量，嚴格控制床溫及料層差壓等運行參數，嚴格按照標準化流程進行操作，這樣可以避免流化床鍋爐結焦，為油田廣大居民提供穩定優質的熱源，做好優質服務的后勤保障工作。