循環(huán)流化床結(jié)焦分析與處理研究

田飛飛

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是近幾年來(lái)迅速發(fā)展的一項(xiàng)高效低污染清潔燃燒技術(shù)，目前已在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐和廢棄物處理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，具有良好的發(fā)展前景。同時(shí)，循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦問(wèn)題普遍存在，在鍋爐安全性和經(jīng)濟(jì)性方面都有不利影響，本文對(duì)循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了辦法求解。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床； 結(jié)焦； 分析研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.044

1 結(jié)焦現(xiàn)象

伴隨著鍋爐的誕生，在通常案例中，在水蒸氣的蒸發(fā)下，鍋爐中的一些灰渣雜質(zhì)會(huì)產(chǎn)生向上運(yùn)動(dòng)的趨向，在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，溫度逐漸下降，灰渣會(huì)逐漸由漂浮狀態(tài)產(chǎn)生下沉作用，當(dāng)在上升到一定高度，并逐漸靠近鍋爐內(nèi)壁時(shí)，會(huì)在冷卻的過(guò)程中降落于此，并慢慢積累和凝固。若是溫度不高，在工作人員對(duì)其內(nèi)進(jìn)行清理時(shí)，就可很容易將這些附著物清理掉；但是一旦鍋爐內(nèi)熱量達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)使飛塵產(chǎn)生粘性，一旦降落在鍋爐內(nèi)壁時(shí)，很容易結(jié)實(shí)地附著在爐壁內(nèi)側(cè)，同時(shí)，未凝固的灰粒也擴(kuò)大了空中飛塵的接觸面積，為其附著制造條件，結(jié)果日積月累，在鍋爐壁內(nèi)側(cè)產(chǎn)生一層厚厚的污垢，這個(gè)過(guò)程，即是我們常說(shuō)的鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象。

2 鍋爐結(jié)焦的危害

結(jié)焦會(huì)造成過(guò)熱器前煙溫度偏高，受熱面管束因高溫壽命縮短，鍋爐減溫水耗量增大；同時(shí)，結(jié)焦現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成鍋爐排煙溫度嚴(yán)重偏高，從而使熱損失增大，嚴(yán)重影響機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；結(jié)焦引起的鍋爐熄火，機(jī)組跳閘，對(duì)電網(wǎng)也會(huì)造成一定的沖擊，影響社會(huì)效益。機(jī)組效率低造成煤耗上升，煙氣、灰、渣排放量上升，環(huán)保費(fèi)用上升，機(jī)組跳閘后恢復(fù)需投注柴油，加大資源消耗和運(yùn)行成本。

3 影響循環(huán)流化床結(jié)焦現(xiàn)象的因素

（1）床料對(duì)結(jié)焦的影響。流化床的床料一般是指燃燒床上面的燃盡煤渣也叫墊底料。由于循環(huán)流化床鍋爐的燃燒床料主要是0-10mm的煤與灰渣，當(dāng)床料長(zhǎng)期處于靜止?fàn)顟B(tài)，很大程度上都會(huì)造成床料的過(guò)剩現(xiàn)象，過(guò)多的床料具有高溫與易燃性，同時(shí)床料中還存在一部分沒(méi)有充分燃燒的顆粒物，與空氣接觸，容易產(chǎn)生火花，釋放自身熱能，積累下來(lái)未能散開(kāi)自身熱量熱或者傳熱量很小甚至幾乎沒(méi)有，從而使未能充分燃燒的床料的溫度在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大的上升幅度，當(dāng)溫度上升到自身的熔點(diǎn)時(shí)，就會(huì)容易熔化，粘黏在鍋體內(nèi)部，時(shí)間一久，反復(fù)積累，就會(huì)形成結(jié)焦現(xiàn)象。

（2）燃料特性。燃用煤種的煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐的結(jié)焦有著根本性的影響與作用，結(jié)焦的內(nèi)因受灰質(zhì)的組成成分和熔化溫度影響。煤炭對(duì)溫度較高的爐壁具有強(qiáng)大的吸附力，容易發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象，因此來(lái)看，在判斷煤是否容易結(jié)焦時(shí)可用灰熔點(diǎn)溫度或者灰的主要成分等數(shù)據(jù)。通常可用灰成分中的鈣酸比、硅鋁比、鐵鈣比及硅值來(lái)判斷其結(jié)焦傾向，用二氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以判斷其沾污性，在5%-10%時(shí)積灰隨煤的灰分呈現(xiàn)指數(shù)增加。

（3）灰熔點(diǎn)在結(jié)焦產(chǎn)生中的作用。結(jié)焦的根本原因是熔化狀態(tài)下的灰沉積在受熱面上。由此可以看出，對(duì)灰的熔點(diǎn)掌握至關(guān)重要。灰熔點(diǎn)又叫熔融性，是充當(dāng)燃料的固體物質(zhì)中的一個(gè)動(dòng)力指標(biāo)，受溫度的影響較大，是指在高溫狀態(tài)下所發(fā)生的熔化現(xiàn)象。當(dāng)爐膛溫度大幅度高于灰熔點(diǎn)時(shí)，而灰粒粘附爐墻或管壁時(shí)仍處于熔融或半熔融狀態(tài)，會(huì)相應(yīng)的降低其粘附能力與承載能力。在爐壁上，常常分布著不均勻的渣團(tuán)，在煙氣的沖刷下會(huì)有脫落趨勢(shì)，在此階段，如果未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)爐壁記性清理，結(jié)渣速度會(huì)加速，面積擴(kuò)大。

（4）通風(fēng)條件。在對(duì)鍋爐進(jìn)行短時(shí)間停止進(jìn)行保溫保壓時(shí)，整個(gè)儀器沒(méi)有進(jìn)行運(yùn)作，此時(shí)床料是一種不動(dòng)狀態(tài)，在這個(gè)階段中，若是鍋爐的封頭和風(fēng)道擋板不夠嚴(yán)實(shí)、尤其密向區(qū)防風(fēng)狀況不佳，會(huì)帶來(lái)氧氣，床料一旦接觸，很容易燃起大火。在密閉靜止的環(huán)境下，當(dāng)大火導(dǎo)致的高熱量沒(méi)有被及時(shí)清除時(shí)，結(jié)焦現(xiàn)象也就出現(xiàn)了。

4 結(jié)焦現(xiàn)象的處理

（1）汽鍋焚燒進(jìn)程中的控制。在鍋爐啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)盡快，減少時(shí)間上的磨耗。防止因油和煤在初期的燃燒時(shí)數(shù)太長(zhǎng)導(dǎo)致的結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)。特別是在剛剛投入煤與油進(jìn)行共同燃燒時(shí)，這一階段尤為需要特別注意。在這時(shí)，由于火苗尚弱，火勢(shì)不大，投入的煤燃燒不徹底，存在大量未燃物，在這種情況下，一旦注入液體油，產(chǎn)生附著，很容易導(dǎo)致局部火勢(shì)過(guò)猛，形成結(jié)焦現(xiàn)象。同時(shí)，在點(diǎn)火時(shí)應(yīng)時(shí)刻注意鍋爐的溫度，一旦溫度達(dá)到投煤溫度，應(yīng)該及時(shí)加入煤，等到火勢(shì)穩(wěn)定后，立即停止加油，縮短煤油混和燃燒的時(shí)間。

（2）發(fā)現(xiàn)苗頭迅速接納措施。工作人員應(yīng)該認(rèn)真負(fù)責(zé)，一旦發(fā)現(xiàn)鍋爐的結(jié)焦現(xiàn)象，及時(shí)安排有關(guān)工作人員進(jìn)行清理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)增加檢查清焦，并及時(shí)匯報(bào)。同時(shí)，若發(fā)現(xiàn)燃燒器處結(jié)粘液時(shí)，清焦前應(yīng)投進(jìn)油槍，消除給粉自動(dòng)，做好穩(wěn)定燃燒措施后，匯報(bào)值長(zhǎng)與分場(chǎng)，方可進(jìn)行清焦工作，清焦完成后要立即停油輪，在清理難度偏大，清理工作難以開(kāi)展時(shí)，可通進(jìn)壓縮空氣，直至用水管進(jìn)行清理。

（3）一次風(fēng)速調(diào)整。選擇合適的一次風(fēng)速，保證最佳的著火距離；四角一次風(fēng)速調(diào)整，一次風(fēng)火焰盡可能在爐膛壁斷面的幾何中心。同時(shí)，適當(dāng)提高一次風(fēng)速，提高一次風(fēng)速可推遲燃料的著火，可使著火點(diǎn)離燃燒器更遠(yuǎn)，火焰高溫區(qū)也相應(yīng)推移到爐膛中心，可避免噴口附近結(jié)焦，而且這樣也可以減輕燃燒器附近的結(jié)焦。通過(guò)風(fēng)速的調(diào)整，讓空氣和燃料充分混合，增大燃料與空氣的接觸面積，避免在水冷壁附近形成還原性氣象，防止局部嚴(yán)重積灰、結(jié)焦。

（4）投煤的原則。循環(huán)流化床鍋爐在啟動(dòng)過(guò)程中，投煤的操作步驟極為重要，掌握正確規(guī)范的投煤方法尤為重要。首先是投放煤的時(shí)間，提前或者滯后都不利于煤的使用，導(dǎo)致煤的浪費(fèi)。同時(shí)，在剛開(kāi)始進(jìn)行投放煤時(shí)，要注意力度與投放量，避免因投放頻率與投放量導(dǎo)致的失誤，先在煤機(jī)投放較少數(shù)量的給煤，等到確認(rèn)爐膛氧量下降、床溫上升時(shí)才可逐漸延長(zhǎng)增加煤的投放量。600度以前，最適合的給煤方式是點(diǎn)動(dòng)給煤，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)后再改成連續(xù)給煤，在650度以前，煤的投放量要控制在每小時(shí)40噸以內(nèi)。

5 結(jié)束語(yǔ)

循環(huán)流化床鍋爐順應(yīng)新時(shí)代綠色環(huán)保的要求，是鍋爐發(fā)展的一大方向，目前，我國(guó)循環(huán)流化床燃燒技術(shù)已然趨于成熟，在制造與原料的低成本鼓勵(lì)下，發(fā)展更是蒸蒸日上，結(jié)焦現(xiàn)象明顯有違這一趨勢(shì)，如何盡早發(fā)現(xiàn)與解決掉這一問(wèn)題，最大程度的利用循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)為我國(guó)的工業(yè)化服務(wù)，值得我們?nèi)ヅΑ?/p>

參考文獻(xiàn)：

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