淺談循環流化床鍋爐結焦的原因危害及防范措施

呂樂

【摘 要】結合本公司運行的35t/h循環流化床鍋爐分析 CFB 鍋爐結焦原因及危害，并提出了相應的防范措施，來減小鍋爐結焦對生產的運行。

【關鍵詞】循環流化床鍋爐；司爐工；結焦原因；防范措施

中圖分類號： TK229.66 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）09-0197-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.094

Discussion on causative harm and preventive measures of coking in circulating fluidized bed boiler

LV Le

（Yunnan Metallurgical new titanium industry Co.， Ltd.， Kunming 65010）

【Abstract】Combined with the 35t/h circulating fluidized bed boiler operated by our company， the cause and harm of coking of CFB boiler are analyzed，and the corresponding preventive measures are put forward to reduce the coking operation of the boiler.

【Key words】Circulating fluidized bed boiler；Boiler worker；Coking cause；Preventive measures

0 前言

循環流化床（CFB）鍋爐是目前迅速發展起來的低污染、清潔燃燒鍋爐。因其具有燃燒效率高、燃料適應性廣、煙氣中有害氣體排放濃度低等優點，得到了廣泛的應用。目前已經應用到大型火力發電機組中。但其運行過程中極易發生結焦。CFB 鍋爐結焦是運行中較為常見的現象，鍋爐結焦是指灰渣在高溫下熔化后粘結在爐墻、受熱面、爐床、風帽上的現象。

CFB鍋爐結焦形式分為低溫結焦、高溫結焦和漸近性結焦[1]。低溫結焦是指床溫低于灰渣變形溫度，由于流化不好局部超溫或低溫燒結而引起各種顆粒粘連在一起的現象。因此，研究鍋爐結焦的原因，知道其危害性，再有針對性地找出防范措施，對提高循環流化床鍋爐的安全穩定運行，對保障企業的安全生產更具有重大意義。

1 鍋爐運行中結焦原因分析

1.1 煤質的影響

如果使用的煤的灰熔點相當低，當煤顆粒在爐膛內較高溫度下熔化成液態或熔融狀態時，相互粘結，且自身燃燒時釋放的熱量無法及時傳遞出去的時候，就會容易產生結焦現象。這在生產實踐中并不常見，因為，在鍋爐設計的過程中，設計煤種相對固定，灰熔點有一定范圍，在采購燃料時也有分析化驗報告，因此在生產過程中很少會出現，但燃料的影響仍然是鍋爐結焦的原因之一。

1.2 煤的粒度的影響

煤的粒徑分布不合理，沒有達到循環流化床鍋爐的入爐條件，循環流化床鍋爐對燃煤粒徑的要求都比較高，燃煤粒徑達不到要求，對循環流化床鍋爐的安全、經濟運行影響很大。燃煤顆粒較粗，床層加厚、風阻增大。運行中，需要經常排渣，降低床層厚度，這樣經常會排渣時造成床層厚度較薄，床層被吹穿導致局部溫度突然升高導致鍋爐結焦。燃煤粒徑細會導致飛灰可燃物增加爐床沸中溫度偏高，運行時引風機出力增加，床料厚度床壓不好控制等導致超溫結焦。國內對循環流化床鍋爐燃煤粒徑的要求經歷了由粗到細，到粗細適當的過程。這個過程也是伴隨著鍋爐結焦走過來的。循環流化床入爐煤設計粒徑范圍為0～13mm[2]，根據不同的結構有適當差距，但很少有大于20mm的入爐粒徑。煤的粒度對循環流化床鍋爐的影響在時間生產過程中也偶爾會發生，主要因為破碎設備出故障時入爐粒徑沒有得到很好控制的時候。

1.3 鍋爐運行時司爐工的操作水平的影響

司爐工操作水平也是導致循環流化床鍋爐結焦的主要原因之一。就以我們公司來說熟練的司爐工和非熟練的司爐工操作水平相差太大。不熟練的操作導致鍋爐結焦的事故時常發生。運行中給煤量過大，排渣時料層厚度保持不好，要么過厚要么過薄。還有就是起爐是風和煤的配比搭配不好，使鍋爐床層中含煤量過多，床層溫度突然升高，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。由于司爐工的操作熟練程度引起的鍋爐結焦在實際生產過程中經常發生，這跟企業管理有比較大的關系。

1.4 鍋爐輔助設備故障的影響

鍋爐的輔助設備在鍋爐的生產運行中也尤為重要。鍋爐輔機的完好有時直接影響鍋爐運行，甚至結焦停爐。

1.4.1 破碎設備的影響

破碎設備到不到額定功率，導致煤的粒徑粗細不均勻，導致下煤時堵塞或落煤管、螺旋給煤機搭橋，使得進煤量忽高忽低，影響司爐工操作。導致鍋爐結焦。

1.4.2 熱工儀表的測量精度的影響

熱工儀表對鍋爐結焦的影響，在實際生產過程中時常發生，最常見的就是熱電偶、壓力變送器和變頻器的影響最為常見。

熱電偶主要影響是點火的時候，鍋爐爐膛測量爐膛溫度的熱電偶，運行一段時間后，由于磨損等原因，又沒有及時校正和更換，導致點火的時候，爐膛溫度得不到準確的反應，使得司爐工要么過早加煤，要么過遲加煤，誤導加煤時機導致鍋爐結焦。

壓力變送器主要影響是床壓的測量，一般風量在做冷態實驗的時候，已經找到臨界風量，這樣有助于司爐工在鍋爐運行時判斷。但是由于壓力變送器的不準確性，誤導司爐工配風時控制不當，要么導致床層被吹穿，要么導致床層沸騰效果不好導致鍋爐結焦。

變頻器的影響在鍋爐運行也時常會發生。本身其實故障很少會發生，但是由于更換煤種后，螺旋給煤機沒有及時標定，導致給煤量不準確導致鍋爐結焦。

1.5 鍋爐附件對鍋爐結焦的影響

旋風分離器效率降低對鍋爐結焦的影響，鍋爐停爐后，必須對旋風分離器進行清理或者維修，如果出現堵塞時，鍋爐的結焦有可能從旋風分離器的位置結焦，使整個煙道變窄而導致整個鍋爐結焦。這雖然在實際生產過程中并不常見但也是我們司爐工應該引起注意的。

鍋爐返料裝置的影響。主要有兩方面，一方面返料器堵塞，導致返料不正常引起鍋爐結焦。另一方面，返料風忘記打開或者沒有開到位導致返料量不夠誤導司爐工操作導致鍋爐結焦。

鍋爐布風裝置對鍋爐結焦的影響。主要是有以下兩方面，一時停爐后，風帽沒有清理干凈，導致布風效果不好，影響鍋爐爐床沸騰效果不好導致鍋爐結焦。另外，就是由于鍋爐運行停爐后，清理時沒有仔細，有些風帽脫落或者有些風帽已經損壞，沒有及時更換導致鍋爐結焦。

1.6 鍋爐壓火操作的影響

鍋爐壓火操作是鍋爐運行最常見的操作。它是指鍋爐運行過程中，出現突發事件，如停電、斷煤等一些突發事件采取的操作。壓火的操作方法不當隨時會造成鍋爐結焦。

2 鍋爐結焦的危害

2.1 鍋爐結焦直接運行企業生產，導致其他需要供熱的設備停爐，故障等造成一定的經濟損失。就拿我們公司來說如果蒸汽停供7小時以上會導致公司沸騰氯化爐死爐事件發生。造成巨大的經濟損失。

2.2 鍋爐結焦直接威脅司爐工的生命安全，結焦發生時，勢必要盡快恢復生產，人工清理焦塊時司爐工們也苦不堪言。

2.3 鍋爐結焦司爐工清理焦塊時時常發生燙傷燒傷的事件發生。

2.4 鍋爐結焦會導致鍋爐使用壽命變短，或造成水冷壁管爆管等事件發生。

2.5 鍋爐結焦還會造成其它一些安全事故的發生。

3 鍋爐結焦的防范措施

3.1 鍋爐點火前的檢查

3.1.1 鍋爐重點部位的檢查：1）燃燒室內應無焦渣，雜物及工具。2）檢查布風板上所有風帽無損壞現象，風帽無堵塞，放渣管無堵塞、變形、開裂等現象。3）爐內及燃燒室各部無損壞現象。4）熱電偶一般插入深度不小于15㎜，檢查后關閉放渣門。5）旋風分離器內部應完整無損，返料器無結渣、積灰、雜物。6）轉彎煙道內部應完整無損，返料器無結渣、積灰、雜物。

3.1.2 其它重要的操作步驟的檢查：1）在機組初次啟動前，必須對爐床加入床料，床料宜用較細，較少含碳的顆粒，一般可用燃燒較凈的沸騰爐渣，經12mm篩子篩過。其床料的靜止料層高度約為300mm左右，要埋住沸下熱電偶。回料器內清理干凈，用干燥的煙道灰填充料腿。2）點火前應進行冷態試驗，并做好試驗記錄。冷態試驗內容包括如下：（1）螺旋給煤機給煤量的標定。（2）點火油槍壓力與流量的標定。（3）風量的測量和標定。（4）布風均勻性檢查。（5）測定空板阻力與送風量的關系。（6）測定不同料層厚度的料層阻力與送風量的關系。

3.2 司爐工的培訓：根據國家相關的法律法規取得相應的司爐證，并時常開展應急演練，加強壓火操作的培訓，做到人人持證上崗。

3.3 注意好外圍條件的把控煤質的穩定性，上煤，進煤設備的完好性。排渣設備的完好性。以及其他系統設備的完好性。

3.4 根據檢修操作規程大修期間那些鍋爐部位是重點，是否按照相關規范完成檢修、標定、檢測等工作。

雖然鍋爐的結焦現象不能避免，但是經過我們自己的努力和專研，我們只要控制好煤量，風量，員工操作水平的質量。我們是完全可以減少鍋爐結焦現象的發生，甚至讓結焦現象不要發生。這是我們熱工人員努力奮斗的目標。

【參考文獻】

[1]劉德昌，閻維平.流化床燃燒技術[M].北京：水利電力出版社，1995.

[2]牛勇.循環流化床鍋爐設備[M].北京：中國電力出版社，2007.