循環流化床鍋爐停爐的保養措施研究

王鵬飛

摘要：近年來，我國的化工工程建設的發展迅速，循環流化床（CFB）鍋爐燃燒技術是20世紀80年代發展起來的一項新的潔凈煤燃燒技術，它具有煤種適應性強的特點，尤其是在劣質煤的燃燒過程中，具有比較明顯的優勢。

關鍵詞：循環流化床鍋爐停爐;保養措施;研究

引言

我國是目前煤炭生產和消耗的第一大國，且在未來很長一段時間內煤炭依然在我國能源結構中占據主導地位。煤炭利用最廣泛的方式為將其燃燒利用其熱能，但是煤炭在燃燒過程中會產生大量的硫化物、碳氧化合物以及碳氫化合物等，給可持續發展帶來了隱患。

1 循環流化床鍋爐

1.1 循環流化床主要結構

循環流化床鍋爐主要由燃燒系統、物料循環系統、尾部對流煙道系統、水汽系統、除渣、除灰系統以及脫硫脫硝系統組成。爐膛尺寸12460mm×6700mm，蒸發受熱面采用膜式水冷壁，燃燒室中上部與前墻布置8片水冷屏和4片Ⅱ級換熱器，確保整個過熱器系統的輻射傳熱特性;底部采用微傾斜水冷布風板和大直徑鐘罩式風帽，使布風均勻，同時防堵塞、防結焦和便于檢修;尾部對流煙道布置Ⅲ級、Ⅰ級過熱器、H型省煤器、空氣預熱器。過熱蒸汽溫度由在過熱器之間布置的兩級噴水減溫器調節，Ⅲ級、Ⅰ級過熱器區域煙道采用的過熱器包墻為膜式壁結構，H型省煤器、空氣預熱器煙道采用護板結構。Ⅲ級、Ⅰ級過熱器布置16只蒸汽吹灰器，省煤器、空氣預熱器布置12支激波吹灰器，防止尾部受熱面積灰。

1.2 循環流化床鍋爐運行原理

燃料煤在播煤風作用下，送入爐膛內的燃料煤在鍋爐一次、二次風作用下，與爐膛內大量熾熱的底料混合，燃燒產生的大量熱煙氣攜帶大量飛灰，首先將熱量傳遞給水冷壁等爐內受熱面，經爐膛出口進入旋風分離器，分離下來的高溫灰經返料器送回爐膛，完成燃料的循環過程。經分離器分離后的高溫煙氣繼續將熱量傳遞給過熱器，省煤器，空氣預熱器，換熱后的煙氣，再經除塵器將攜帶的飛灰分離后，在引風機的作用下，經脫硫塔由煙囪排入大氣，燃盡的灰渣，由爐膛底部放渣管排出爐外。在汽水系統方向，給水由給水泵送入省煤器吸熱后經汽包流入布置在爐膛四周的水冷壁等受熱面及管道、集箱，完成水的汽化過程后，經汽包流入過熱器內，并在過熱器內進一步被加熱后送至蒸汽管網。

2 循環流化床鍋爐保養重要性

在對鍋爐保養的過程中，最為重要的就是循環流化床的技術，而燃燒煤種適應廣泛、運行效率、可以及時靈活調整、高效脫硫以及氮氧化物排放低等特點是其主要的運用優勢。當前循環流化床鍋爐已經廣泛的應用于我國工業、廢水處理業以及電廠業等行業，所以及時有效的提高循環流化床鍋爐的運用技術并及時研究出合適的停爐保養措施就顯得非常重要。

據實驗統計發現，在鍋爐運行的過程中，有很多方面的因素都會影響循環流化床鍋爐的安全運行。而制造、鍋爐設計、檢修以及安裝都是影響其運行的主要外界環境因素。若在鍋爐的使用過程中出現操作不準確的現象，可能就會發生安全事故，這會給企業帶來很多的負面影響。此外由于鍋爐本身運行的問題也會導致很多不良事件的發生，而較為麻煩的就是鍋爐停爐之后的再次啟動，稍有不慎就會導致整個鍋爐不能正常運行，另一方面，由于平常的維護保養不到位，就會直接導致鍋爐無法及時排除機內的廢水，縮短鍋爐的工作壽命。

3 循環流化床鍋爐停爐的保養措施

3.1 干法養護的方法技術

（1）干燥劑的方法。對于循環流化床鍋爐保養最常用到的方法就是干燥劑的方法，一般來說，鍋爐需要在特定的時期和季節停爐，在確定鍋爐完全停止后，若鍋爐內部的水溫已經逐漸的降到120攝氏度左右，此時就要及時開啟鍋爐的閥門，及時快速排除鍋爐內部的水分直到水分接近于0。而此時的鍋爐內部還事會存留一點余熱，剛好可以借助這點余熱及時烘干鍋爐內部金屬的表面層，還要及時清除鍋爐系統的殘渣，保證內部是干燥整潔的，鍋爐內部系統的汽水閥門在干燥劑放置后就要及時關閉。而當前生石灰、硅膠以及無水氯化鈣是最常用到的干燥劑，這就需要根據當時的情況來選擇合適的干燥劑。

（2）烘干法。這種方法用的比較少，主要應用于鍋爐檢修的時候。這種方法需要鍋爐內部水溫降至120攝氏度左右及時放水，直至內部水分完全排出，然后充分的利用鍋爐內部的余溫來使鍋爐得以及時的啟動，此外還要盡快烘干內部的金屬表面，保證其干燥清潔。

3.2 充氣保養

當鍋爐的水垢與雜質被清理之后，要確保其受熱面干燥，之后選擇鋼瓶的氮氣或者氨氣，從鍋爐上方充入，從而讓多余的空氣從最底處排除，同時保持爐內的壓力處于0.05到0.1MPa以上。因為氮氣相對穩定也不具有腐蝕性，因此能夠有效的保證停爐期間不會存在腐蝕的情況。而充入氨氣能夠驅除爐內的空氣，由于氨氣屬于堿性氣體，有助于避免氧腐蝕。當鍋爐內的氣壓降低之后要及時補充氨氣。因為氣體的滲透性較強，特別是氨氣泄露時有臭味，所以在充氣保養時必須要供回水閥與排污閥處使用盲板和橡膠墊，人孔和手孔處也要換為橡膠墊圈，同時擰緊螺栓封閉嚴實。對停爐時間短的鍋爐也可不放水進行充氮，把氮氣瓶通過減壓閥和鍋爐放空閥接通，同時維持壓力在0.2MPa上下，保證爐內水堿度pH值超過10。這種方法相對簡便，重新上水、啟動比較方便，適用性較強，能夠用于長期保養，但這種方法要求爐內汽水系統擁有較強的嚴密性，在保養過程中必須定期檢查。

3.3 濕法保養

濕法保養一般適用于停爐時間在30天-40天左右的鍋爐。選擇OH-溶液津貼鍋爐內壁，進而讓堿性溶液在鍋爐內壁上構成一層保護膜，實現保護鍋爐的目的。當鍋爐停爐之前應該將爐內的泥漿或者雜質等污垢清理干凈，之后選擇軟化水注入爐內直到達到最低水位處，再將事先配置完成的OH-溶液使用專門的泵體注入鍋爐之中。OH-保護溶液的制作是由氫氧化鈉水溶液8-10kg/t水配置而成，或者每噸水之中添加20kg左右的碳酸鈉，磷酸三鈉也可達到相同效果。將配置完成的保護溶液全部注入鍋爐之中，人工開啟注水閥門將軟化水注滿鍋爐，再將鍋爐的空氣閥與給水閥門關閉，選擇專用泵促進水循環，讓鍋爐內的溶液能夠均勻混合。為了確保爐內堿液濃度相同，還應該定期開啟循環泵，對鍋爐進行加溫來保證外部干燥，熄火之后必須將所有可能泄露的閥門進行關閉。爐內還應定期追加堿溶液，以維持堿度和保養效果。

4 結論

a循環流化床鍋爐在燃燒煤炭過程中的流化效果良好，無結焦現象;b循環流化床鍋爐內流化風量隨著設備負荷和投煤量的增加而增加;c循環流化床鍋爐內壓力隨著爐膛高度的增加呈現先減小后增大最后緩慢趨于穩定的變化趨勢。

參考文獻：

[1]楊征.循環流化床鍋爐的磨損與對策[J].中國特種設備安全，2017（02）：43-46.

（作者單位：遼寧華順供熱集團沈陽能源科技有限公司）