循环流化锅炉运行常见问题及其控制要点

【摘 要】本文从循环流化床锅炉技术的特点出发，分析了循环流化锅炉安装中常见的问题，针对加强循环流化锅炉运行控制的要点进行详细探究，并提出了循环流化床锅炉技术发展前景。

【关键词】循环流化锅炉；运行问题；控制措施

中图分类号： TK229 文献标识码： A

引言

随着锅炉生产技术的逐渐成熟，循环流化床锅炉作为锅炉中的新产品在市场上得以广泛的应用，其不仅具有较好的燃烧效率，而且能够适应不同的煤种，便于进行运行调整和维修，具有良好的环保性，脱硫效果较好，可以从多种途径对其进行综合利用。但在实际运行中，为了有效的提高锅炉的燃烧效率，可以对锅炉安装运行进行调整优化，从而使其处于最佳的运行工况下，确保燃烧的充分性，实现锅炉的完全燃烧。

一、循环流化床锅炉技术的特点

整体煤气化联合循环、增压循环流化床以及常压循环流化床技术，目前是国际上一致认可的洁净煤发电技术。国际上普遍认可的商业化程度最好的技术就是常压循环流化床发电技术，此技术是一种新型清洁煤燃烧技术，是八十年展起来的，常压循环流化床发电技术在处理高硫煤和劣质煤方面具有一定的优势，可以达到国家要求的大气排放标准。循环流化床洁净煤燃烧技术还具有很多优点，比如不局限于煤矸石、负荷具有调节性、燃料适应性广、调节幅度大、油页岩等高灰燃料以及能达到环保指标等[1]。

二、循环流化锅炉运行中常见的问题分析

1、磨损形成的原因分析

循环流化床锅炉能够将高浓度、高速和高流量的固体物料流态化过程进行循环，同时还可以传递高强度的热量和动量。所以在使用的过程中，固体物料会直接撞击到循环流化床锅炉的内壁，由于固体物料高速运行，所以巨大的冲力会造成金属部件的磨损，而且锅炉内的环境处于长期高热状态，导致循环流化床锅炉出现更明显的磨损。根据循环流化床锅炉的运行特点分析，固体物料的循环方式，燃料的特征，受热部件的面积和承受能力都可以影响循环流化床锅炉的磨损程度。通常情况下，固体物料的颗粒越大，其浓度就会越高，导致严重的磨损。此外，高流速的固体物料也是一个加速磨损的原因。如果固体物料的颗粒硬度非常大，也会使得磨损加剧。除去这些因素，如果循环流化床锅炉的安装和修理不合格，也会缩短其使用寿命。

图1循环流化床锅炉水冷壁磨损现象

2、分离器故障的原因

在循环流化床锅炉的运行中，需要将气体和固体进行分离，由于分离器操作简单、分离效率较高，因而得到了广泛的使用。分离器的正常使用对于循环流化床锅炉的运行有着非常重要的影响。分离器的效率与入口处的风速和颗粒大小有关。如果入口处的风速越大，则分离器的效率就越高，如果入口处的颗粒物很大，效率也会相应提高。当分离器的效率过低，则颗粒物得不到充分燃烧，从而加剧磨损，循环灰量的减少也会导致结焦的情况发生。

3、排渣困难的原因

冷渣器不仅是排查的主要工具，更是保证循环流化床锅炉运行的重要辅助设备。冷渣器是通过水冷绞龙螺旋排渣机这个主体设备再加上动力设施组成，通过对速度的控制，从而控制渣量的排放情况。冷渣器排放困难一般表现为冷渣器进渣管堵塞，排渣温度高以及排出管堵塞等[2]。

三、加强循环流化锅炉运行问题控制的要点探究

1、避免磨损的改进措施

为了能够保证循环流化床锅炉的正常运行，增加使用的寿命，需要采取适当的措施避免磨损的发生：第一，保证充分燃烧，使得固体燃烧物料的颗粒保持均匀，直径尽可能减到最低；第二，减慢运行过程中的烟气流速，在确保循环流化床锅炉正常操作的情况下，减小流速；第三，定期检修循环流化床锅炉，对有磨损的部件及时整修，如果是锅炉外部的漆料脱落也要维修，同时检测锅炉的寿命，做到及时更换；第四，严格控制耐火材料的升温，保证炉内的适当温度。

2、提高分离器的利用效率

要想提高分离器的效率，可以采用以下几个方法：第一，对分离器内壁进行定期检修，如果发现磨损，就要及时维修或者更换；第二，定期检查分离器的密封情况，发现漏风要迅速采取措施；第三，关注床层的流速，对其数据做好记录，对分离器风量的配比状况密切关注，维持在适当的数值内，确保这些量化参数的最优配比。

3、解决排渣的措施

在冷渣器的进渣管道内部增设内置冷却水和防磨损的锥形阀来控制进渣量，同时进行通风，设置安全的操作程序，保证进渣流程的顺利进行，从而防止堵塞情况；除此之外，将排渣管道设置成喇叭形状，让物料从大到小流动，通道的不断扩大会使得物料流动越来越好，排渣的时候就会更加容易。

4、返料量控制

返料量是循环流化床锅炉运行操作时不同于常规锅炉之处，根据前面提到的循环流化床锅炉燃烧及传热的特性，返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用，因为在炉膛里，返料灰实质上是一种热载体，它将燃烧室里的热量带到炉膛上部，使炉膛内的温度场分布均匀，并通过多种传热方式与水冷壁进行换热，因此有较高的传热系数，通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。另一方面，返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系，也就是说，分离器的分离效率越高，分离出的烟气中的灰量就越大，从而锅炉对负荷的调节富裕量就越大，操作运行相对就容易一些[3]。

5、煤粒粒径的大小

在实际的生产运行当中，有时会忽略煤粒粒径的大小对燃烧的影响。根据实践运行生产中得出的经验发现煤粒粒径的大小在循环流化床锅炉的燃烧中起着举足轻重的作用：颗粒过大将会造成磨损面积扩大，磨损速度加快。还会造成旋风分离器严重磨损，除尘器效率显著降低。颗粒过大易造成床面结焦。入炉煤颗粒过大，再加上杂质混合将损坏风帽，使局部流化不良，局部床温升高导致结焦。如再加上其它原因，如料层过厚、排渣不及时等则更容易结焦。燃用灰熔点较低的煤时，还会结焦事故，颗粒过大将使床温偏低且不能满负荷运行。因此一定要保证入炉煤的粒径保持在合适的范围。

6、风量的调整

在锅炉运行过程中，许多用户往往只看风门开度的大小来调节风量，但对于循环流化床锅炉来说，其对风量的控制就要求比较准确。对风量的调整原则是在一次风量满足流化的前提下，相应地调整二次风和三次风量。因为一次风量的大小直接关系到流化质量的好坏，循环流化床锅炉在运行前都要进行冷态试验，并作出在不同料层厚度(料层差压)下的临界流化风量曲线，在运行时以此作为风量调整的下限。对二次风量的调整主要是依据烟气中的含氧量多少，通常以过热器后的氧量为准，如含氧量过高，说明风量过大，会增加锅炉的排烟热损失，如过小又会引起燃烧不完全，增加化学不完全燃烧损失和机械不完全燃烧损失，如果在运行中总风量不够，应逐渐加大鼓引风量，满足燃烧要求，并不断调节一二三次风量，使锅炉达到最佳的经济运行指标。

四、循环流化床锅炉技术发展前景

迄今为止，循环流化床锅炉燃烧技术是商业化运行最好的清洁煤燃烧技术。目前全球煤炭的储量正在不断减少，全球对环保的要求也随之的逐渐升高，循环流化床的发展有了新的机遇。

1、煤炭是我国重要的化工资源，但是大量的使用让储量逐渐减少，大型煤粉锅炉的发展将逐步被限制。而循环流化床具有适广性，适合各种燃料的燃烧，而且能为城市进行垃圾处理，政府必然会大力支持，这将是循环流化床锅炉技术发展中的优势。

2、目前国内的火电厂在国家环保局要求下，陆续大力发展脱硫项目。但受到煤粉锅炉的限制，结构不占优势，干法脱硫技术是无法进行的，因此大部分是采用石灰石湿法脱硫，而湿法脱硫需要增加投入在增加烟道、吸收塔、增压风机、石灰石浆液系统、废水系统、石灰石粉制备系统、石膏脱水系统等脱硫设备上。相比而言，循环流化床锅炉就少多了，循环硫化床采用的是炉内喷钙干法脱硫，而且可以实现脱硝，不用增加过多投资但效率得到提升，可以达到80%以上系统脱硫率。

3、对于高灰分设备、高硫分设备或者低挥发分设备等其它燃烧设备难以进行燃烧的燃料，循环流化床锅炉燃烧技术是占有优势的，对于低负荷要求较高的调峰电厂，循环流化床锅炉燃烧技术占有绝对优势的。我国研制的220/th、41oth/循环流化床锅炉已投入运行，在国际上，这项技术已经朝大型化方向发展，因此，循环流化床锅炉在国际市场上具有顽强的生命力，对它的发展前景着重要的意义。

结束语

综上所述，循环流化床锅炉具有自身的特点，所以需要对其运行规律进行有效的掌握，这样能够根据运行中各种参数的变化来对其进行及时的调整，确保其能够发挥出最大的效能，为企业带来更好的经济效益和社会效益，逐渐在应用中取代其他一些炉型的锅炉，占据市场的主要地位。

参考文献：

[1]熊柳智.浅谈锅炉安装常见问题及其质量控制要点[J].科技资讯,2013（28）:122.

[2]宋秀斌.锅炉安装质量控制要点探讨[J].能源与节能,2013（11）:159-160+171.

[3]邵毅.循环流化床锅炉安装检修质量对部件磨损的研究[J].科技创新导报,2013（34）:1-2.