循环硫化床锅炉结焦问题及对策

[摘 要]循环硫化床锅炉燃烧技术自出现以来，已在世界各地得到了广泛应用。其优点为燃料适用性广，效率高、废气排放量小、负荷调节比大负荷调节快等，但结焦现象是一个困扰生产的严重问题，对锅炉的生产具有较大的安全隐患，本文就循环硫化床结焦原因和应对措施进行了分析并提出了解决办法。

[关键词]循环硫化床锅炉 结焦 对策

中图分类号：O340 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）04-0028-01

循环硫化床锅炉结焦是一个困扰生产的严重问题，对锅炉的生产具有较大的安全隐患。结焦无论在点火或在正常运行调整中都可能发生，原因也有多种，本文就循环硫化床结焦原因和应对措施进行了分析，并提出了解决办法。

一、结焦原因分析

1.渐进性结焦的主要原因有：⑴ 布风系统制造和安装质量不好。⑵ 给煤粒度超出设计值，甚至给煤中存在大块。⑶运行参数控制不当等，⑷风帽错装或风帽小孔堵塞等等。

2.生产运行中结焦可能原因分析：

⑴ 燃煤、床料熔点太低，在床温较低水平下就可导致结焦。

⑵ 流化风量偏低，常时间流化不良。一次风量过小，低于临界流化风量，物料流化不好。炉底风压过低，布风板阻力较低，（一般布风板阻力应为整个料层阻力的25～30%），布风不均，致使炉内流化不良，在床层内出现局部吹穿，而其它部位供风不足，床温偏高，物料产生粘结，从而形成焦块。

⑶ 风帽损坏，造成布风板布风不均，部分料层不流化。

⑷返料影响。返料风过小造成返料器返料不正常或返料器突然由于耐火材料的塌落而堵塞或因料差高放循环灰外泄失控等原因，返料无法正常返至炉内，造成床温过高而结焦。若再通过加煤来维持压力及汽温，则床温在返料未回炉膛及加煤的双重作用下灰急剧上升而导致床上结焦。启炉过程中，若在投煤后再投入流化风机，当返料突然回炉床时，造成床温陡降，降幅达200℃以上。此时，炉床内煤粒因床温下降而减慢甚至停止着火燃烧。此时，若操作失误，不停煤反而加煤想使床温回升，则会导致床温进一步下降及炉内燃煤的继续积累。当意识到床温无法回升而停煤后，炉内可燃质已大量积累，燃油将床温升到煤粒着火点时，炉内积累的大量可燃质会迅速燃烧而使床温失控进而出现结焦。

⑸ 床温测量装置故障，床温表失准，造成运行人员误判断或对某一单点床温偏高束手无策。

⑹ 运行人员对床温监视不严造成超温。根据一些文献资料介绍，实际颗粒的温度比床温测点测得温度要高150～200℃，可知虽然床温测点反映的温度不高，但实际温度已达1000℃多度，部分颗粒产生粘黏，形成焦块，并逐步长大。当出现燃烧故障时，循环流化床锅炉床温的变化是非常快的。由于炉膛内的物料很多，热容积大，床温如不能及时控制，极易产生结焦。

⑺ 压火时操作不当，冷风进入炉内。

⑻ 锅炉长期超负荷运行或负荷增加过快，操作不当。

⑼ 启炉时料层过簿或过厚。将造成床层部分被吹空，烟气短路，而另一部分却因未能

流化良好易结焦；料层太厚，料层阻力太大，会造成床料流化不良而结焦。炉内床料较少，能被烟气带走经分离器分离在回料腿落下的灰量也较少，在回料阀内始终不能堆积足够的料位，也不能形成正常的回料循环。由于炉内床料太少，炉内也不能形成正常的内循环。

⑽炉内浇注料大面积塌落，造成局部流化不良，过热而结焦。

⑾启炉投煤时极易造成落煤点不能正常流化而快速升温，非落煤点床温快速下降，床温不同部位偏差可达300-400℃以上，在此情况下，若继续强行起炉，将极易造成结焦。起炉投煤量及给煤时机控制不当，在床温较低或煤质较差时，投入床中的煤未着火或难以燃烧完全，造成炉内可燃质大量积累。在燃油升温到某一高值时，炉内煤粒着火燃烧，床温进一步升高，而床温的升高使煤粒的燃烧进一步加速，从而形成床温飞速上涨而无法控制导致结焦。

⑿运行过程中由于给煤机运行不正常，给煤量测量不准而给煤过多，造成床层局部超温。

⒀J阀风机故障引起锅炉MFT后发生的结焦。

⒁入厂煤含有矸石，输煤系统二次破碎机运行中无法将煤中矸石彻底粉碎，使大块的矸石在床层沉积，影响流化和燃烧，造成炉内结焦（并不利于排渣）。

⒂锅炉启动前，流化风嘴堵塞过多或有耐磨材料等杂物留有炉内。投运启动燃烧器时，严重配风失调或燃烧功率过大。

⒃停炉过程中，燃料未完全燃烧，析出焦油造成低温结焦。

⒄锅炉运行中，长时间风、煤配比不当，过量给煤。

二、防止结焦的技术措施

1.一定要保证良好而稳定的入炉煤质，特别是粒度、细度、矸石、熔点等指标一定要严格控制。

2.点火前一定要认真做好流化试验，就地观察底料流化情况及厚度，确保合格。良好的炉内空气动力场，可有效控制旋风分离器的二次燃烧，避免燃烧室、旋风分离器、回料器的超温结焦。提高播煤风压、低负荷时适当减少两侧边给煤可基本避免炉膛低温结焦。

3.在返料系统投入的情况下应经常检查返料是否畅通，防止因返料故障而造成结焦。

4.加快启动速度，避免结焦。对CFB锅炉应尽量缩短启动时间，否则油煤混烧时间过长，调整不当极易发生结焦，尤其投煤初期煤油混烧阶段，大量的煤投到炉内不能完全燃烧，很容易和未燃的油粘在一起形成局部高温结焦。点火初期当床温达到投煤温度时，应立即投煤，燃烧稳定后果断断油，包括在事故处理过程中，及时地断油，使煤油混燃时间缩短，防止结焦。

5.开始投煤量较大会出现床温飞升的现象。启炉时点动给煤的时间较长会造成可燃物的积累从而引起爆燃现象，对无烟煤的点火及运行过程应十分注意可燃成分的积累以免造成爆燃现象。刚开始投煤时，不得过快过猛，遵循少量间断的原则。先单台给煤机点动少量给煤等确认炉膛氧量下降、床温上升才可再次并逐渐延长点动给煤时间、增加给煤量。

6.严格控制好床温。床温测量采用床面上垂直均布的方式，可及时发现局部超温结焦。运行中通过监视布风板上均匀布置的热电偶测点，对异常工况及早采取措施；当发现床温过高时应立即采取措施，增加一次风量或减少燃料以降低床温。根据床温上升情况，及时细调、微调风量及给煤量，保持流化良好，控制床温涨幅不得过快，避免床温大幅度变化，造成恶性循环。一般床温应控制在850-950℃之间，最高不应超过1000℃。其主要控制手段是调整风煤配比及返料量。

7.控制床压 当床压过高时应立即排渣，降低机组出力，使床压保持在设计值范围内（7-10kPa）。控制好运行中料层差压来控制料层厚度。

8.应确保合格的炉内浇注料及耐火耐磨材料质量及施工质量，防止因浇注料等材料塌落而引起结焦。

9.启炉时回料腿由于回料温度较低流动性差，容易出现回料腿堵塞。建议启炉时应密切观察回料腿温度、压力的变化，如温度不变，则应用压缩空气进行吹扫流化，吹扫时应注意防止回料腿内的物料突然大量返回炉膛影响燃烧。

10.锅炉更换风帽后，需重新测定布风板阻力特性并让运行人员及时了解此特性的变化。启动前要做临界流化风量试验，一方面检验风帽是否有堵塞，另一方面运行中以此风量来指导运行调整，正常运行中要保证流化正常，一次风量不能小于此风量。

结束语

结焦问题是循环流化床锅炉发展过程中出现的重要问题之一，经过实际应用中的不断摸索，已经掌握了其基本的形成机理的影响因素，在许多结焦现象分析上，能比较客观的进行解释，并能采取相应的避免措施。