引 言
循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)是目前迅速發(fā)展起來的一項高效、清潔燃燒技術(shù)。但由于其固有的一些特點,運行中仍時常出現(xiàn)技術(shù)上的問題。結(jié)焦就是循環(huán)流化床鍋爐運行中較為常見的故障,它直接影響到鍋爐的安全經(jīng)濟運行。
一 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的現(xiàn)象
1)床溫急劇上升;
2)氧量指示下降甚至為0;
3)一次風電流減;
4)爐膛負壓增大;
5)引風機電流減小;
6)床料不流化,燃燒在料層表面進行;
7)放渣困難,正壓向外噴火星;
8)觀察火焰時,局部或大面積火焰呈現(xiàn)白色;
二 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的原因分析
結(jié)焦分為高溫結(jié)焦和低溫結(jié)焦。高溫結(jié)焦是由于運行中溫度過高,床料燃燒異常猛烈,溫度急劇上升,當溫度超過灰的熔化溫度T2時就會發(fā)生高溫結(jié)焦。低溫結(jié)焦則是因為流化不良使局部物料達到著火溫度,但此時的風量足以使物料迅速燃燒,但不能充分的沸騰移動,致使局部物料溫度超過灰熔點T2,如不及時處理就會發(fā)生結(jié)焦。如何控制低溫結(jié)焦和高溫結(jié)焦呢?
高溫結(jié)焦主要的原因是啟動過程和正常運行中,給煤過多過快未及時加大一、二次風量,加減煤和風時大起大落,風和煤比例失調(diào),監(jiān)盤不認真或調(diào)整不當造成床料超溫,放渣過多造成料層太薄,造成床溫忽上忽落不穩(wěn)定,返料器回送裝置返料不正常或堵塞,運行中熱工控制系統(tǒng)不完備,儀表配置不合理,測點不足,司爐盲目操作等。
低溫結(jié)焦主要的原因是一次風過小和局部區(qū)域故障,在低于臨界流化風量運行,點火前,沒有常規(guī)做冷態(tài)臨界流化試驗,運行操作心中無數(shù),在運行中沒有根據(jù)床層壓差值進行分析和放渣,造成料層太厚,造成流化形成泡狀狀態(tài),局部區(qū)域故障系鍋爐耐火材料脫落,耐火材料大面積脫落或爐膛內(nèi)有異物,破壞高溫返料器工作或鍋爐床料流化不良,還有風帽損壞較多或風帽堵塞,渣漏至風室造成風量分配不均。均會導致物料不能充分流化,床料超溫而結(jié)焦。
鍋爐在壓火期間,很易造成低溫結(jié)焦的。因床料處于靜止狀態(tài),如果鍋爐本體及煙、風擋板不嚴密、特別在密向區(qū)漏風,灼熱的床料中的可燃物獲得氧氣,便會產(chǎn)生燃燒。由于燃燒產(chǎn)生的熱量不能及時帶走,在揚火操作過程中,煤量加太多,流化風量不足也是使局部區(qū)域床料超溫而結(jié)焦。
三 循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的預防措施
循環(huán)流化床鍋爐一旦產(chǎn)生結(jié)焦,便會迅速增長,焦塊長大速度越來越快,因此預防結(jié)焦和及早發(fā)現(xiàn)結(jié)焦及處理是運行人員必須掌握的。
一)保證良好的流化工況,防止床料沉積
1) 保證臨界流化風量,必須在每次鍋爐啟動前,應認真檢查風帽、風室,清理雜物,啟動時,應進行冷態(tài)臨界流化試驗,確認床層布風均勻,流化良好,床料面平正。
2) 確保燃燒系統(tǒng)正常運行,給煤粒度符合設計0-20mm要求,隨時查看入爐煤粒情況并加強煤控聯(lián)系。
3) 嚴格控制料層差壓,均勻排渣。采用人工放渣要及時,做到少放勤放。若排出的爐渣有渣塊應匯報司爐,排渣結(jié)束后排渣門要關(guān)閉嚴密。定期對水冷風室和返料器風室進行放灰。保證水冷風室和返料器小風室不堵灰,
4) 認真監(jiān)測床底部和床中部溫差,如果溫差超出正常范圍,說明流化不正常,下部有沉積或結(jié)渣,此時可開大一次風增大流化風量,并打開熱渣管排渣;如不能清除,應立即停爐檢修。
5) 嚴格控制高溫旋風筒下部和返料器溫度,隨時調(diào)節(jié)返料增壓風機的壓力和風量,確保返料器工作正常。
二)點火過程和燃燒工況調(diào)整
1)點火過程中,一般床溫達到400-500℃可加入少量的煤(點煤)以提高床溫。如果加煤量過多,由于煤粒燃燒不完全,整個床料含碳量增大,這時一經(jīng)加大風量,就會猛烈燃燒(爆燃),床溫上升很快,會導致整床高溫結(jié)焦,為此,在點煤和連續(xù)加煤時,嚴格控制進煤的時間和進煤量,要特別注意氧量和床溫的變化,當床溫超過1050℃,雖經(jīng)減煤加風措施,床溫仍然上升,此時必須立即停爐壓火,一般待床溫低于800℃再啟動。
2)調(diào)整負荷鍋爐負荷運行時,嚴格控制床溫在允許范圍內(nèi),做到升負荷先加風后加煤,降負荷先減煤后減風,燃燒調(diào)節(jié)要做到“少量多次”的勤調(diào)節(jié)手段,避免床溫大起大落,做到“三勤三穩(wěn)”。
3)運行中要加強監(jiān)視返料的情況,對返料器溫度是否正常,若超出正常值很多,可能是發(fā)生了二次燃燒。此時應加大返料風量,提高灰溶度和灰的循環(huán)倍率K,增高鍋爐的效率。若爐膛壓差過高在500pa以上時,返料器溫度也會超過正常值,有必要時對返料器進行放灰,如返料器發(fā)生了堵塞,此時應打開返料器的排灰閥放灰,同時加大返料風量。若仍不能消除故障,則必須停爐檢修。
4)在正常運行中,保證良好的燃燒工況,控制鍋爐出口煙氣含氧量不低于O2=3%~5%,合理調(diào)整一、二次比例使燃燒工況良好,一般一、二風比例為6:4左右,保證風和煤的結(jié)合充分燃燒,以降低飛灰可燃物含炭量,可防止分離器和返料機構(gòu)內(nèi)發(fā)生二次燃燒而超溫,減少機械和化學不完全燃燒。根據(jù)流化情況控制床料壓差在正常范圍8.5-10kpa左右,保證床料良好的物料正常沸騰流化狀態(tài),使溫度均勻,做到配風適當,火焰中心不偏斜。
三)壓火時正確操作
壓火時將鍋爐負荷降至最小值,停止排渣并保持較高的料位。停止給煤,減小二次風。維護床溫920-950℃之間,待床溫有所下降趨勢時,則停止二次風機、一次風、引風機和返料風機。迅速關(guān)閉各風機進出口、風煙道 擋板和閘門,防止漏風。壓火期間,加強床溫下降速度的監(jiān)視和分析。
三)壓火時正確操作
壓火時將鍋爐負荷降至最小值,停止排渣并保持較高的料位。停止給煤,減小二次風。維護床溫920-950℃之間,待床溫有所下降趨勢時,則停止二次風機、一次風、引風機和返料風機。迅速關(guān)閉各風機進出口、風煙道 擋板和閘門,防止漏風。壓火期間,加強床溫下降速度的監(jiān)視和分析。
四)改善運行設備健康水平
運行設備好壞直接影響流化床鍋爐的正常運行,鍋爐耐火材料脫落,耐火材料大面積脫落或爐膛內(nèi)有異物,破壞高溫返料器工作和床料流化不正常,風帽損壞較多、風帽局部堵塞、風帽漏灰渣、風室內(nèi)有大量灰渣、布風板燒壞變形漏風、床溫測點失準未及時修復、熱工控制系統(tǒng)不完備,儀表配置不合理,測點不足,司爐盲目操作,也是造成鍋爐結(jié)焦主要原因。我們要利用鍋爐檢修時間,對爐內(nèi)的耐火材料、風帽、熱工設備等進行全面檢修和修補。
五)改變?nèi)济旱慕菇Y(jié)特性
做好入爐煤的搭配(無煙煤和煙煤),煤控應及時匯報司爐運行中煤種的分析情況,做到科學搭配,搭配均勻,改變?nèi)济旱慕菇Y(jié)特性,對經(jīng)濟運行和預防循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦具有明顯的實用意義。
結(jié) 束 語
在流化床鍋爐運行中,良好的流化質(zhì)量是防止結(jié)焦的關(guān)鍵,同時運行中應認真調(diào)整好煤量和風量關(guān)系,嚴格控制床溫及料層差壓等運行參數(shù),流化床鍋爐結(jié)焦是可以避免的,鍋爐的安全運行就可以得到保證。