浅谈循环流化床锅炉结焦

文/关文政，云南省丽江市质量技术监督综合检测中心

浅谈循环流化床锅炉结焦

文/关文政，云南省丽江市质量技术监督综合检测中心

循环流化床锅炉炉内结焦经常是由于流化风量偏低常时间流化不良，返料影响，启炉时料层过簿或过厚，启炉投煤错误造成的。可以通过保证良好的流化工况，点火过程中严格控制进煤量，认真调整一二次风，锅炉启动期间返料装置应充满灰来改进。

循环流化床锅炉结焦；原因；危害；对策

1 结焦的分类

循环流化床锅炉结焦的直接原因是床料局部或整体温度超出灰熔点或烧结温度。一般将结焦分为高温结焦和低温结焦。所谓低温结焦就是当床层整体温度低于灰渣的变形温度，由于局部超温或低温烧结引起的结焦。低温焦块的特点是带有许多嵌入的未烧结的颗粒。低温结焦不仅会在启动过程或压火过程时出现在床层内，有时也可能出现在炉膛以外，如高温旋风分离器的灰斗内或回料器内，灰渣中碱金属钾、钠含量较高时易发生低温结焦。 高温结焦是指床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦。当床料中含碳量过高而未能及时调整风量或返料量时，就可能出现高温结焦。高温结焦的特点是面积大，甚至波及整个床面，而且从高温焦块表面上看，基本上是熔融的，冷却后质块坚硬，并夹杂少量气孔。对流化床锅炉来说，结焦按照部位分为炉床结焦和返料器的结焦两种情况，炉膛内的结焦按照结焦时的工况可分为点火过程中结焦和运行过程中结焦。

2 循环流化床锅炉炉内结焦的原分析

2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 启炉投煤错误

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。

3 循环流化床锅炉结焦的危害

3.1 锅炉效率下降

受热面结渣后，使传热恶化水冷壁的吸热量降低烟气温度升高造成排烟温度升高，锅炉热效率下降；燃烧器出口结渣，造成气流偏斜，燃烧恶化，有可能使机械未完全燃烧热损化学未完全燃烧热损失增大；在炉膛出口处结焦，使锅炉通风阻力增大，厂用电量上升。使锅炉的经济性变差。

3.2 影响锅炉的出力

水冷壁结渣后，由于大量的结渣附着在水冷壁上，受热面内汽水混合物吸热效果下降，如保持燃料量不变，则锅炉的蒸发量将下降；炉膛出口烟温升高，蒸汽出口温度升高，管壁温度升高，当结焦严重时通风阻力的增大，增大引风机出力，当引风机出力到最大时被迫降低锅炉出力。

3.3 影响锅炉的安全性

结渣后过热器处烟温及汽温均升高，严重时会引起管壁超温；结渣往往是不均匀的，结果使过热器热偏差增大，对自然循环锅炉的水循环安全性以及强制循环锅炉的水冷壁热偏差带来不利影响；炉膛上部结渣块掉落时，可能砸坏冷灰斗水冷壁管，造成炉膛灭火或堵塞排渣口，使锅炉被迫停止运行；除渣操作时间长时，炉膛漏入冷风太多，使燃烧不稳定甚至灭火。锅炉的大焦块掉在捞渣机后，瞬间产生大量的水蒸气，破坏捞渣机的水封，同时使炉底漏入大量冷风，造成燃烧器区域（尤其是下排燃烧器区域）煤粉火焰着火状况的严重恶化，使炉膛负压产生剧烈波动（超限）而引起锅炉灭火。

4 循环流化床锅炉炉内结焦的对策

4.1 保证良好的流化工况，防止床料沉积

保证燃料制备系统正常工作，给煤粒度符合设计要求。严格控制料层差压，均匀排渣。采用人工放渣要及时，做到少放勤放，排出的炉渣有渣块应汇报司炉，排渣结束后排渣门要关闭严密。 认真监测床底部和床中部温差，如果温差超出正常范围，说明流化不正常，下部有沉积或结渣，此时，可短时开大一次风，吹散焦块，并打开冷渣管排渣；如不能清除，应立即停炉检修。

4.2 点火过程中严格控制进煤量

点火过程中，一般床温达到500℃以上可加入少量的煤以提高床温。如果加煤量过多，由于煤粒燃烧不完全，整个床料含碳量增大，这时一经加大风量，就会猛烈燃烧，床温上升很快，甚至超过灰的软化温度，结果造成整床超温结焦。当床温超过1050℃，虽经减煤加风措施，床温仍然上升，此时必须立即停炉压火，一般待床温低于800℃再启动。

4.3 认真调整一二次风

对于高温分离器，保证任何时候含氧量不低于3%～5%，以降低飞灰可燃物含量，可防止分离器和返料机构内发生二次燃烧而超温。运行中要定期察看返料的情况，监视返料器床层的温度是否正常。若超出正常值很多，可能是发生了二次燃烧。此时应加大返料风量，打开返料床排灰阀放灰。若温度低于正常值很多，说明返料器发生了堵塞，此时应打开排灰阀放灰，同时加大返料风量。若仍不能消除故障，则必须压火检修。

4.4 锅炉启动期间，返料装置应充满灰

锅炉启动期间，返料装置必须充满灰后方可投入，否则风会反窜。点火初期先不投返料风，待底料中的细灰充满返料装置后则应开返料风（一般是点火后半小时），保证床内有料，否则，床温将难以控制。

[1]循环流化床运行中结焦原因及预防措施研究[J].李闯,张辉军.硅谷.2012(18)

[2]论锅炉结焦的原因和危害及其解决对策[J].张树佳.能源与节能.2013(03)