关于循环流化床运行中结焦原因及预防措施研究 |
| 2012-12-07 08:42 作者：李 闯 张辉军 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网12月7日文】据《硅谷》杂志2012年第18期刊文，分析循环流化床运行中结焦原因及预防措施，以供参考。
近年来，循环流化床技术得到了迅速推广，但是由于缺乏经验及技术落后等方面原因，致使我国的部分循环流化床锅炉在运行的过程中容易发生一些故障，造成运行过程不稳定；其中锅炉内容易出现的问题为结焦现象，本文分析了循环流化床运行中结焦的原因，并对预防结焦的措施进行了探讨。
1循环流化床运行中结焦的原因
在运行循环流化床的过程中，由于一些技术问题及人为操作等问题，引起锅炉内出现了结焦，以下为造成结焦的具体原因。
1.1流化不良
锅炉中的一次性风量比临界低，造成物料流化状况不佳；锅炉中的布风板所具有的阻力过低，其风压也过低，再加上布风不均等问题，导致流化不良。当流化不良发生时，局部吹穿就容易出现在床层内，致使其他部位没有得到充足的风流量。当床温偏高时，锅炉内的物料极易出现粘结的情况，从而引起结焦。
1.2返料造成的影响
当需要返料时，没有适度控制返料风，致使其风量过小，而当风量过小时，返料器就无法进行正常的返料；另一方面，如耐火材料发生了塌落现象，致使返料器被堵塞，引起返料不能正常进入炉内；以上分析的两种情况都有可能升高床温，进而引起结焦。在开启锅炉时，将煤与流化风机投入，当炉床内突然出现返料时，床温便会陡降。在这样的情况下，煤粒就会减慢燃烧，甚至会停止燃烧。如在此过程中出现了错误的操作，如继续加煤等，就会积累锅炉内的燃煤，当煤粒积累到一定程度时，就会导致床温失控，从而引起结焦。
1.3在锅炉运行的过程中相关人员没有对床温进行严格的监视
因为没有严格的监视床温，致使其超标而发生结焦的现象普遍存在。在实际运行时，所测得的床温要比实际的颗粒温度低150度至200度，因此，床温测点往往不高，但实际上，锅炉内的温度已经变得很高。当温度过高时，部分颗粒出现粘连，进而形成焦块，焦块形成之后，就会不断增大。如此时发生了燃烧故障，床温变化的速度就会变得非常快；又因为床温得不到及时的控制，结焦现象就由此产生了。
1.4在开启锅炉的过程中所用的料层太厚及太薄
如相关人员没有很好的掌握料层所应具有的厚度，将会吹空床层部分，致使烟气发生短路；如料层太厚，就会增大料层的阻力，引起流化不良；如此时锅炉内的床料并不多，难以堆积成所要求的料位，进而导致回料循环出现障碍，锅炉内部也无法实现正常内循环。如此时将风量加大，将会使流失掉的床料增加，如不加以控制，就会引起空床的形成，加剧结焦的形成。
1.5机械设备及配煤方面的原因
如给煤机发生了故障，致使其无法实现正常的运行，在向锅炉给煤时，超出了标准量，引起局部床层超温。此外，当锅炉的风帽被堵塞及炉内残留杂物时，可能会引起配风失调等问题，当设备运行不良时，结焦就会因过量给煤及长时间通风而形成。
2循环流化床运行中结焦的预防措施
预防结焦对于循环流化床的运行具有重要影响，而要有效预防循环流化床在运行的过程中出现结焦，就必须采取一定的措施，笔者通过实践的观察与总结，认为可以采取的预防措施如下。
2.1点火之前的流化试验要做好
在进行硫化试验时，应认真检查好底料的厚度与流化情况，以保证其能够符合要求。还要控制好锅炉内存在的空气动力作用，以便能够有效控制二次燃烧，避免回料器、燃烧室及分离器出现超温结焦，此外，还可以在播煤风压提高及负荷较低时，减少锅炉的两侧给煤，以达到避免炉膛出现低温结焦的目的。
2.2将启动速度加快，避免锅炉形成结焦
应尽量减少循环流化床锅炉的启动时间，避免长时间混烧油煤。在初期混烧油煤阶段，投入到锅炉当中的大部分煤得不到完全的燃烧。在这样的情况下，未燃油就容易与煤粘在一起，进而形成高温结焦。当初期点火能够与投煤温度相适应时，就要立即投煤，当燃烧稳定时，就应立即断油，及时断油能够缩短混燃时间，从而有效预防结焦。在投入返料时，应及时检查返料的途径是否通畅，避免发生故障。
2.3对床温及床压进行严格的控制
在测量床温的过程中，应采用的正确方式为垂直均布式，因为此方式能够及时将超温结焦的现象找出来；还可以对热电偶进行监视。如发现异常工况，应及时采取有效措施；以床温上升的具体情况作为依据，对给煤量、风量进行微调及细调，以保持良好的流化状态；在一般情况下，应使床温保持在850度至950度，确保其低于1000度。主要通过控制返料量及对风煤配比进行调整来控制床温。当床压超过标准值时，则应将煤渣立即排除，以使机组出力得以降低，要使料层厚度得以控制，可以通过料层差压的控制来实现。
2.4优化设备
如更换了锅炉的风帽，则需要对布风板所具有的阻力特性进行重新测定，相关人员应及时了解阻力特性发生的变化。风量试验是启动前的一项必须的工作，在试验中，不仅要检查风帽，还要调整风量，以保证运行过程中有正常的流化，应保证一次性风量大于调整后的风量。此外，还可以将一次性的风压及风量进行适量的加大，在运行时，应保证8kPa以上的风室风压，因为只有这一程度的风压才能使循环流化床得到稳定的运行及维持较好的流化状态。为了能使锅炉得以稳定及安全的运行，那么在点火时，应确保均匀的布风，并注意适时排渣。应在熟练掌握操作技能及确保煤颗粒大小适中的情况下，才能进行操作，以避免在运行时产生渐进结焦。要预防低温结焦，目前为至，最有效的方法为优化流化地带，具体做法为均匀混合颗粒，以确保锅炉内的温度均匀。
2.5严格执行运行设备的规程，避免出现误操作
对于运行设备的规程，应严格执行，以实现安全运行。应使回料阀内所含的充气量控制在锅炉内部总风量的1%左右，这样做的目的是确保没有燃烧的碳粒无法再复燃，预防回料阀内出现结渣。此外，如循环流化床的给煤方式为后墙给煤，那么为了预防其回料口发生结焦。应对其进行技术改造，改造的方法如下。加装冷风管道于回料斜腿之上，使一部分股风吹到锅炉内，并使回料口的空气旋流遭到破坏，从而到达防止燃烧的目的，在另一方面也能够播煤风。这样一来，便可以基本解决因出现超温致使回料口发生结焦的问题。
2.6对设备进行适当的改造
在设计循环流化床设备的过程中，应选择适当的床层阻力与布风板，以便能够在运行时实现流化均匀，应尽量减少布风板上出现的大颗粒沉积，以确保布风均匀，避免床层内出现死区。为了使进入锅炉的煤炭实现均匀放置，那么就应以炉前气力的方式来进行播煤，采用此方式进行播煤能够预防局部超温及结焦。此外，也可将下浓上稀等先进的流态工艺引入锅炉设备，并增大设计调节二次风的裕度，通过调节一次风及二次风，以使床温得以迅速降低。
3结语
运行循环流化床的过程中发生结焦，其原因是多方面的，主要包括了设计、运行及操作失误等。因此，制造锅炉的单位应进行定期的回访，以了解设备的运行质量，对于发现的问题应及时解决，并对设备的设计进行优化。
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