流化床锅炉常见故障的分析和改进

发表时间:2020/9/29   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:闫伟峰
[导读] 摘要:在工业领域中,循环流化床锅炉以其优越的紧凑型结构、高效的燃烧率以及简便的操作,得到了各大企业的广泛应用,对我国工业的发展实现了促进作用。
        安徽晋煤中能化工股份有限公司  安徽省阜阳  236400
        摘要:在工业领域中,循环流化床锅炉以其优越的紧凑型结构、高效的燃烧率以及简便的操作,得到了各大企业的广泛应用,对我国工业的发展实现了促进作用。随着我国清洁技术的不断进步,流化床锅炉技术已经逐渐成熟,并在我国实现了普及,但是在循环流化床锅炉的使用中,由于我国相关技术仍旧处于欠缺状态,所以经常会出现运行故障,影响流化床锅炉的正常工作。鉴于此,本文对流化床锅炉常见故障的分析和改进进行分析,以供参考。
        关键词:流化床锅炉;常见问题;分析;改进
        引言
        虽然流化床锅炉的燃烧技术已经在我国工业领域得到了全面的普及,但是由于我国对于这方面的技术水平有限,在流化床锅炉的正常运行过程中经常会出现许多故障问题,所以,需要相关工作人员对日常出现的故障进行全面分析,并及时地改进,提升流化床锅炉的燃烧效率,促进流化床锅炉燃烧技术的不断发展。
        1燃烧调整过程及原则
        在锅炉正常运行中,应根据锅炉负荷调整一、二次风量与燃料配比,同时要求流化风量不应低于流化试验的数值,在保证安全的前提下,使其达到最佳经济值,以保证锅炉热损失最小值。根据锅炉负荷调整风与燃料配比,控制烟气含氧量在3%~5%,合理调整引风机出力,控制炉膛负压为正常值-50~-100Pa左右。在加负荷时原则上先通过二次风机增大燃烧风量,而后及时增加相应的燃料量,减负荷时先通过给料机机减少燃料量,再减少风量。锅炉在正常运行中的燃烧调整应避免大幅度波动,采取稳定缓慢的进行,即做到“少量多次”的调整及多观察方式,尽量避免炉内的床温有大波动情况。通过监视锅炉的床温、各段烟温、料温和阻力变化情况,从而判断炉内各阶段的流化工况以及燃烧变化情况等,入出现大波动或异常应及时处理。在燃烧整个过程中通过控制一、二次风量:一次风足够保证炉内床料流化正常,二次风保证需要充分燃烧的总风量,通过调整两者比率兼顾调节床温及氧量。运行中合理调节锅炉排渣,控制“床压”7~9kPa。严格执行吹灰器运行规定,在排烟温度高或烟气阻力变大时加强吹灰。运行中应及时掌握物料种、入炉物料粒径和排渣粒径变化情况,并进行相应调整。
        2结焦原因
        流化床锅炉在点火前需在炉内铺设一层粒径为0-10mm,高度约400-500mm的底料。起流化作用的一次风,在一次风机启动后经一次风空气预热器进入风室,然后依次通过水冷布封板、钟型风帽进入炉膛,使物料在炉内流化。
        点火过程中结焦主要是低温结焦,点火时由于底料中含有少量的可燃物,有时床温上升过程中加煤量掌握不好,一次风调整不及时致使床料流化不良造成局部超温结焦,严重时会逐渐扩大导致大面积结焦。如超温部位在放渣口附近,则会导致排渣不畅或堵塞,点火中断。
        (1)配煤方式不合理:因我厂采购煤种较杂,在输煤工作中,输煤人员责任心不强,安全生产意识淡薄未对煤质相差较大的煤种按一定比例混合,使灰熔点过低的煤直接输入煤仓经给煤机送入炉膛。
        (2)燃料灰熔点及粒径。在循环流化床锅炉中投入燃料的灰熔点达不到指定需求的时候,那么一旦燃料颗粒进入炉膛之后,就会由于温度太高而融化。燃料颗粒在锅炉的作用下变成液态或者是软化的时候,那么燃料颗粒相互之间就会由于彼此之间的黏性太高而发生黏结作用,导致密相区超温结焦。入炉燃料粒径严重超标,大量大颗粒沉积导致炉内流化不良,炉膛上部细颗粒不足,密相区热量无法及时通过细颗粒携带传热给炉膛上部水冷壁,也会形成高温结焦。
        (3)反应过程造成堵塞。循环流化床锅炉在运行中返料器产生堵塞的现象,导致物料不能够按照正常情况返回到锅炉内部,进而导致床体温度超过指定的温度,使得煤炭产生结焦的现象。
        (4)如果运行人员自身经验不足,无法对一些突发情况采取合理的措施进行处理,就很有可能会引发锅炉出现烧结焦的现象。


        3预防措施
        3.1加强点火过程的监视与调整
        启动前,彻底检查风帽口是否全部畅通,床料是否无结块或板结现象;升温时,保持升温速度平缓;升温时确保床温均匀;初投煤时,宜少量多次投煤;如果床温上升过快,燃烧剧烈,宜加大一次风量。
        3.2加强员工技能培训
        及时化验煤质,煤质变化较大时,及时进行调整,减少煤量,适当降低床温,加大床料置换,把流化不好的床料及时排出,填充新床料,适当增加一次风量,采取床料的再流化。在实际工作中如果发现的比较早,可以增大一次风量减少给煤量加大排渣,进行必要的燃烧调整,降低负荷,如因放渣过多,应关小或停止放渣。如果炉内结焦长时间流化不良,几经调整,仍无改善,严重影响锅炉运行,结焦严重无法处理,必须立即停煤、停风、停炉。等流化床锅炉完全冷却后再进行清除结焦的工作,并进行全面检查,在故障都排除后才可以再次进行启动。
        3.3返料中止故障的改进方法
        首先检查返料器的风门,并对返料器系统进行检查,若因启动阶段若因返料风量小而使返料中止,应适当增加返料风量;若增加风量仍不返料,说明返料结焦,应及时将循环灰放掉。放灰管堵塞时,应设法疏通。运行中若发现返料中止,应立即向值长报告,并与电气联系减负荷,若多炉并列运行时,可将负荷移向其他炉。处理时应首先将循环灰从放灰管设法放净。若因返料器有异物或脱落耐火材料影响返料或堵塞放灰管,经处理后恢复正常,可重新投入返料。若因结焦而返料中止,并且锅炉其他部位无缺陷,单纯处理返料故障,应向值长提出压火。压火后,检查返料口及返料布风板,将焦块打碎清除干净。严密监视床体温度,及时调整给煤机和一、二次风量控制床温正常,防止因返料中止床温升高,造成高温结焦。
        4、锅炉运行中,采取下列措施防止锅炉结焦
        锅炉正常运行中,任何情况都应保持一次风流化风总量>最低临界流化风量。正常运行中维持床压7~9kPa,床温800~1000℃之间运行。严格按照规定控制入炉物料粒度。点火启动过程中投料时应缓慢,特别注意防止床温急剧上升,严格控制进料量≯20%。在燃烧调节过程中,应避免床温大起大落。同时需经常监视与检查炉内给料情况,密切观察火焰及回料装置工作是否有异常。排渣根据床压情况少放、勤放,正常运行时采用控制排渣量、连续排渣方式,如底渣自流时应及时停止冷渣机,关闭进渣管手动阀,然后进行相应处理。
        结束语
        我国是目前煤炭生产和消耗的第一大国,且在未来很长一段时间内煤炭依然在我国能源结构中占据主导地位。煤炭利用最广泛的方式为将其燃烧利用其热能,但是煤炭在燃烧过程中会产生大量的硫化物、氮氧化合物、碳氧化合物以及碳氢化合物等,严重污染环境,给可持续发展带来了隐患[1]。针对此问题,在煤炭的利用中采用洁净燃煤发电技术,主要包括有循环流化床燃烧、增压流化床燃烧、联合循环以及整体煤气化联合循环等。
        参考文献:
        [1]吴志勇.流化床锅炉低氮燃烧方法研究[J].江西化工,2019(06):122-124.
        [2]刘晓刚,陈巨辉.流化床锅炉燃烧虚拟仿真实验平台建设与改革探讨[J].高等工程教育研究,2019(S1):237-239.
        [3]滕东风.循环流化床锅炉脱硫技术工艺路线选择[J].山西化工,2019,39(06):95-96.
        [4]李海涛.提高循环流化床锅炉运行周期的技术策略浅析[J].农家参谋,2019(24):137.
        [5]李可新.试论如何实现循环流化床锅炉经济运行[J].农家参谋,2019(24):143.
        [6]杨晓辉.优化燃料保障循环流化床锅炉高效经济运行的措施[J].氮肥与合成气,2019,47(12):17-18.
        [7]黄源珣.465t/h循环流化床锅炉分离器中心筒改造探究[J].工程建设与设计,2019(23):150-152.
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