贺番翻
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摘要：循环流化床锅炉是一种可以燃烧劣质燃料的锅炉，是一项高效、清洁的燃烧技术，通过流化和循环过程，能把以煤矸石为代表的劣质燃料的可燃部分彻底燃尽，大幅度地提高燃烧效率，实现资源综合利用。然而，结焦作为锅炉正常运行的一种常见事故，直接影响锅炉安全运行。本文结合锅炉运行情况，对流化床锅炉结焦事故进行分析、总结，并对如何预防该类型锅炉结焦进行探讨。
关键词：循环流化床锅炉；结焦；原因分析；预防措施
一、流化床锅炉结焦的概念
锅炉结焦是指锅炉运行过程中因局部或整体温度热集聚超出灰熔点或烧结温度而结成的块状物的现象。通常将结焦分为高温结焦和低温结焦。高温结焦:物料整体水平高于煤质变形或熔化温度时所形成的结焦现象。原因是料层含碳量超过了热平衡所需要的能量。其特点是:结焦面积大，焦块硬度高，区域间互相连片甚至波及整个炉床表面。外形玻璃质光滑状集瘤，深褐色，质坚硬，有爆破气孔等。低温结焦:物料水平温度低于煤质变形温度，局部超温而引起的结焦现象。原因是局部流化不良使局部热量集聚不能散发而引起。低温结焦仅涉及炉内料层，分离器，返料器等局部范围。其特点是:硬度低，区域连接松散。焦块表面色泽和炉料颜色接近，可以分辨物料颗粒。松散粘结一起，易破碎。
二、循环流化床锅炉结焦现象及危害分析
1.结焦现象
第一，氧气含量在短时间内大幅度减少，严重时甚至到零;第二，床温急剧升高，超过允许范围;第三，在刚开始结焦时，个别部位的料层差压有所降低，结焦较为严重后，料层的差压会在短时间内大幅度提升;第四，床压和床温均匀性较差，锅炉燃烧的稳定性相对较差，有关各类参数的偏差和波动均会较大;第五，锅炉会出现炉渣无法顺利排出的问题，其中的排渣管也会出现堵塞问题。
2.结焦危害
结焦会造成过热器前烟温度偏高，受热面管束因高温寿命缩短，锅炉减温水耗量增大；同时，结焦现象严重时，会造成锅炉排烟温度严重偏高，从而使热损失增大，严重影响机组经济运行；结焦引起的锅炉熄火，机组跳闸，对电网也会造成一定的冲击，影响社会效益。机组效率低造成煤耗上升，烟气、灰、渣排放量上升，环保费用上升，机组跳闸后恢复需投油，加大资源消耗和运行成本。
三、锅炉运行中结焦原因分析
1.煤质的影响
如果使用的煤的灰熔点相当低，当煤颗粒在炉膛内较高温度下熔化成液态或熔融状态时，相互粘结，且自身燃烧时释放的热量无法及时传递出去的时候，就会容易产生结焦现象。这在生产实践中并不常见，因为，在锅炉设计的过程中，设计煤种相对固定，灰熔点有一定范围，在采购燃料时也有分析化验报告，因此在生产过程中很少会出现，但燃料的影响仍然是锅炉结焦的原因之一。
2.煤的粒度的影响
煤的粒径分布不合理，没有达到循环流化床锅炉的入炉条件，循环流化床锅炉对燃煤粒径的要求都比较高，燃煤粒径达不到要求，对循环流化床锅炉的安全、经济运行影响很大。国内对循环流化床锅炉燃煤粒径的要求经历了由粗到细，到粗细适当的过程。这个过程也是伴随着锅炉结焦走过来的。循环流化床入炉煤设计粒径范围为0～13mm，根据不同的结构有适当差距，但很少有大于20mm的入炉粒径。煤的粒度对循环流化床锅炉的影响在时间生产过程中也偶尔会发生，主要因为破碎设备出故障时入炉粒径没有得到很好控制的时候。
3.料层差压的影响
料层差压是一个反应燃烧室料层厚度的参数，在锅炉运行中，料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量，如料层厚度过大，有可能引起流化不好造成炉膛结焦。
四、结焦预防
目前，循环流化床锅炉结焦已是比较严重的问题，处理不好势必影响锅炉的安全经济运行，也影响到循环流化床锅炉的进一步发展与应用。
因此，应遵循以下几个方面的原则，预防循环流化床锅炉结焦，进而不断提高锅炉稳定运行水平。
1.一定要保证良好而稳定的入炉煤质，特别是粒度、细度、熔点等指标一定要严格控制改变燃煤的焦结特性。
2.点火启动前，在每次锅炉启动前，应认真检查风帽、风室，返料器，炉膛的浇注料损坏情况并及时修补，清理杂物，启动时，应进行冷态流化试验，确认床层布风均匀，流化良好。
3.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。保证床内有料，否则，床温将难以控制。在返料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.变负荷运行时，严格控制床温在允许范围内，做到升负荷先加风、后加煤，降负荷先减煤、后减风，燃烧调节要做到“少量多次”的调节方法，避免床温大起大落。
5.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。在700℃以前，最好采用点动给煤，禁止连续给煤，投煤时机可参照氧量的变化进行。煤机点动投入少量的煤以提高床温，开始投煤量较大，会出现床温飞升的现象；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。
6.压火时操作时。锅炉压火操作时应先停止给煤机运行，再运行几分钟后停止所有的风机，压火期间，一定要紧闭各炉门、所有进风门及排渣门，使炉膛处于密闭状态。
7.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。
8.如床温几点极不平衡或个别点极高，应及时联系处理，有可能流化不良，局部温度相当高，这是一个很危险的工况，床温控制应根据媒质情况。
9.控制好运行中料层差压来控制料层厚度。料层太薄，对锅炉稳定运行不利，床温不平衡，容易吹穿，还易结焦；料层太厚，料层阻力太大，风机电耗增大，甚至造成床料流化不良而结焦。，放渣的原则应连续、均匀、稳定，是勤放、少放，一次放渣太多，将会影响锅炉的稳定运行、出力和效率。低于下限，则停止放渣。检查排出的炉渣是否有渣块。
10.运行人员加强对运行规程、事故处置、应急预案的学习、考试；加强技术培训，特别是在入炉煤特性发生较大变化时，必须有针对性对运行人员进行操作方式、方法的培训，针对不同煤种做好燃烧调整。
11.根据制定的预防结焦措施，密切关注床温变化，特别是较高负荷时严密监视床温的变化趋势，当床温较高时，采用增大一次风量、投用返灰装置、暂缓加负荷等技术措施降低床温；定期增加一次风量，对锅炉床料进行脉动，消除床料流化不良以致结焦的潜在危险，必要时向中调申请暂缓加负荷或者负荷限高；当出现明显结焦现象时，应及时申请停机处理，防止结焦情况扩大。
五、结束语
在循环流化床运行的过程中，可能会出现结焦的问题，原因多种多样，主要包含了运行、设计、操作失误等多种情况，制造单位一定要对设备的运行质量进行了解，及时的进行回访，解决出现的问题，优化设备。综上可知，设计、运行和操作失误等都可引起结焦问题，因此，结焦问题发生的原因具有多面性。由此看来，与锅炉制作相关的单位应该定期进行回访，认真对相关设备进行检查设备并加以优化，及时发现与解决相关问题，努力减少结焦的发生。
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