淺析循環(huán)流化床爐運(yùn)行中的結(jié)焦問題論文
前言
中國華電集團(tuán)公司石家莊熱電廠八期工程采用DG410/9.81-9型循環(huán)流化床鍋爐。本鍋爐系高溫高壓、單汽包、自然循環(huán)鍋爐，主要由一個(gè)膜式水冷壁爐膛、兩臺(tái)氣冷式旋風(fēng)分離器、自平衡“J”閥回料器、風(fēng)水聯(lián)合冷渣器和尾部對(duì)流煙道組成。爐膛、旋風(fēng)分離器和“J”閥回料器構(gòu)成了粒子熱循環(huán)回路。其設(shè)計(jì)煤種為山西晉中貧煤，其中灰分占23.6%。由于循環(huán)流化床鍋爐固有的一些特點(diǎn)，結(jié)焦是鍋爐運(yùn)行中較為常見的故障，它直接影響到鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。我廠的循環(huán)流化床鍋爐試運(yùn)投產(chǎn)已有兩年了，通過這段時(shí)間的摸索和總結(jié)，本文就鍋爐結(jié)焦問題淺談一下自己的看法。
1 結(jié)焦現(xiàn)象、原因分析、防止措施
結(jié)焦的直接原因是床料局部或整體溫度超過灰熔點(diǎn)或燒結(jié)溫度。當(dāng)床層整體溫度低于灰渣變形溫度，由于局部超溫而引起的結(jié)焦稱為低溫結(jié)焦，反之稱為高溫焦。
1.1 低溫焦結(jié)焦現(xiàn)象、原因、防止措施
1.1.1 低溫焦結(jié)焦現(xiàn)象
(1) 焦塊較松軟，且顆粒��；
(2) 低溫焦塊具有漸進(jìn)性；
(3) 對(duì)床溫分布的影響不明顯；
(4) 底渣排放存在一定的困難；
(5) 爐膛的差壓減小，且床溫偏高。
1.2 原因分析
造成低溫結(jié)焦的原因主要是：床壓過高，流化風(fēng)量偏小，而且局部流化不良，存在有流化死區(qū)；床料成分中低熔點(diǎn)的堿性氧化物含量過大，床料的粒徑分布不合理，有大量的過細(xì)床料存在。低溫結(jié)焦常在啟動(dòng)和壓火時(shí)的床層中出現(xiàn)。在點(diǎn)火過程中，由于流化風(fēng)用量較小，流化狀態(tài)差，導(dǎo)致進(jìn)入爐膛的煤粒不能均勻播撒分布，局部燃燒過多。在鍋爐壓火期間，床料處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果漏入小風(fēng)，熱的床料中的可燃物獲得氧氣，便會(huì)產(chǎn)生燃燒。由于燃燒產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)帶走，使局部區(qū)域床料超溫而結(jié)焦。
低溫焦塊質(zhì)地較松軟，且容易破碎。如果在低溫焦塊存在的情況下，加大流化風(fēng)量，通過床料顆粒之間的相互碰撞，有可能焦塊破碎，但同時(shí)，流化風(fēng)的增加也會(huì)加劇密相區(qū)耐磨材料的磨損，如果把密相區(qū)拉伸超過耐磨材料區(qū)域，則會(huì)對(duì)水冷壁構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。
1.3 防止措施
(1) 在點(diǎn)火過程中保證床料良好的流化狀態(tài)和正常移動(dòng)狀態(tài)，使溫度均勻，防止局部超溫。（2）盡量縮短壓火時(shí)間。
(2) 在運(yùn)行中，要加強(qiáng)對(duì)各個(gè)床溫測點(diǎn)的監(jiān)視，密切注意床壓、床層差壓和密度的變化，提供足夠的流化風(fēng)量，以保證床料在爐膛內(nèi)能夠得到均勻的流化。
(3) 根據(jù)床料的構(gòu)成和其粒徑的分布情況，在必要的時(shí)候可以考慮進(jìn)行床料的置換，以盡量避免低溫焦塊的形成。
2 高溫焦結(jié)焦現(xiàn)象、原因、防止措施
2.1 高溫焦結(jié)焦現(xiàn)象
高溫結(jié)焦是指床層整體溫度水平較高而流化正常時(shí)所形成的結(jié)焦現(xiàn)象。高溫結(jié)焦最顯著的特征就是局部床溫明顯偏高且床溫下降緩慢，流化風(fēng)量與布風(fēng)板壓力不存在正常的對(duì)應(yīng)關(guān)系，結(jié)焦部分已經(jīng)基本不存在流化現(xiàn)象了。但是，從運(yùn)行參數(shù)上看，除了床溫，其他參數(shù)并無顯著變化。
2.2 原因分析
(1) 點(diǎn)火過程中，燃煤大量進(jìn)入，鍋爐發(fā)生，造成了高溫焦塊。
(2) 由于低溫結(jié)焦的漸進(jìn)性且流化風(fēng)量過低，焦塊逐漸熔合，形成了高溫焦
(3) 運(yùn)行過程中，風(fēng)煤配比嚴(yán)重不當(dāng)。
2.3 防止措施
(1) 點(diǎn)火過程中，加強(qiáng)對(duì)給煤機(jī)的監(jiān)視，防止大量給煤。
(2) 控制好流化風(fēng)量，防止低溫結(jié)焦。但是，流化風(fēng)量的多少又取決于多種因素，例如：床料量，床料成分，煤質(zhì)，床料粒徑分布及鍋爐的負(fù)荷等等。
(3) 運(yùn)行過程中，保持合理的風(fēng)煤配比。
2.4 其他類型結(jié)焦
漸進(jìn)性結(jié)焦是運(yùn)行中較難察覺的一種結(jié)焦形式。它是緩慢生長的，此時(shí)床溫和觀察到的流化質(zhì)量都比較正常。產(chǎn)生漸進(jìn)性結(jié)焦的主要原因是布風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝質(zhì)量不好，給煤顆粒度超出設(shè)計(jì)值，運(yùn)行參數(shù)控制不當(dāng)，風(fēng)帽錯(cuò)裝或堵塞等等。
3 結(jié)束語
結(jié)焦不僅會(huì)影響到鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行，甚至還會(huì)損壞設(shè)備，因此在鍋爐點(diǎn)火、壓火、正常運(yùn)行過程中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)給煤機(jī)的監(jiān)視、保證流化質(zhì)量、認(rèn)真調(diào)整風(fēng)煤配比，同時(shí)運(yùn)行中嚴(yán)格控制床溫及料層差壓等參數(shù)，避免鍋爐結(jié)焦，使鍋爐的安全運(yùn)行得到保證。
參考文獻(xiàn)：
[1] 岑可法，倪明江，駱仲泱等著，循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行，北京：中國電力出版社，1997。
[2] 劉德昌主編，流化床燃燒技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，北京：中國電力出版社，1998.9。
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