试论火电厂循环流化床锅炉的常见故障及预防措施

景海明

摘要：本文介绍了火电厂循环流化床锅炉常见故障，分析故障发生的影响因素，提出相关的预防措施，为锅炉正常工作及性能的充分发挥提供参考。

关键词：火电厂 循环流化床锅炉 故障 预防措施

循环流化床锅炉燃烧技术污染低、效率高的燃烧技术，被广泛应用在火电厂中。但受多种因素影响，容易发生一些故障，给火电厂正常生产带来不良影响，因此，注重对循环流化床锅炉故障的研究具有重要的现实意义。

一、故障及影响因素

火电厂循环流化床锅炉常见故障较多，如水冷管磨损、结焦、点火、旋风分离器分离效率降低等。

1.水冷管磨损及影响因素

水冷管磨损主要受烟气高通量、高颗粒浓度、高速度影响，冲击锅炉耐火材料及受热面，给锅炉部件造成较大磨损。同时，炉内温度的循环变化，使炉内耐火构件面临热冲击，导致锅炉磨损加剧。研究发现，锅炉磨损故障的出现主要受烟气流速、烟气颗粒浓度、燃料性质等影响，另外，安装及检修质量也会导致磨损现象的发生。其中烟气具有越高速度的气流，磨损越严重，一次风量、二次风量大也会加剧水冷壁的磨损。烟气颗粒浓度越大，含有的细小颗粒越多，水冷壁与颗粒接触的机率越高，自然造成较大磨损。而且燃料颗粒具有越大的硬度以及越高的灰分含量给水冷壁管壁造成的切削越严重，磨损程度越深，使得水冷壁管的使用寿命大大缩短。另外，未严格按照相关规范标准进行安装及检修操作，会增加磨损严重程度。例如，当管屏表面存在较多焊接凸起时会大大增加颗粒涡流，使得磨损进一步加剧。

2.结焦及影响因素

结焦主要发生在高温分离器物料循环系统中，结焦产生的大渣块会将物料流通回路堵塞。同时，当锅炉受热面出现结焦现象时，会给燃料燃烧及传热带来不利影响，尤其增加锅炉通风阻力。另外，结焦给锅炉的安全运行构成较大威胁，严重时停炉。通过分析锅炉结焦主要影响因素有：（1）点火时使用无烟煤、煤矸石等不易燃烧燃料、燃煤粒径与运行通风量不匹配、煤油燃烧时间太长等，使得燃烧不完全的油渣和床料板作用产生渣块。（2）锅炉运行过程中物料循环系统有漏风情况，导致旋风筒中混有较多空气，导致床料中的可染物因得到氧气而燃烧，最终引起床料因局部区域温度过高而结焦。另外，循环灰量较少，在物料循环系统中不能迅速移动，以及燃烧室烟气携带煤粒进入到返料中，均会导致结焦的出现。（3）分析发现，返料器阻塞也会引起结焦现象的发生，尤其当返料器工作突然停止时，导致锅炉内循环物料减少，床温不稳定，如控制不善受高温作用而结焦。

3.点火故障及影响因素

火电厂循环流化床锅炉时常出现点火故障，分析原因主要由以下因素引起：加热升温时间比较长久，加热均匀性差；布风不均匀，局部发生底料被吹穿形成结焦，导致床温不够稳定与均衡。另外，受堵灰、断煤等因素影响，导致灭火。

4.旋风分离器分离效率低及影响因素

旋风分离器分离效率所受的影响因素较多，如入口颗粒粒径和浓度、入口温度、进口气体速度等，尤其当循环灰量细而少、床层流化速度低；分离器密封不严密，形成二次携带；分离器磨损严重，坍落导致其形状改变等，均会给分离器的正常工作带来不利影响。

二、常见故障预防对策

1.水冷管磨损预防措施

为预防水冷管磨损，给循环流化床锅炉性能的充分发挥奠定基础，可采取以下措施加以预防，以延长水冷管使用寿命。首先，加强运行控制。在床料充分流化不被影响的前提下，将一次风量适当调低。同时，在保证所需氧量的基础上，对二次风量进行调整，实现上下二次风量的合理搭配，将过剩空气控制在允许范围内。另外，将密相区高度适当降低，将炉内燃煤颗粒停留时间延长，并在综合分析负荷变化的基础上确定合理的烟气流速、床层密度以及床层差压等参数。其次，注重煤质量的管理。对来煤进行筛分操作，结合粒径实大小实现对碎煤机锤头间隙的灵活调整。同时，尽可能的使用二级破碎系统，确保煤颗粒的均匀性，并加强煤矸石量的控制。最后，提高水冷壁管质量。例如，对水冷管鳍片进行满焊操作，防止水冷壁管屏表面出现凸起。同时，安装操作时要求经验丰富的人员进行浇筑操作。另外，热喷涂裸露部分的水冷管壁，以提高其耐磨性能。而且在不给锅炉吸热量造成影响的基础上还可进行埋管操作。

2.结焦预防措施

为防范火电厂循环流化床锅炉结焦，可采取以下措施：首先，将一次风速适当提高。通过一次风速的适当提高，不仅可缓解燃烧器周围结渣现象，而且可增大燃烧器和着火点的距离，使得火焰高温区推移到炉膛中心位置，有效防止喷口周围出现结渣现象。其次，加强结焦高发生率位置的控制。确保这些位置具有良好的流化，保证温度均匀、颗粒混合均匀、迅速，有效防止局部温度过高。同时，确保炉膛出口温度均匀，尤其可借助二次风、三次风反切将炉膛出口烟气残余旋转降低。再次，锅炉运行期间，加强高温旋风分离器温度的监控，一旦发现分离器出现超温现象，及时调节风量和煤量的比例关系，注重对料层差压、床温等运行参数的控制。最后，确保火焰中心处于正中位置。火焰温度一般在1400～1600℃范围，当灰渣和炉壁接触时仍处于熔化或软化状态会粘附于炉壁，特别炉膛内壁存在未燃带时其具有较高温度，会增加结渣发生率。因此，应确保火焰处于正中心位置，防止贴边、偏斜。同时，注重返料器检查。定期测定床层温度，并结合循环量大小对返料风进行合理调整。同时，加强返料装置检查，解决解决漏风现象。

3.点火故障预防措施

为避免点火故障的发生，确保正常点火，应注重以下措施的严格落实：首先，严格控制底料粒径大小。一般情况下底料粒径控制在0～13mm，厚度控制在（400±50）mm。同时，使用具有较高发热值的烟煤，尤其杜绝燃煤中混入石灰石、造气炉渣、煤矸石等。其次，做好底料热值的控制。研究发现，将底料热值控制在2093～4186KJ/kg为宜。原因在于当热值过高，点火时温度短时间内得以迅速升高，增加控制难度的同时，过高的温度容易出现结焦。而当热值较低时升高床温的难度较大。最后，确定最佳的临界流化风量。确定最佳的临界流化风量可有效防止点火操作中结焦情况的发生，因此，应结合实际不断的进行调整。

4.分离器分离效率提高措施

实践表明，采用以下预防措施可明显提高分离器分离效率，促进锅炉效率的不断提升。首先，制定严格的检查制度，做好分离器内壁的磨损情况的定期检查，一旦发现磨损情况应及时进行修补。同时，注重分离器窜气、漏风现象的检查，如存在窜气、漏风现象应进行采取措施加以解决。其次，注重燃煤流化风量及粒径的控制。检查中当回料出现异常时，应进行适当调节，确保燃煤粒径与流化风量相匹配，确保循环物料量处于允许范围。同时，根据以往经验，不断总结分离器风量的配比经验，确定最佳的配比参数。最后，做好入炉煤颗粒大小的控制，确保小、中、大颗粒燃煤比例的控制，实现烟气流速的提升。

众所周知，火电厂循环流化床锅炉包括很多子系统及构件，运行期间所受的影响因素较多难免出现故障，这就要求技术人员明确常见故障及故障发生原因，在实际生产中积极采取针对性措施加以预防，确保锅炉的正常运行，为火电厂长远、发展铺平道路。

参考文献：

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