循环流化床锅炉的常见故障探索

戴厚峰

摘 要：文章分为三个部分：首先从三个方面对循环流化床锅炉的技术优势进行了分析，接着对循环流化床的发展现状进行了梳理，最后为了提高循环流化床锅炉运行的稳定性，笔者结合自身的工作经验对于此类型锅炉常见的故障问题进行了具体的阐释，并对此给出了应对的方案，这对于提升循环流化床锅炉的工作效率有十分重要的现实意义，同时也对国内同类型的机组设备的优化与改造具有一定的参考意义。

关键词：循环流化床锅炉；故障；原因；措施

中图分类号：TK228 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）08-0102-02

循环流化床锅炉是一种新型的节能环保锅炉，具有高燃烧效率、适应性强的特点，如今已经在全世界的范围内得到了广泛的发展应用。如今，它已经成为全球最为实用的燃煤设备之一，但随着应用范围的增大，循环流化床锅炉在安装和运行的过程中也逐渐暴露出了一些问题，笔者在实际的工作中积累了一些操作经验，希望能够为循环流化床锅炉的正常运行提供可靠性。

1 循环流化床锅炉的发展优势

循环流化床锅炉的燃烧方式，和替他的燃烧技术相比有以下三方面的优势：

首先，循环流化床锅炉内能够利用脱硫剂进行高校脱硫，这是循环流化床最为突出的优点。通常情况下，循环流化床的温度在852～950 ℃，这一温度区间恰好是脱硫反应效率最快的，若是石灰石和钙流比适当的状况下，循环流化床的脱硫率可达到90%以上。同时，循环流化床锅炉的二氧化硫与氮氧化物的排放量要远远小于煤粉炉，每年可节约的脱硫费用达几百万元；

其次，循环流化床锅炉的燃烧因为大量灰粒子的循环比较稳定造成它占有的床料份额十分少。循环流化床的炉膛中，随着炉膛面积的增大，物料在炉膛内燃烧的时间会提升到几分钟。炉内燃烧时间的延长，让热量的交换变得十分充分，这些都为新加入燃料的余热和燃烧创造了很好的基础。那些没有燃烧完的煤粒经过多次的循环燃烧之后，可以参与炉膛内剧烈的热量交换。因而，循环流化床不仅可以高效的燃烧各种煤料；

第三，循环流化床锅炉内流动的床料大多都是高温灰渣，这些高温灰渣在循环的过程中为新填入的煤料的燃烧创造必要的高温条件，所以根本不需要添加任何的液体辅助燃料，它的最低燃烧负荷已经达到了额定的30%，根本就不可能发生不能燃烧或者是熄火的状况。也就是说，循环流化床的锅炉负荷调节范围比较广，能够适应快速的变化需求。

2 循环流化床锅炉的发展现状

循环流化床锅炉技术在我国的应用实践比较早，目前有多家锅炉厂都和高校进行合作，不断的对循环流化床进行技术研发。起初，循环流化床锅炉主要依赖于国外的先进技术，比如美、德、日等国家的循环流化床锅炉发展已经相对成熟，它们所生产的锅炉设备已经投入了商业运营中。通过对这些先进国家的锅炉技术的引进，我国快速的吸收了先关的技术工艺，我国循环流化床锅炉也正朝着参数高、机组大的方向发展着。

在国家科研项目的支持下，我国一些大型的锅炉制造厂已经开始进行600 MW超临界锅炉的前期研发工作，并提出了先关的方案。如哈尔滨锅炉厂在西安热工研究院的协助下研制出了330 MW循环流化床锅炉、四川的白马循环流化床机组在2006年的时候投入了商业运营，如今600 MW流化床锅炉也进入到了实际的建设阶段。

总之，我国440T以下的循环流化床锅炉设计与制造的技术已经趋于成熟，截止到现在，全国投入运行的这类型号的循环流化床锅炉机组已经将近1 000台，循环流化床锅炉技术已经发展成为推动我国电力发展的一个重要动力。

3 循环流化床锅炉的常见故障

3.1 炉管爆裂

炉管爆裂之后常常会喷发出大量的汽水，不仅会对炉墙形成激烈的冲击，还会让锅炉在短时间内严重缺水，这样就会造成停炉的现象。炉管爆裂的原因可能有以下几种原因：第一，水冷壁管的供水量不足。水冷壁下集箱的两根进水管设计的不合理，会促使它们在同一水平面上，壁管受热的不均匀会导致锅炉水循环不流畅，从而致使管内水量不足，炉管在高温的作用下逐步变形、爆开；第二，锅炉内水的质量不达标。通常情况下，锅炉内的水pH值应该在9～11之间，硬度要小于0.03 mmol/L，不合格的水质很容易致使管内结垢、腐蚀，从而致使管壁变薄。

针对这些状况，根据笔者多年来的工作经验，现提供以下解决方案：

第一，要将煤破碎机的齿辊间隙保持在10毫米左右，这样可以最大限度的保证燃料煤粒度比较均匀。锅炉风帽的通畅、一次风机和二次风机的运行都需要进行检查，若是发现问题，需要对这些有问题的部件进行维修或是更换，这样才能确保燃料的流化状态是没有异常情况的；

第二，水冷壁位于炉膛内的正上方，和高温形成直面接触，在引风的作用下，参与燃烧的颗粒会对壁管表面形成直接的冲刷和摩擦，这样就会造成壁管的受损与破坏。这时就需要采用全悬挂吊膜式的壁管结构，同时在一些容易遭受损失的部位敷设一些耐磨材料；水冷壁管内要保证不能出现断水的情况，根据《工业锅炉水质》的有关规定，锅炉内水的质量还要符合一定的要求，同时还需要对那些不合理的管道重新进行优化布置；若锅炉被闲置过很长一段时间，就需要在重新启动之前对其做好前期的维护、保养工作，比如锅炉内储存的一些污水、废物都需要进行清理，同时还需要放入一些石灰干燥剂。

3.2 流化床结焦

锅炉在运行的过程中，床料流化正常的前提下床层温度整体较高时，就会发生结焦的现象。在床料含碳量比较高的状况下，风量与返料量若是得不到及时的调整，床层温度就会大幅度的上涨，一旦超过灰熔点就会发生结焦；床层的整体温度是低于灰渣变形温度的，但若是局部存在超低温的现象时，就会发生低温结焦，这种状况一般会出现在点火阶段和压火阶段。除了这两种结焦形式，还有一种渐进性的结焦形式，它是循环流化床锅炉运行过程中最常见一种，也就是在各种运行参数都正常的情况下逐渐呈现出焦块，有的坚硬无比、有的却十分稀疏，在运行过程中是很难察觉到的。

造成这种结焦形式的原因可能有以下几种：入炉的煤料度控制不好，出现不良流化和分层燃烧的现象；炉膛风帽失效，两侧床料流化的质量不一，质量较差的部分容易出现结焦。不管是哪种形式的结焦，焦状物都会随着时间的延长而加剧，致使流化变得更加困难，最终运行参数会出现波动，造成停炉事故。

根据本人多年的工作经验，现提供以下解决方案：

第一，点炉之前需要将炉膛内的灰渣进行清理，根据风力的大小均匀的排出灰渣，为了保证返料的正常，返料箱内的小灰也要及时排出。检查风帽时需要注意他是否被堵塞，出现的异常情况也要进行及时处理。启动锅炉时需要进行常规的冷态流化实验，确保床层整体分布要均匀；

第二，点炉时，要去保证在一定时内升到500 ℃以上，若是床层温度达不到标准，需要对引风量进行控制，这样床层温度达到900 ℃时就会呈现回落趋势，这时就要根据实际的状况控制煤的供应量。若是床层温度升到900 ℃以上还在继续上涨，这就说明炉内还可燃烧的燃料有很多，此时需要立即停止炉火，等到温度低于800 ℃时再进行重启；

第三，时刻观察温度表注意流化床左右的温度差，若是温度差很大，就说明燃料的流化是不正常的，下部可能存在沉积或是结渣的现象，这时就需要加大一次风量，及时的清除炉渣，若是排渣出现了异常，需要立即停止锅炉。

3.3 燃料外循环和旋风分离器问题

燃料外循环是只锅炉内燃烧的煤料飞出了炉膛，在旋风分离器的分离之下，那些没有燃烧的大颗粒物质会回到炉内进行二次燃烧的现象。在实际操作的过程中，出现这种故障时会致使床层温度和压力波动很大，从而造成锅炉运行的不稳定。造成这种现象的原因可能是因为返料风室内积灰太多造成燃料煤流化状况不佳，返料出现异常。

另外，布风板上风帽被损坏和风量调节的不合理也会出现这种现象。根据笔者的经验，点炉之前需要对返料风室内的沉积物进行彻底清理，这样才能保证风帽的通常。在锅炉运行的过程中需要对返料风及时进行调节，这样才能确保燃料经过旋风分离器分离之后能够自由落入返料箱内，正常进入炉膛。旋风分离器的结构都比较简单，是循环流化床锅炉应用最为广泛的一种分离设备。在实际的操作过程中，旋风分离器的工作效率是衡量工作性能的一项重要指标，它分离的效率与形状、结构、入口气体速度都有着十分密切的关系。若是分离器的工作效率低于设计值，就会造成那些没有燃尽的颗粒不能有效燃烧，发挥不出锅炉的节能目标。同时，飞灰量的加剧会造成尾部受热面积的大幅度磨损，从而增加除灰设备的消耗。另外，进入循环回路的灰量降低，会致使循环量的下降，这样床温不仅得不到有效的控制，还会影响锅炉的运行性能。针对上述情况，我们除了定期对分离器的各个部位进行检查外，还需要对燃煤料进行检查。锅炉供煤时所含的颗粒大小比例若是在合理的数值范围内，就会改善分离器的角度，从而提升烟气的流通速度，增强分离器的工作效率。

4 结 语

目前，循环流化床基于自身的环保与经济特性在我国的电力领域内得到了广泛的普及和发展，这种新型燃烧形式的锅炉因为技术的不纯熟，在运行过程中逐渐的暴露出一些设备与操作方面的问题，根据文章的介绍，我们可以看出循环流化床锅炉运行过程中出现的各种故障是因为各个不确定的因素导致的。笔者结合自身多年的一线工作经验，对爆裂、结焦、燃料外循环与旋风分离器的异常原因进行了具体的分析，并提供了合理的解决方案。循环流化床锅炉在发生故障时若是第一时间得到了有效的解决，便会整体提升锅炉运行的安全性和稳定性，从而为企业此类型号的锅炉运行稳定提供了技术参考。

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