循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施

摘 要：循环流化床锅炉技术，作为近年来发展速度较快的一项燃烧技术，具有清洁、高效等特点。现如今，随着越来越多的循环流化床锅炉正式投入使用，人们在对其具有的各种特点逐渐熟悉的同时，也在遭受着锅炉应用过程中出现各种问题的困扰，究其原因，这些问题的发生，导致锅炉的安全性和经济性无法得到有效保障。本文主要对循环流化床锅炉结焦原因和预防措施加以分析和论述。

关键词：循环流化床鍋炉；结焦原因；预防措施；分析

循环流化床锅炉结焦的根本原因是床料温度超过燃料的灰熔点温度或变形温度，使得物料颗粒逐渐粘连而形成。通常将结焦分为高温结焦和低温结焦。当床料整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦现象称为高温结焦，而当床料整体温度较低，局部超温所形成的结焦现象称为低温结焦。无论哪种形式的结焦，一旦产生，便会迅速增长，并且焦块越来越大，成长的速度也随之越来越快，因此必须尽早发现并设法清除，所以处理循环流化床锅炉结焦应以预防为主。

一、循环流化床锅炉结焦现象

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，于CRT中显示的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，其中的床层排渣管也会出现堵塞问题。[1]

二、循环流化床锅炉结焦原理及原因分析

（一）一次风量过低

一次风量低于临界流化风量，使得物料流化效果变差造成堆积，导致锅炉内出现局部流化不正常，燃料释放的热量无法被及时带走，从而造成具备温度过高，引发结焦。

（二）布风板结构或堵塞

锅炉的布风板结果设计不合理或风帽孔洞堵塞，造成布风不均匀，导致床料流化不良，致使具备超温引发结焦。

（三）煤质变差

在运行过程中，由于煤质突然变化，燃料的灰熔点温度下降，而又未能及时调整床温而造成的整体床料温度较高，引发结焦。

（四）燃料入炉颗粒度

燃料入炉颗粒度分布不均，入炉燃料颗粒过大，会在炉床底部密相区逐渐堆积，达到一定程度会造成局部流化不良，引发结焦；入炉煤颗粒过小，入炉后迅速燃烧，使得床料温度上升过快，从而引发结焦。

（五）点火油枪雾化不良

锅炉启动期间，点火油枪雾化效果不好，燃烧不充分导致未燃烧的油颗粒随一次风进入炉膛吸附在料层颗粒上，待床料温度上升后突然着火造成床温迅速上升，从而引发结焦。

（六）运行人员操作不当

在锅炉点火启动、压火、压火启动及正常运行中，由于锅炉运行操作人员经验不足、操作不当而造成床温的整体或局部温度过高，从而引发结焦。

三、循环流化床锅炉结焦预防措施

第一，在锅炉调试阶段，应对一次风室、风帽等实施详细检查，确保其布置合理，风帽无堵塞。同时进行高质量的冷态通风及动力场试验，动态测量不同底料厚度下的临界流化风量和料层差压，并对布风板的均匀进行动态检测，找出合适的料层差压范围，从而保证锅炉运行过程中的流化效果。锅炉运行中，应根据冷态测量不同底料厚度的风量参数调整一次风量，保证一次风量大于临界流化风量，从而确保床料得到充分流化。

第二，入炉煤颗粒度分布应控制在设计范围内，煤粒的颗粒度分布较大或者较小均会对床层温度的稳定性造成影响，同时控制入炉煤质不要有太大变化，一旦发生较大煤质变化应及时通知运行人员注意调整控制床温。

第三，在锅炉运行之前，对油枪的雾化片部分加以详细的检查和清理，有利于保证油枪的燃烧时处于正常的雾化状态下。倘若在锅炉运行时，发现油枪的雾化质量较低，应立即对雾化片进行清理。同时，应将预燃室的温度控制在所规定的温度范围内，并应尽量的加大油枪的出力，既有助于增加床层温度，也可以大幅度降低结焦问题出现的可能性。[2]

第四，当锅炉启动到达投煤温度后，应采用脉冲给煤的方式，根据床温的上升判断给煤的燃烧情况，注意控制每次给煤的量不宜过大过快，应遵循少量多次的原则，同时适当加大一次风量。投煤过程中，倘若给煤量过大，极易煤粒燃烧不充分，使得床料中的碳含量大幅度增加，温度上升后容易出现爆燃现象，致使床层的温度在短时间内大幅度提升，如果无法有效控制，从而导致床温过高造成结焦。

第五，在负荷调节的过程中，负荷上升时，应先调节风量再增加煤炭；降低负荷时，应先减少煤炭再调节风量。运行过程中应注意料层差压变化，并根据运行规程要求的床料厚度和料层差压进行排渣操作，防止料层差压过高或过低。同时合理控制床温，最好使其始终保持在1000℃以内。

第六，锅炉压火操作时，应立即将停止返料风机以及二次风机运行，停止给煤机给料，同时保持引风机和一次风机运行，待床温呈现出逐渐变小的趋势以后，立即停止一次风机和引风机运行，并关闭所有的风门挡板，使得床料基于流化状态逐渐变化至静止状态，并和空气全面隔绝开来。

四、结语

引起循环流化床锅炉结焦的因素较多，机理也较为复杂，但均可归结为低温结焦和高温结焦相互作用的渐进性结焦。结焦对循环流化床锅炉的运行影响是致命的，因此，在锅炉运行以前，务必保证锅炉冷态试验的正确和有效，在运行中注重入炉煤的筛选和对主要运行参数加以有效控制，并提高运行人员的操作经验和专业技能，从而预防循环流化床锅炉结焦现象的发生。

参考文献：

[1]孔明，周正一，罗子湛.燃用劣质褐煤的600 MW超临界循环流化床锅炉煤仓间布置设计优化[J].华电技术，2017，39（10）：30.31+40+78.

[2]邹阳军，程乐鸣，许霖杰.六回路循环流化床锅炉回路中断时炉内固相分布数值模拟[J].热力发电，2017，46（01）：106.111.

作者简介：杨一哲（1982.），男，汉族，本科，热能动力助理工程师。