循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施

程国富

摘要：近年来，随着世界范围内对于洁净煤技术的重视，越来越多的新型技术和工艺在一线生产当中得到了广泛应用，而循环流化床燃烧技术就属于其中的一员。我国对于循环流化床燃烧技术的研究和开发较早，目前已经取得了重大的技术突破，并形成了相对成熟的应用体系，无论是前期制造还是后期运行，均能够取得较为出色的经济效益和环境效益，能够满足我国相关排放指标的基本要求。但是，循环流化床燃烧技术在实际应用中却普遍存在着结焦严重的情况，而结焦问题的存在也对锅炉整体的运行安全性造成了一定的影响。本文从热电生产的实际情况出发简要分析了循环流化床锅炉的结焦原因，并对结焦问题的预防方式进行了深入的探究，希望能为相关单位带来一定的工作参考。

关键词：循环流化床;锅炉结焦;原因分析 ;预防对策

1、原因分析

从实际情况来看，  循环流化床锅炉的结焦情况可以根据表现形式、生产环境的不同而划分为高温结焦、低温结焦和渐进性结焦三种类型。高温结焦一般常见于高温条件下，其具体是指当锅炉床的整体温度达到某种界限时而出现的结焦情况，其结焦范围较大，一般会涵盖整个锅炉床，焦块在冷却之后为深褐色，坚硬，且表面存在气孔。低温结焦的具体表现与高温结焦截然相反，其覆盖面积较小，一般以局部结焦为主。渐进性结焦则是最为复杂的一种的结焦情况，其具有一定的隐蔽性，在实际当中很难得到发现，一般是由于布风系统的原因所引发的。[1]

1.1 高温结焦原因

在实际当中，锅炉床的温度控制一般通过仪表设备来进行，而由于仪表设备的工作原理受限，故经常会出现局部温度过高，而仪表显示温度正常的情况。造成局部温度过高的主要原因在于循环灰与燃料之间的融合问题，燃料在燃烧过程中所产生的热量过于集中在锅炉床的局部，无法通过循环灰来实现热量的流散。同时，当温度过高的位置与温度测量元件之间的距离较远时，则会直接影响到测量元件的准确性，导致无法及时发现局部温度过高的情况。需要注意的是，并非全部情况下局部温度过高均无法得到发现，当超温区域或者结焦区域距离测量元件较近时，则可以准确通过仪表设备展示出来。若在实际当中出现结焦区域包围测量元件时，测量元件的温度上升速度会变得极为缓慢，与正常时的温度变化情况之间存在本质上的区别，即非正常表现，故这种情况下即可判断锅炉床存在结焦的问题。最后，当锅炉床整体温度过高时也会引发高温结焦，同时这种情况也是最为直观的表现。整体温度过高的问题对于锅炉床的正常生产影响较大，但只要能够及时发现，并采取相应的处理措施，即可在结焦的初期阶段对问题进行控制，常用的控制方式为风冷却方式。 [2]

1.2 低温结焦原因

一般情况下，导致出现低温结焦问题的主要原因在于局部或者整体温度低于灰渣的变形温度。低温结焦的特殊性质意味着其很难在结焦的初期阶段发现，因为低温结焦发展缓慢，一般发生在启、停炉，压火、扬火、低负荷煤质差时。因此时一次风较小，焦块难以由出渣口排出，特别是在低风量时间较长的锅炉启动中。等发现有焦块时，往往已经很严重了，只有停炉处理。如果锅炉启动频繁结焦，而其它设备又没有问题，可以适当增加启动时的临界流化风量。

1.3 渐进式结焦原因

渐进性结焦具有一定的隐蔽性，无论是初期还是中期都很难发现，一般发现时已经出现大范围结焦的情况。顾名思义，渐进式结焦的形成较为缓慢，且对于锅炉床的运行影响较小，即便是处于结焦状态之下，锅炉床的温度变化以及流化状态均表现为正常。渐进式结焦主要是由于布风系统问题所引发的，故热电企业只要能够保证布风系统安装正确、运行正常即可达到避免渐进式结焦的目的。

2、预防措施分析

2.1 减少油煤混烧时间

在锅炉床点火的初期阶段，技术人员在发现床温满足投煤条件之后，需要即可投煤，并在煤炭燃烧稳定之后中断油料供应，若油煤混烧时间过长，此时调整不当极易发生结焦。 [3]

2.2 正确投用返料装置

从技术原则的角度来看，在点火后的初期阶段不得投返料风，技术人员需要确保底料细灰彻底充满返料装置后再投返料风，且投返料风时需要确保锅炉床中的燃料充足，否则床温将难以控制。

2.3 控制投煤量

点火初期，投煤速度不得过快过猛，要遵循少量间断的原则。给煤中若发现燃料的温度增长迅速，并超过了正常的增长趋势，则说明存在结焦的可能性，故这种情况下需要减少煤炭的投放量，并增加给风量。[4]

2.4 严格控制床温。投煤初期，床温很难控制，此阶段极易造成结焦事故。可以通过调整风煤配比和返料量来控制床温，而在对燃烧情况进行调节时需要始终坚持“少量多次”的基本原则，避免给料过多则导致锅炉床的温度变化幅度增加。

2.5 控制料层差压

在锅炉床运行过程中若发现料层差压超过了标准范围，则说明锅炉床的流化情况出现了问题，导致这一问题出现的原因包括沉积现象和结渣现象，故需要增大一次风，并打开放渣管排渣。

2.6 控制风煤配比

在实际操作过程中，技术人员需要确保一次风量满足料层厚度标准，同时确保一二次风的配比，从而保证风煤配比。

3、结束语

综合来看，导致循环流化床锅炉出现结焦问题的因素众多，热电企业在实际生产的过程中需要正确看待结焦问题对于生产效率所造成的负面影响，认真做好监控，不断总结运行经验，分析、判断产生结焦的原因，发现问题及时采取应对措施，这样即使是燃烧劣质无烟煤的循环流化床锅炉也完全能够避免、控制或大大降低锅炉结焦事故的发生。

参考文献：

[1]李菲. 火炬热源客服部循环流化床锅炉结焦的原因分析及预防措施研究[J]. 科技创新导报， 2013（1）：76.

[2]陈振煜. 循环流化床锅炉结焦原因分析、处理对策及防范措施[J]. 轻工科技， 2014（2）：P.40-41.

[3]雷霖， 李士平， 陈一平. 某廠循环流化床锅炉结焦原因分析及预控措施[J]. 湖南电力， 2010（4）：39-41.

[4]孙崇海. 循环流化床锅炉结焦原因分析及措施[J]. 化工设计通讯， 2018（7）：115-116.