电厂循环流化床锅炉结焦原因及预防对策

陶永进

摘要：各大电厂在生产的过程中，应用循环流化床锅炉技术可进一步提高脱硫率，减少不必要的污染，因此，该项技术具有环保节能的功效。循环流化床锅炉还能发挥出燃料的优势，对负荷进行有效调节，确保灰渣得到充分利用。在具体操作的过程中，锅炉经常会出现锅炉结焦的问题，本文主要对其结焦的原因进行分析，然后探讨相应的改进对策。

关键词：电厂;循环流化床锅炉;结焦;预防

引言

在各大电厂中，常用的一种设备是循环流化床锅炉。该类锅炉的工作效率比较高，运行成本比较低，在运行的过程中，不会产生严重的污染，可确保燃料得到充分燃烧。在应用循环流化床锅炉的过程中，由于与之相关的技术体系并不完善，造成锅炉存在各种各样的技术问题，给企业带来很大的损失。循环流化床锅炉的常见问题是结焦，其不仅会影响锅炉的正常运行，还会降低电厂运行的效益。因此，要制定有效的预防措施，避免产生结焦问题。

一、循环流化床锅炉的优势

循环流化床锅炉对燃料具有很强的适应性，而且具有节电与节煤功能，工作效率比较高， 在各大电厂中得到广泛的应用。循环流化床锅炉的优势主要有以下几点。第一，该类锅炉对燃料的适用性极强，可适应多种燃煤，如无烟煤、烟煤和褐煤。此外，也可将秸秆和稻壳作为主要的燃料。第二，循环流化床锅炉具有优越的结构性能。在该锅炉中，主要采用高低温两级的方式对过热器进行布置;采用一级布置的方式完善空气预热器与省煤器的功能，从而提高燃料的燃烧效率。

二、循环流化床锅炉结焦的原因与形成

1、结焦原因

第一，循环流化床锅炉所面临的压力和温度不稳定，导致燃气缺乏一定的稳定性，与之相关的技术参数存在较大的波动。第二，氧气含量不断下降。第三，锅炉膛的负压力增加，风室风压和风量的波动较大。第四，压力负荷值和气温逐渐下降。第五，在排渣的过程中，管道面临堵塞，排渣不顺利。第六，通过观察可知，在流化床中出现了渣块，燃料在锅炉中无法正常运行。

2、结焦过程

循环流化床锅炉的结焦现象可分为两种，一是低温结焦，二是高温结焦。如果床层的整体温度低于灰渣变形的温度，由此产生的结焦就称之为低温结焦。如果床层的温度比较高，其所产生的结焦称之为高温结焦。随着温度的不断下降，高温焦块会产生数量不多的气孔，颜色为深褐色。在各项技术参数都正常的情况下，会逐渐形成渐进性结焦。随着时间的不断推移，焦块体积会越来越大，这样就会影响流化与排渣，影响锅炉正常运行。

三、案例分析

为了进一步分析循环流化床锅炉的结焦问题，并对这一问题进行有效的预防，在本次研究中，主要以某热电厂的两部循环流化床锅炉为例。这两台锅炉在运行和启动时，均会产生结焦问题。锅炉的炉膛为全膜式水冷壁悬吊结构，在燃烧室的底部设置水冷布风板和等压风室。

循环流化床锅炉出现结焦问题后，不仅会影响到锅炉的正常运行，还会给热电厂造成较大的损失。比如，每次产生结焦事故，需锅炉停止运行，停机时间长达五天，这给热电厂所带来的经济损失不言而喻。因此，要采取有效的措施对锅炉结焦问题进行预防。煤和底料在燃烧的过程中会产生许多热量，由于这些热量不能被及时带走，会导致温度越来越高，当温度超过灰渣变形的温度后，就会产生结焦。局部位置出现结渣后，这些渣块会在较短的时间内形成较大的渣块，从而对锅炉的流化状态造成不利影响，只有停止锅炉运行，才能避免问题进一步恶化。

1、灰渣熔点低

由于结焦分为低温结焦和高温结焦，因此，两类结焦的形成均与温度有关。在高温结焦状态下，床温度比较高，即使锅炉处于正常的流化状态，也会产生结焦。在低温结焦状态下，床层的整体温度低于灰渣的变形温度，加之灰渣的熔点与其成分有密切关系，若钠与钾的含量较高，会导致灰渣的熔点下降，继而产生结焦。

2、床料流化不良

如果锅炉的流化不良，也会导致锅炉内部产生结焦。为了确保循环流化床锅炉正常运行，要充分发挥出燃料的作用。常见的燃料主要有灰渣和煤，如果硫化效果不佳，就会导致燃料在局部位置不断堆积，加之床料自身拥有较高的温度，若燃料并未完全燃烧，就会持续释放热量，导致热量不断积累，使得该位置的床料温度迅速增加。一旦其温度超过灰渣自身的熔点，就会产生结焦。若惰性床料颗粒和燃烧煤颗粒的相对速度为零，就会导致燃料的传热速度加快，部分床料的温度也会持续升高，从而形成融合的块状固体，并迅速粘结其周边的惰性床料，使得这一固体体积不断增加，一旦床的整体温度超出固体的温度时，床层会产生结块，锅炉在运行的过程中，其内部的燃烧物质会释放出大量的热量，如果热量并未及时传递到受热，就会对其周围的物料行车影响，导致整体温度迅速提升。若温度超过灰渣的熔点温度，就会出现结焦。

四、预防锅炉结焦的对策

1、对锅炉点火进行有效的控制

进行锅炉点火时，要保证锅炉具有良好的流化功能。点火后，要进行燃料的投入操作，并考虑到温度的影响，一旦加入的燃料并没有完全燃烧，其温度就会迅速提升，若不能对燃料进行合理控制，就会产生结焦。因此，需对床料的流化功能进行合理控制，投煤时，可采用脉冲式给煤法，这样就能避免产生小的焦块。一旦发现焦块，要在第一时间对其进行处理。要缩短风量的运行时间，可避免出现结渣现象。点火后，还需考虑到其他问题，比如，尽量避免出现温度无法控制的问题。不要一味增加煤，而且不可使用过多的烧油和床料进行助燃。若使用油枪，则需对油量进行合理控制，避免油量过大或过少。同时，还要对床料的升温速度进行控制，避免产生结焦。

2、合理控制差压变化

为确保流化床锅炉正常运行，需对料层差压进行有效控制，确保其持续、均匀变化，如果出现变化不均匀的问题，就要仔细分析原因。如果料层差压的变化速度加快，就要采取有效的预防措施。要加强对料层差压的变化的观察，一旦发现有突发状况，就要及时采取措施。

五、循环流化床锅炉运行管理要点

为了不影响循环流化床锅炉正常运转，需采取有效的管理措施，保證锅炉可以安全运行。要仔细分析锅炉在运行中存在的问题，及时统计锅炉发生的故障点，并对其运行过程进行优化。要保证锅炉的运行温度保持在合理范围内，通常要高出900℃，这样才能达到理想的节能效果。在具体控制锅炉温度的过程中，要对给煤量和风量进行合理控制。如果要增加锅炉的温度，就要适当增加给煤的数量，进一步减少风量。如果要降低锅炉的温度，就要适当增加风量，减少煤的用量。只需对风量和煤量比例进行控制，就能达到理想的温度控制效果。在具体操作的过程中，管理人员要结合锅炉的实际情况，选择合适的管理方式，明确管理要点。

1、控制锅炉负荷和锅炉水位

要根据额定负荷的要求，对锅炉的负荷进行有效控制，合理控制负荷的比例。锅炉运行的最大负荷是110%的负荷，当锅炉在这一负荷下运行时，需避免运行时间过长。对锅炉的正常水位进行监督，避免其接近最高水位或最低水位。定期对水位进行校正和测量，选择合适的测量工具。

2、对蒸汽压力表等设备进行有效的控制

为了确保蒸汽压力表正常运行，要及时对其管路进行冲洗，并采用红线标明锅炉运行所面临的最高压力。要定期对压力表进行检验，保证其性能完善。此外，要发挥出水位计、温度计、自动化控制等装置的作用，及时对锅炉的运行参数变化进行监督，一旦报警装置有所动，就要及时分析问题产生的原因。需定期对报警装置进行检查，避免其操作失灵。

结束语

总之，为了有效预防锅炉的结焦问题，要仔细分析结焦产生的原因，采取有效的预防措施，就可达到事半功倍的效果。

参考文献：

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