循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施论文_刘洋,李进龙

循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施论文_刘洋,李进龙

(中电建甘肃能源华亭发电有限责任公司 甘肃省平凉市 744106)

摘要: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。通过分析循环流化床锅炉结焦的具体现象及其原因,认识到其结焦预防措施的重要应用价值。为了预防循环流化床锅炉存在的结焦问题,提出了几点有效措施,以供参考。

关键词:循环流化床锅炉;结焦原因;改进措施

引言

对循环流化床锅炉存在的结焦原因进行全面分析,根据其特性,提了锅炉使用时预防结焦的有效措施,并在实践中进一步推广该技术,为循环流化床锅炉的安全稳定运行提供科学的理论指导,不断提高运行的经济效益,希望能与业界同仁共同学习,为解决循环流化床锅炉结焦问题可提供借鉴的经验。

1、结焦的分类

循环流化床锅炉的结焦问题按照温度的高低可分为高温结焦和低温结焦。高温结焦主要出现在当锅炉使用时所需的风量不是很高的情况,使得燃料所需的氧气不是很充足,在没有足够的氧气的情况下,导致床温超过灰熔点的温度,并且对于风帽损坏不均有可能出现此类问题。还有一种可能也会引发高温结焦的问题,在点火升温阶段投煤时间和投入的量控制不当都会引发此类问题。低温结焦则多是出现在点火升温阶段,可能出现的原因是由于投入的底料不足且铺设的不匀,易引发局部温度升高,如果此时流动的风量有很少,会使得热量不能及时传递,出现局部焦块的情况。不管是低温结焦还是高温结焦只要在循环流化的状态良好的状态下,温度不超过灰熔点,结焦问题就能在很大程度上避免。对于流化床锅炉来说,根据结焦的位置不同有可以分为炉床结焦和返料器的结焦。

2、循环流化床锅炉结焦问题原因分析

目前循环流化床锅炉的结焦问题较为普遍,当流化床锅炉出现结焦问题时,其床温及床压将会出现波动,整个流化床床体上各项参数分布极不均匀且与设定数值存在较大偏差。与此同时还伴随着锅炉内氧气含量的快速下降同时负压极剧上升,这也会导致风室风压的波动,同时循环流化床锅炉的负荷、压力等指标也会出现下降。循环流化床锅炉的结焦问题大多是由于床体局部的温度过高超出了灰渣的形变、及烧结温度从而导致的结焦,而根据结焦问题发生时整体床温的不同分为低温结焦及高温结焦两种类型,同时随着循环流化床锅炉的长时间使用,还会出现缓慢的渐进性结焦,但由于此类结焦问题不明显因此难以进行有效解决。无论何种结焦模式索所导致的结焦问题,其形成的结块都会影响循环流化床锅炉的正常燃烧状态,同时随着焦块的增大还会导致锅炉的堵塞。首先燃煤的性能对于循环流化床结焦问题有着一定的影响,当使用的燃煤灰熔点较低时,流化床床温容易超过其灰熔点而导致部分燃煤的软化或熔化,随后这部分燃煤会与其他燃煤相粘连,这会导致其燃烧的热量无法快速释放而造成结焦问题。同时燃烧过程中燃煤的灰熔点也会随着燃烧状态发生改变,例如当给煤量过大时,燃煤难以充分燃烧,此时锅炉内的还原性气体比例上升从而导致煤灰颗粒容易出现软化问题而导致结焦。除了燃煤自身性能的影响之外,循环流化床的运行参数不合理也会导致结焦问题,首先目前循环流化床没有结合煤种变化及时优化锅炉设计,导致锅炉实际流化状态不能满足燃煤燃烧需求。同时流化床锅炉在燃煤制备过程中没有严格控制燃煤的均匀性容易导致煤粒度过大,并影响后期的流化状态从而导致局部温度过高引发结焦问题。当锅炉运行中的一次风量过小时,其难以保持锅炉内的流化状态,同样会造成流化床温不均,局部过高的温度也会诱发结焦问题,这类结焦问题大多发生在流化床锅炉的启动阶段,此时风量较小且料层高度过低,难以达到良好的流化状态。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外流化床内料层厚度过厚也会导致其难以形成良好的流化状态,但是实际操作过程中难以直接监控流化床的料层厚度,操作人员大多是根据料层差压数值大致掌握厚度状态,因此不能有效控制料层厚度始终保持在合理的范围。返料过程也有可能导致锅炉的结焦,当返料风量过小或返料系统出现故障导致返料无法正常回到炉内时会导致床温过高,同时返料温度过高也可能导致返料系统内部结焦从而影响返料状态。

3、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。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。

结束语

循环流化床锅炉的结焦问题是可防可控的,只要对于结焦问题给予一定的重视,做到及时发现问题,及时解决问题,并且在这个过程中分析总结实践的以往的工作经验,就对于以后出现的问题做出有针对性的解决结焦问题的方案。

参考文献:

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论文作者:刘洋,李进龙

论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期

论文发表时间:2019/5/17

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