摘要：循环流化床（CFB）锅炉是目前迅速发展起来的低污染、清洁燃烧锅炉。因其具有燃烧效率高、燃料适应性广、烟气中有害气体排放浓度低等优点，得到了广泛的应用。目前已经应用到大型火力发电机组中。但其运行过程中极易发生结焦。CFB锅炉结焦是运行中较为常见的现象，锅炉结焦是指灰渣在高温下熔化后粘结在炉墙、受热面、炉床、风帽上的现象。CFB锅炉结焦形式分为低温结焦、高温结焦和渐近性结焦。低温结焦是指床温低于灰渣变形温度，由于流化不好局部超温或低温烧结而引起各种颗粒粘连在一起的现象。因此，研究锅炉结焦的原因，知道其危害性，再有针对性地找出防范措施，对提高循环流化床锅炉的安全稳定运行，对保障企业的安全生产更具有重大意义。
关键词：循环流化床锅炉；结焦原因；防范措施
引言
循环流化床锅炉技术是近几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧技术，目前已在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理等领域广泛应用，具有良好的发展前景。同时，循环流化床锅炉结焦问题普遍存在，在锅炉安全性和经济性方面都有不利影响，本文对循环流化床锅炉结焦原因进行了分析，并进行了办法求解。
1循环流化床锅炉的特点
一是对于燃烧类型要求不高,所以能够利用各式质量的煤或是其它可燃物作燃料，故而能把以往不能利用的可燃物转废为宝，进而达到保护环境的效果。二是可燃物利用率高。循环流化床锅炉对可燃物利用率在大部分时候均超过97%，利用程度几乎与煤粉一致。三是脱硫程度较大，循环流化床采用的脱硫方法相对来说是性价比较高的，其脱硫率一般都能达到90%以上。四是氮氧化物排放量较低，主要表现为燃烧过程是低温燃烧，在低温燃烧的状况下的氮氧元素是无法产生NOx；燃烧方法为分级燃烧，该燃烧方法能够极大的减少NOx的产生，同时还可以把产生为NOx进行复原，故而能够极大地减少了燃烧过程所释放的NOx的量，从而达到有效减少NOx排放量的效果。
2循环流化床锅炉结焦现象及危害分析
2.1结焦现象
伴随着锅炉的诞生，在通常案例中，在水蒸气的蒸发下，锅炉中的一些灰渣杂质会产生向上运动的趋向，在向上运动的过程中，温度逐渐下降，灰渣会逐渐由漂浮状态产生下沉作用，当在上升到一定高度，并逐渐靠近锅炉内壁时，会在冷却的过程中降落于此，并慢慢积累和凝固。若是温度不高，在工作人员对其内进行清理时，就可很容易将这些附着物清理掉；但是一旦锅炉内热量达到一定程度时，会使飞尘产生粘性，一旦降落在锅炉内壁时，很容易结实地附着在炉壁内侧，同时，未凝固的灰粒也扩大了空中飞尘的接触面积，为其附着制造条件，结果日积月累，在锅炉壁内侧产生一层厚厚的污垢，这个过程，即是我们常说的锅炉结焦现象。
2.2锅炉结焦的危害
结焦会造成过热器前烟温度偏高，受热面管束因高温寿命缩短，锅炉减温水耗量增大；同时，结焦现象严重时，会造成锅炉排烟温度严重偏高，从而使热损失增大，严重影响机组经济运行；结焦引起的锅炉熄火，机组跳闸，对电网也会造成一定的冲击，影响社会效益。机组效率低造成煤耗上升，烟气、灰、渣排放量上升，环保费用上升，机组跳闸后恢复需投注柴油，加大资源消耗和运行成本。
3锅炉运行中结焦原因分析
3.1煤的粒度的影响
煤的粒径分布不合理，没有达到循环流化床锅炉的入炉条件，循环流化床锅炉对燃煤粒径的要求都比较高，燃煤粒径达不到要求，对循环流化床锅炉的安全、经济运行影响很大。燃煤颗粒较粗，床层加厚、风阻增大。运行中，需要经常排渣，降低床层厚度，这样经常会排渣时造成床层厚度较薄，床层被吹穿导致局部温度突然升高导致锅炉结焦。燃煤粒径细会导致飞灰可燃物增加炉床沸中温度偏高，运行时引风机出力增加，床料厚度床压不好控制等导致超温结焦。国内对循环流化床锅炉燃煤粒径的要求经历了由粗到细，到粗细适当的过程。这个过程也是伴随着锅炉结焦走过来的。循环流化床入炉煤设计粒径范围为0～13mm，根据不同的结构有适当差距，但很少有大于20mm的入炉粒径。煤的粒度对循环流化床锅炉的影响在时间生产过程中也偶尔会发生，主要因为破碎设备出故障时入炉粒径没有得到很好控制的时候。
3.2煤质的影响
如果使用的煤的灰熔点相当低，当煤颗粒在炉膛内较高温度下熔化成液态或熔融状态时，相互粘结，且自身燃烧时释放的热量无法及时传递出去的时候，就会容易产生结焦现象。这在生产实践中并不常见，因为，在锅炉设计的过程中，设计煤种相对固定，灰熔点有一定范围，在采购燃料时也有分析化验报告，因此在生产过程中很少会出现，但燃料的影响仍然是锅炉结焦的原因之一。
3.3灰熔点的影响
结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上。由此可以看出，对灰的熔点掌握至关重要。灰熔点又叫熔融性，是充当燃料的固体物质中的一个动力指标，受温度的影响较大，是指在高温状态下所发生的熔化现象。当炉膛温度大幅度高于灰熔点时，而灰粒粘附炉墙或管壁时仍处于熔融或半熔融状态，会相应的降低其粘附能力与承载能力。在炉壁上，常常分布着不均匀的渣团，在烟气的冲刷下会有脱落趋势，在此阶段，如果未能及时发现，对炉壁记性清理，结渣速度会加速，面积扩大。
3.4锅炉辅助设备故障的影响
3.4.1破碎设备的影响
破碎设备到不到额定功率，导致煤的粒径粗细不均匀，导致下煤时堵塞或落煤管、螺旋给煤机搭桥，使得进煤量忽高忽低，影响司炉工操作。导致锅炉结焦。
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3.4.2热工仪表的测量精度的影响
热工仪表对锅炉结焦的影响，在实际生产过程中时常发生，最常见的就是热电偶、压力变送器和变频器的影响最为常见。热电偶主要影响是点火的时候，锅炉炉膛测量炉膛温度的热电偶，运行一段时间后，由于磨损等原因，又没有及时校正和更换，导致点火的时候，炉膛温度得不到准确的反应，使得司炉工要么过早加煤，要么过迟加煤，误导加煤时机导致锅炉结焦。压力变送器主要影响是床压的测量，一般风量在做冷态实验的时候，已经找到临界风量，这样有助于司炉工在锅炉运行时判断。但是由于压力变送器的不准确性，误导司炉工配风时控制不当，要么导致床层被吹穿，要么导致床层沸腾效果不好导致锅炉结焦。变频器的影响在锅炉运行也时常会发生。本身其实故障很少会发生，但是由于更换煤种后，螺旋给煤机没有及时标定，导致给煤量不准确导致锅炉结焦。
2.5锅炉压火操作的影响
锅炉压火操作是锅炉运行最常见的操作。它是指锅炉运行过程中，出现突发事件，如停电、断煤等一些突发事件采取的操作。压火的操作方法不当随时会造成锅炉结焦。
2.6锅炉附件对锅炉结焦的影响
2.6.1旋风分离器效率降低对锅炉结焦的影响
锅炉停炉后，必须对旋风分离器进行清理或者维修，如果出现堵塞时，锅炉的结焦有可能从旋风分离器的位置结焦，使整个烟道变窄而导致整个锅炉结焦。这虽然在实际生产过程中并不常见但也是我们司炉工应该引起注意的。
2.6.2锅炉返料装置的影响
主要有两方面，一方面返料器堵塞，导致返料不正常引起锅炉结焦。另一方面，返料风忘记打开或者没有开到位导致返料量不够误导司炉工操作导致锅炉结焦。
2.6.3锅炉布风装置对锅炉结焦的影响
主要是有以下两方面，一时停炉后，风帽没有清理干净，导致布风效果不好，影响锅炉炉床沸腾效果不好导致锅炉结焦。另外，就是由于锅炉运行停炉后，清理时没有仔细，有些风帽脱落或者有些风帽已经损坏，没有及时更换导致锅炉结焦。
4锅炉结焦的防范措施
4.1锅炉点火前的检查
4.1.1锅炉重点部位的检查
1）燃烧室内应无焦渣，杂物及工具。2）检查布风板上所有风帽无损坏现象，风帽无堵塞，放渣管无堵塞、变形、开裂等现象。3）炉内及燃烧室各部无损坏现象。4）热电偶一般插入深度不小于15㎜，检查后关闭放渣门。5）旋风分离器内部应完整无损，返料器无结渣、积灰、杂物。6）转弯烟道内部应完整无损，返料器无结渣、积灰、杂物。
4.1.2其它重要的操作步骤的检查
1)在机组初次启动前，必须对炉床加入床料，床料宜用较细，较少含碳的颗粒，一般可用燃烧较净的沸腾炉渣，经12mm筛子筛过。其床料的静止料层高度约为300mm左右，要埋住沸下热电偶。回料器内清理干净，用干燥的烟道灰填充料腿。2)点火前应进行冷态试验，并做好试验记录。冷态试验内容包括如下：（1）螺旋给煤机给煤量的标定。（2）点火油枪压力与流量的标定。（3）风量的测量和标定。（4）布风均匀性检查。（5）测定空板阻力与送风量的关系。（6）测定不同料层厚度的料层阻力与送风量的关系。
4.2一次风速调整
选择合适的一次风速，保证最佳的着火距离；四角一次风速调整，一次风火焰尽可能在炉膛壁断面的几何中心。同时，适当提高一次风速，提高一次风速可推迟燃料的着火，可使着火点离燃烧器更远，火焰高温区也相应推移到炉膛中心，可避免喷口附近结焦，而且这样也可以减轻燃烧器附近的结焦。通过风速的调整，让空气和燃料充分混合，增大燃料与空气的接触面积，避免在水冷壁附近形成还原性气象，防止局部严重积灰、结焦。
4.3汽锅焚烧进程中的控制
在锅炉启动时，应尽快，减少时间上的磨耗。防止因油和煤在初期的燃烧时数太长导致的结焦现象的出现。特别是在刚刚投入煤与油进行共同燃烧时，这一阶段尤为需要特别注意。在这时，由于火苗尚弱，火势不大，投入的煤燃烧不彻底，存在大量未燃物，在这种情况下，一旦注入液体油，产生附着，很容易导致局部火势过猛，形成结焦现象。同时，在点火时应时刻注意锅炉的温度，一旦温度达到投煤温度，应该及时加入煤，等到火势稳定后，立即停止加油，缩短煤油混和燃烧的时间。
4.4发现苗头迅速接纳措施
工作人员应该认真负责，一旦发现锅炉的结焦现象，及时安排有关工作人员进行清理，当发现结焦现象严重时，应增加检查清焦，并及时汇报。同时，若发现燃烧器处结粘液时，清焦前应投进油枪，消除给粉自动，做好稳定燃烧措施后，汇报值长与分场，方可进行清焦工作，清焦完成后要立即停油轮，在清理难度偏大，清理工作难以开展时，可通进压缩空气，直至用水管进行清理。
结语
循环流化床锅炉顺应新时代绿色环保的要求，是锅炉发展的一大方向，目前，我国循环流化床燃烧技术已然趋于成熟，在制造与原料的低成本鼓励下，发展更是蒸蒸日上，结焦现象明显有违这一趋势，如何尽早发现与解决掉这一问题，最大程度的利用循环流化床锅炉技术为我国的工业化服务，值得我们去努力。
参考文献
[1]霍耀宝.锅炉结焦问题分析[J].华章,2013.
[2]冯啸虎.循环流化床锅炉结焦的原因分析及措施[J].中国科技投资,2015.
[3]牛勇.循环流化床锅炉设备[M].北京：中国电力出版社，2007.
论文作者:佟婷婷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第23期
论文发表时间:2018/10/1
标签：结焦论文; 锅炉论文; 流化床论文; 粒径论文; 现象论文; 温度论文; 司炉工论文; 《基层建设》2018年第23期论文;