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；原因分析
1循环流化床锅炉结焦事故机理
循环流化床结焦事故是在锅炉机组运行中最常见的事故，无论在正常运行当中、点火启动与压火启动过程中都会经常发生。在循环流化床炉膛密相区内，由于流化工况破坏，燃烧温度超过灰熔点而造成结焦。燃烧结焦不仅发生在炉膛，也会发生在旋风分离器和返料器内。一旦发生结焦事故就要停炉处理，对全厂工艺及安全，经济及都带来很大影响。在循环流化床锅炉运行当中，燃料中的灰分变化分为变形温度，软化温度和熔化温度三个阶段，例如某厂所用的新疆准东地区所产的煤的灰渣的熔化温度在大概在1200℃左右，而某厂两台循环流化床锅炉燃烧室内温度控制范围在850-950℃，如果控制运行温度低于灰熔点温度300-400℃，保持良好的流化状态和正常的流动，就不会造成床料结焦事故。
2锅炉运行中结焦原因分析
2.1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。
2.2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。
2.3锅炉辅助设备故障的影响
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，影响锅炉调整人员操作，导致锅炉结焦。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CCS协调控制要么少加煤，要么过量加煤，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，这样有助于运行人员在锅炉运行时判断。但是由于压力变送器的不准确性，误导CCS协调控制下运行人员配风时控制不当，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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3循环流化床锅炉结焦事故处理
3.1低温结焦处理
运行人员一旦判断低温结焦，立刻采取果断措施，对于某厂的大型循环流化床锅炉只能加大流化风量，使渣块在炉膛内高速流化，由于低温结焦的渣块比较松散，有可能借助风力，在床料的碰撞过程中打散渣块，从而从冷渣器中排出，若渣块将冷渣器堵塞，应及时连续捅渣，直到正常下渣为止。
3.2高温结焦的处理
运行人员一旦判断可能结焦，应立即停止对应区域给煤机或减少该区域煤量，并大幅加大一次风量，降低床温，待温度恢复后再正常运行，若判断炉内已结焦，运行人员可将根据最大额定电流全开一次风机风门，长时间大风量扰动，如果炉膛燃烧工况恶化，无法操作达到保护动作值，只能停机处理。
4关于循环流化床结焦事故案例的总结
4.1结焦事故原因
（1）某循环流化床锅炉曾在运行过程中控制低床层运行，由于未控制好冷渣器排渣速率，造成料层局部流化风量过大底料被吹穿，而周边布风不均使底料堆积，从而影响了整体流化工况导致低温结焦。（2）返料管线堵塞也是循环流化床超温结焦的主要原因之一，某循环流化床运行过程中由于返料灰在返料管线中堆积，造成返料风机出口管线堵塞、憋压使返料的高流风机跳停，从而导致流化床床温暴涨达到灰熔点温度而高温结焦。
4.2结焦事故采取措施
总结以上两次结焦事故，在循环流化床锅炉运行过程中应加强技术参数操作，严格控制床层厚度，将料层差压控制在6.0—7.0Kpa之间，根据料层厚度控制冷渣器排渣速率，确保料层不被吹穿从而保证良好的流化状态。在开炉前严格检查返料器内部情况，保证返料器内无积灰，返料布风板与返料灰排灰管间无缝隙，以防止返料灰落入返料风室堵塞返料风管线。
5循环流化床锅炉结焦的预防措施
结焦是循环流化床锅炉的较为常见的故障，它直接影响到了锅炉的安全经济运行，为了避免由于结焦而给公司带来的经济安全损失，运行人员应在操作中总结经验，严格牢记操作规程，做好预防措施：（1）在每次点火打底料前应进入炉膛内认真检查风帽是否有阻塞，清理杂物。（2）在每次开炉时要认真做好布风板均料实验。（3）对于煤质要严格把关： a.干燥基固定碳Fcd≧50%； b.灰分软化温度ST≧1200℃； c.粒度≦13mm； d.干燥基无灰基挥发分Qnet，v，ad≧14-20%。（4）点火前应认真检查底料，判断底料的含碳量是否超标，如超标应立即更换底料，以防结焦。（5）点火初期不启动返料风机，待返料充满返料器温度达到900℃时再启动返料风机，以确保有足够的返料灰可进入炉膛，控制床温。（6）点火时要认真检查油枪雾化是否良好，做油枪雾化实验，若雾化不良要清洗枪头，因雾化不良导致点火失败要用压缩空气吹扫，若底料渗油过多应更换底料，以防结焦。
6结论
在循环流化床锅炉运行当中，应确保锅炉的安全经济运行，严格按照操作规程，控制风煤比，调整料层厚度。认真巡检现场运行状态，及时发现问题解决问题，以防止结焦事故的发生。
参考文献：
[1]田长虹.CFB锅炉分离器结焦的原因分析[J].应用能源技术,2017(12):32-33.
[2]隆安.循环流化床点火启动经验总结[J].广西节能,2017(04):32-33.
[3]田飞飞.循环流化床结焦分析与处理研究[J].山东工业技术,2017(11):47.
[4]姚创业.循环流化床锅炉结焦的影响因素分析[J].煤,2017,26(01):56-57.
论文作者:雒鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：结焦论文; 流化床论文; 锅炉论文; 炉膛论文; 粒径论文; 温度论文; 风量论文; 《电力设备》2018年第16期论文;