循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施

发表时间:2020/5/9   来源:《中国电业》2019年24期   作者:韩飞
[导读] 在现代工业生产中,循环流化床锅炉发挥着非常重要的作用

        摘要:在现代工业生产中,循环流化床锅炉发挥着非常重要的作用,不仅提供了清洁燃烧,而且比其他锅炉燃烧效率更高。但是,在实际使用过程中,现有的焦化现象一直是有关人员面临的一个关键问题。因此,为了保证循环流化床锅炉安全稳定运行,提高运行的成本效益,必须对循环流化床锅炉的结焦情况进行科学分析,并采取有效的处理预防措施,避免循环流化床锅炉结焦。因此,本文对循环流化床锅炉结焦原因进行了分析,并提出了注意事项,以供参考。
        关键词:循环流化床锅炉;结焦原因;预防措施
        引言
目前,循环流化床锅炉技术状况良好,基本上能够适应工业生产的发展,对国家经济发展至关重要。但是,从长远来看,循环流化床锅炉在应用过程中仍然存在一些缺陷,出现了焦化问题。随着国民经济需求增加,人类环境保护水平提高,循环流化床锅炉技术空间更加优化。相关技术人员必须通过各种技术手段加强对于循环流化床锅炉的结交现象的预防,从而在未来更好地促进工业生产的可持续发展,进而促进社会文明长足进步。
1循环流化床锅炉结焦现象
        第一氧气含量在短时间内大幅度减少,严重时甚至到零;第二,床温急剧升高,超过允许范围;第三,在刚开始结焦时,个别部位的料层差压有所降低,结焦较为严重后,料层的差压会在短时间内大幅度提升;第四,于CRT中显示的床压和床温均匀性较差,锅炉燃烧的稳定性相对较差,有关各类参数的偏差和波动均会较大;第五,锅炉会出现炉渣无法顺利排出的问题,其中的床层排渣管也会出现堵塞问题。
2循环流化床锅炉结焦的分类
①高温焦炭,指床的整体温度太高,当流化正常时焦炭形成,这种焦炭现象较大,甚至复盖整个炉体;②低温焦炭是指整个床温度较低,灰分变形温度较低,高温或低温局部烧结会产生焦炭。这种焦炭现象通常发生在起动层和压铸层,但也可能出现在取暖器和换热器中;③渐进式焦炭,是指由于风系统的设计存在缺陷,因此相关参数超出设计值,掩模安装不当等情况引起焦炭现象,在实际操作过程中很难找到。
3循环流化床锅炉在使用过程中的结焦原因
        3.1燃料燃烧不充分
        在循环流化床锅炉的运行过程中,如果燃煤的灰熔点比较低,把煤颗粒投入炉膛熔化后,煤颗粒变成液态或者软化状况,煤颗粒之间会发生黏结,煤燃烧的热量就不能充分发挥出来,从而产生结焦。
        3.2返料过程造成堵塞
        如果在循环流化床锅炉运行过程中,返料风比较小,或者发生返料器造成堵塞以及料层差压高等状况,返料就不能按照正常程序返回到锅炉之内,从而导致床温过高而产生结焦现象。
        3.3相关工作人员经验不足
        循环流化床锅炉的运行管理需要相关工作人员具有一定的专业知识和经验。如果相关工作人员对于循环流化床锅炉运行过程中的状况处理经验不足,就会较容易由于不规范操作引起锅炉结焦。
        3.4点火油枪雾化不良
        锅炉启动期间,点火油枪雾化效果不好,燃烧不充分导致未燃烧的油颗粒随一次风进入炉膛吸附在料层颗粒上,待床料温度上升后突然着火造成床温迅速上升,从而引发结焦。
4循环流化床锅炉结焦状况的预防措施
        第一,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,锅炉运行前,对喷油枪部分进行详细检查和清洗,有助于确保油枪在正常雾化状态下燃烧。锅炉运转时,喷油器的喷射质量不高,必须立即清洗喷油器托盘。同时,预热室温度应在规定温度范围内控制,油枪的作用应最大化,这不仅可以提高床的温度,而且大大降低焦炭的可能性。
        第三,是在负荷调节过程中增加负荷时,首先要调整空气量,然后增加煤量。在减少负荷的同时,首先要减少调节煤炭的空气量。操作过程应注意材料层压差的变化,并根据床材料厚度操作规则和材料层压差的要求进行渣操作,避免材料层压差过高或过低。同时,合理控制床的温度,最好始终保持在1000℃以内。
        第四,为了控制材料层的差压,一般情况下最好是(5~7)kpa。工作人员可以使用锅炉低渣管进行底部放空,这样他们就可以起到有效的调节作用。而且,如果材料层压差异常,超出标准范围,表明锅炉流体化不正常,存在渣的可能性很大。在这种情况下,可以在短时间内增加空气流量,把渣子吹掉并排出去。如有不能清点的情况,应立即停止工作,并进行相应的检查。
        第五,循环流化床锅炉压火程序的进行应当先关闭返料阀风和二次风机,停止给煤机运行,当料层温度降到正常温度的50℃之下时,关闭一次风机、引风机,然后关闭送风门,从而使料层隔绝空气。这个程序的进行应当保证动作迅速才能达到最好的效果。
        第六,在循环流化床锅炉的点火过程中,当流化床的温度升高到500℃以上时,为了使流化床温度继续升高,可以投入少量的燃煤。投煤时不能过快、过猛,应当保持少量间断的投入。如果在加煤过程中,加入燃煤的量过多,燃煤不能充分燃烧,床料中的含碳量会急剧上升,此时如果再加大风量,使得锅炉中的燃煤剧烈燃烧,流化床的温度将会快速上升,反而有可能超过灰软化所需要的温度,从而导致循环流化床锅炉超温结焦。根据经验,当点火投煤的过程中底料发生局部发亮或者温度猛然上升的状况,基本可以判定底料有结焦的可能性,此时应当尽快减少投煤量,然后增加风量,防止底料结焦。
        第七,循环流化床锅炉起动过程中,应当尽可能地加快速度,这样做的目的是为了将油煤混合燃烧的时间尽量减少。在对循环流化床锅炉进行点火时,当流化床的温度升高到投煤标准时,要立即进行投煤,保持锅炉的燃烧状态。当锅炉燃烧稳定后进行断油。当发生事故时,为了减少油煤混合燃烧的时间应当及时断油,从而防止结焦现象的发生。
结束语
        循环流化床锅炉技术是高效、节能、高负荷、低污染的燃煤新技术,在我国工业燃烧煤炭应用中占有极其重要的地位。循环流化床锅炉采用液态化燃烧,通过密相区和稀相区组成的燃烧室及高温气固分离器和返料系统组成的循环回炉部分来实现燃料的燃烧。循环流化床锅炉技术是基于国家保护环境,节能减排的战略思想发展起来的技术,受到工业领域大小企业的广泛关注。我国的循环流化床锅炉技术是结合国外的先进技术研发而成的适合我国国情发展的燃煤新技术,随着广泛应用取得经验的增多,我国的循环流化床锅炉在技术的改进和革新上有了长足进步,发展潜力巨大,然而在结焦状况的解决方面还有不小的挑战。
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