摘要:近些年,我国的科学水平不断进步,目前,循环流化床锅炉技术成为当前我国应用较为广泛的工业化程度最高的洁净煤燃烧技术,因其燃烧效率高、燃料适应性广、负荷调节范围大等优点,在未来的工业利用上有着广阔的发展空间。但是在循环流化床锅炉的运用过程中,结焦现象时有发生,对于其原因分析和此种问题的预防措施研究至关重要。基于此,本文首先介绍了循环流化床锅炉技术的发展现状,随后分析了循环流化床锅炉在使用过程中的结焦原因,最后探讨了未来循环流化床锅炉结焦状况的预防措施。以此来供相关人士交流参考。
关键词:循环流化床锅炉;结焦现象;原因;预防措施
引言
在现代工业生产中,循环流化床锅炉具有十分重要的作用,不但能够实现清洁型燃烧,并且较比其他锅炉具有更高的燃烧效率。但是在实际使用过程中,存在的结焦现象一直是困扰相关工作人员的关键问题。因此,为了保证循环流化床锅炉运行的安全稳定,提高其运行产生的经济效益,有必要对循环流化床锅炉的结焦情况进行科学合理的分析,并采取有效的预防措施进行处理,从而避免循环流化床锅炉结焦现象的发生。
1循环流化床锅炉技术的发展现状
二十世纪六十年代,我国开始将流化床锅炉技术应用工业领域,为燃煤技术的发展提供了新的发展方向。迄今为止,流化床锅炉技术经过了五十多年的发展,已经初步成熟,基本能满足工业生产的需要。循环流化床锅炉技术是在鼓泡床锅炉(沸腾炉)的基础上发展出来的较为先进的技术,在这之前,旧锅炉的改造和新锅炉的研发为此提供了数据和丰富的经验。
在将流化床锅炉技术投入使用的初期,由于国家的经济和科技发展还有一定的缺陷,这一阶段的任务主要是工厂旧锅炉的改造,在此基础上发展出了鼓泡床锅炉(沸腾炉)。鼓泡床锅炉的煤炭利用率很低,对环境污染较为严重。随着国民经济的发展,流化床锅炉技术进入了新阶段,对鼓泡床锅炉进行技术革新和升级,提高了燃料利用率,并在此基础上研发出了新型锅炉,进一步提高了生产效率。近年来,循环流化床锅炉技术进入了工业生产领域,使得我国的工业生产发展突飞猛进,生产效率急剧提高,对生态环境的危害大大降低。目前,在研发工作人员的努力下,循环流化床锅炉技术被大规模应用,该技术的发展前景十分广阔。但是,在循环流化床锅炉的长期使用过程中,经常会出现结焦现象,今后的循环流化床锅炉技术发展过程中,解决这一问题是该技术的发展新方向。
2循环流化床锅炉结焦的原因
2.1燃料灰熔点及粒径
在循环流化床锅炉中投入燃料的灰熔点达不到指定需求的时候,那么一旦燃料颗粒进入炉膛之后,就会由于温度太高而融化。燃料颗粒在锅炉的作用下变成液态或者是软化的时候,那么燃料颗粒相互之间就会由于彼此之间的黏性太高而发生黏结作用,导致密相区超温结焦。入炉燃料粒径严重超标,大量大颗粒沉积导致炉内流化不良,炉膛上部细颗粒不足,密相区热量无法及时通过细颗粒携带传热给炉膛上部水冷壁,也会形成高温结焦。
2.2燃料原因
燃料方面也是循环流化床锅炉出现结焦的重要原因之一。如果燃烧的煤质具有较低的灰熔点,则会在炉膛内出现互相粘结的情况,使其燃烧的热量不能及时进行传递,最终导致结焦。同时在锅炉点火升温的过程中,煤质投放过多、过快以及并未进行加风等操作都会造成炉膛内的温度急剧升高,从而使灰粒软化形成结焦。此外,煤质的颗粒较大或煤质的变化程度较大也会相应造成影响,形成结焦。
2.3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。
2.4循环流化床锅炉的结构影响
在工厂按照厂家的需求进行流化床锅炉设计的时候,如果在进行这些结构组件设计的过程当中,出现设计参数不符合实际要求的情况或者是由于风帽在制作过程当中,由于这样或者是那样的原因有或大或小的损害的时候,那么布风板在使用过程当中,就无法将风均匀的进行布置,一旦这一问题出现,将会产生流化不均匀的现象,从而进一步引发结焦的现象。流化风帽堵塞过多或有耐火材料等杂物留于炉内堵塞风帽,就会造成流化不良或不均匀的现象,也会导致炉内结焦。
3预防措施
循环流化床锅炉在运行的过程当中,要想从根本上使得结焦现象达到合理有效的控制,那么就需要对产生结焦的原因进行全面而又充分的分析,现提出了以下几个方面的防治措施。
3.1可以通过控制入厂燃煤的颗粒、输煤破碎系统等技术手段对进入锅炉燃煤颗粒粒径的质量紧紧控制,使得燃煤的颗粒粒径都保持在能够在锅炉内部充分流化燃烧的大小。
3.2在循环流化床锅炉启动前,必须对风室、风帽等设备装置进行仔细的检查,对其内部存有的杂物进行清理。并且在锅炉启动时,必须进行液流实验,从而确保锅炉床层具有平均的风量分布,流化性能良好。
3.3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。
3.4循环流化床锅炉在运行的过程当中,运行人员应该采取合适的方式方法对返料的温度进行严格的控制,即及时调整风量或返料量来控制床温,一旦返料温度超出指定的温度范围,就很有可能在返料器当中产生结焦的现象。
3.5在循环流化床锅炉压火的过程当中。运行人员应该首先停止给煤机的运行,风机再运行几分钟待省煤器出口氧量回升至15%以上,停运所有的风机,关紧各炉门及所有风门,使炉膛处于密闭状态。此时,运行人员的动作应该十分迅速,只有这样才能够达到较好的效果。
3.6要对料层差压进行控制,一般情况下处于(5~7)kPa最佳。工作人员可以采用锅炉低放渣管对底料进行排放,从而起到有效的调节作用。并且如果料层差压出现异常,超出标准范围,就意味着锅炉内流化不正常,极有可能存在结渣。针对这种情况,可以在短时间内增大风量,将结渣吹散并排出。如果存在无法清查的情况,要立即停止运行,进行相应检查。
结语
造成循环流化床锅炉出现结焦的因素有很多,包括设计方面、制造方面、运行方面等多种主观或客观因素。一旦锅炉出现结焦就会对运行的安全性和稳定性造成不利影响,甚至在一定程度上还会导致锅炉设备的严重损坏。因此,相关部门和人员必须对循环流化锅炉的结构设计进行优化,并严格把控运行过程中的相关参数,结合实际检修过程的经验,对结焦原因进行分析,从而提出有效的预防措施,避免出现结焦的情况,保证锅炉的稳定安全运行。
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