循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的可分為三類高溫結(jié)焦、低溫結(jié)焦、漸進結(jié)焦，主要原因是床料局部或整體溫度超過灰熔點或燒結(jié)溫度。

高溫結(jié)焦是指床層整體溫度高，流態(tài)化正常時所形成的結(jié)焦現(xiàn)象。當(dāng)整個床層溫度低于灰渣變形溫度時，局部溫度過高引起的結(jié)焦稱為低溫結(jié)焦。如果少量空氣泄漏到床料中，熱床料中的可燃物將得到氧氣，從而產(chǎn)生燃燒。由于燃燒產(chǎn)生的熱量不能及時帶走，部分床料會超溫結(jié)焦。漸進結(jié)焦是鍋爐運行時緩慢增長的結(jié)焦。無論是哪種結(jié)焦，都會隨著時間的推移，焦塊會變得越來越大，造成局部流態(tài)化困難，堵塞管道，而導(dǎo)致停爐。

01

結(jié)焦現(xiàn)象與原因

現(xiàn)象：

(1)床溫指示偏高或報警，存在個別測點偏高或偏低，顯示報警。

(2)集散控制系統(tǒng)DCS顯示床溫、床壓分布極不均勻，其他運行參數(shù)正常的情況下，水冷風(fēng)室壓力較正常值偏高。

(3)流化床內(nèi)有白色火花，從觀察孔能看見渣塊。

(4)燃燒極不穩(wěn)定，一次風(fēng)量、風(fēng)室風(fēng)壓波動大、偏差大，一個或幾個床壓指示值是靜態(tài)不波動。

(5)省煤器出口氧量急速下降。

(6)結(jié)焦初期料層差壓下降，結(jié)焦嚴重時料層差壓急劇增加。

原因：

(1)燃料灰熔點及粒徑。在循環(huán)流化床鍋爐中投入燃料的灰熔點達不到指定需求的時候，那么一旦燃料顆粒進入爐膛之后，就會由于溫度太高而融化。燃料顆粒在鍋爐的作用下變成液態(tài)或者是軟化的時候，那么燃料顆粒相互之間就會由于彼此之間的黏性太高而發(fā)生黏結(jié)作用， 導(dǎo)致密相區(qū)超溫結(jié)焦。入爐燃料粒徑嚴重超標(biāo)， 大量大顆粒沉積導(dǎo)致爐內(nèi)流化不良， 爐膛上部細顆粒不足， 密相區(qū)熱量無法及時通過細顆粒攜帶傳熱給爐膛上部水冷壁， 也會形成高溫結(jié)焦。

(2) 運行參數(shù)設(shè)置不正確。循環(huán)流化床鍋爐在運行過程將流化床的一次風(fēng)量設(shè)置的遠遠達不到實際燃料燃燒過程當(dāng)中所需要的風(fēng)量， 或是一次風(fēng)量過低不足以使?fàn)t內(nèi)物料完全流化，燃料在燃燒過程當(dāng)中， 就會出現(xiàn)一部分床體的溫度太高， 導(dǎo)致燃煤出現(xiàn)局部灰熔點的現(xiàn)象形成結(jié)焦。如果料層差壓值偏大， 說明料層過厚， 也會導(dǎo)致爐內(nèi)流化不良形成結(jié)焦。一次風(fēng)量與料層厚度關(guān)系如圖 1 所示。

圖1一次風(fēng)量與料層厚度的關(guān)系

(3) 反應(yīng)過程造成堵塞。循環(huán)流化床鍋爐在運行中返料器產(chǎn)生堵塞的現(xiàn)象， 導(dǎo)致物料不能夠按照正常情況返回到鍋爐內(nèi)部， 進而導(dǎo)致床體溫度超過指定的溫度， 使得煤炭產(chǎn)生結(jié)焦的現(xiàn)象。

(4) 循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)影響。在工廠按照廠家的需求進行流化床鍋爐設(shè)計的時候， 如果在進行這些結(jié)構(gòu)組件設(shè)計的過程當(dāng)中， 出現(xiàn)設(shè)計參數(shù)不符合實際要求的情況或者是由于風(fēng)帽在制作過程當(dāng)中，由于這樣或者是那樣的原因有或大或小的損害的時候，那么布風(fēng)板在使用過程當(dāng)中，就無法將風(fēng)均勻的進行布置，一旦這一問題出現(xiàn)，將會產(chǎn)生流化不均勻的現(xiàn)象，從而進一步引發(fā)結(jié)焦的現(xiàn)象。流化風(fēng)帽堵塞過多或有耐火材料等雜物留于爐內(nèi)堵塞風(fēng)帽，就會造成流化不良或不均勻的現(xiàn)象，也會導(dǎo)致爐內(nèi)結(jié)焦。

(5)如果運行人員自身經(jīng)驗不足，無法對一些突發(fā)情況采取合理的措施進行處理，就很有可能會引發(fā)鍋爐出現(xiàn)燒結(jié)焦的現(xiàn)象。

02
預(yù)防措施

循環(huán)流化床鍋爐在運行的過程當(dāng)中，要想從根本上使得結(jié)焦現(xiàn)象達到合理有效的控制，那么就需要對產(chǎn)生結(jié)焦的原因進行全面而又充分的分析，現(xiàn)提出了以下幾個方面的防治措施。

(1)可以通過控制入廠燃煤的顆粒、輸煤破碎系統(tǒng)等技術(shù)手段對進入鍋爐燃煤顆粒粒徑的質(zhì)量緊緊控制，使得燃煤的顆粒粒徑都保持在能夠在鍋爐內(nèi)部充分流化燃燒的大小。

(2)鍋爐啟動前，應(yīng)委派專門的工作人員對鍋爐的組成部件進行全面而又細致的檢查，如流化風(fēng)帽是否堵塞或有耐火材料等雜物留于爐內(nèi)，那么應(yīng)該進行清掃工作。重新空板阻力試驗以及臨界流化風(fēng)量試驗。

(3)在鍋爐啟動的過程當(dāng)中，應(yīng)該采取一些有效的手段，加快鍋爐啟動的速度。只有這樣才能夠使得油煤混合燃燒的時間充分的縮短，從而進一步有效防止燒結(jié)現(xiàn)象的發(fā)生。

(4)為了有效防止返料裝置出現(xiàn)反穿的現(xiàn)象。工作人員應(yīng)該在鍋爐點火前，在返料裝置里面裝上一定厚度的細灰，然后進行燃煤的投放工作。

(5)在鍋爐運行員使用點火裝置對鍋爐進行點火的時候，一旦流化床的溫度升高到指定溫度的時候。為了保證流化床的溫度能夠持續(xù)升高，可以向鍋爐內(nèi)部投煤，初始給煤宜采用間歇脈沖投煤方式，然后觀察床溫與氧量。在投放的過程當(dāng)中需要注意的是，燃煤投放的速度不可以過快過猛，應(yīng)該有一定的時間間隙，根據(jù)床溫情況直至連續(xù)給煤。連續(xù)投煤后為保證床溫分布均勻，盡量投入各給煤機保持最小煤量運行。

(6)循環(huán)流化床鍋爐在運行的過程當(dāng)中，運行人員需要采取一定的方式方法對鍋爐的床溫進行全面而又有效的控制，保證床溫在合適的溫度范圍之內(nèi)。實際控制的時候可以采用調(diào)整風(fēng)量和煤量比例的方式進行有效的控制，確保爐內(nèi)流化良好，合理調(diào)整一次、二次風(fēng)量，監(jiān)視回料器運行工況，確保返料器返料正常。

(7)循環(huán)流化床鍋爐在運行的過程當(dāng)中，運行人員應(yīng)該采取合適的方式方法對返料的溫度進行嚴格的控制，即及時調(diào)整風(fēng)量或返料量來控制床溫，一旦返料溫度超出指定的溫度范圍，就很有可能在返料器當(dāng)中產(chǎn)生結(jié)焦的現(xiàn)象。

(8)要采取有效的方法措施，對料層的壓差進行合理的控制。運行人員需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，使得循環(huán)流化床鍋爐的料層壓差保持在5～7kPa之間。在實際調(diào)節(jié)的過程當(dāng)中，運行人員可以通過排渣系統(tǒng)來實現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)節(jié)。

(9)在整個循環(huán)流化床鍋爐實際運行的過程中，鍋爐的風(fēng)量和燃煤的添加量的配合比例以及一次、二次風(fēng)的配合比例，運行人員應(yīng)該采取合理的手段加以控制，一次風(fēng)量保證高于對應(yīng)料層厚度的最低臨界風(fēng)量值時根據(jù)床溫進行調(diào)節(jié)，二次風(fēng)量根據(jù)氧量進行調(diào)節(jié)。變負荷運行時，需要把床溫控制適當(dāng)范圍內(nèi)，其升負荷先加風(fēng)后加煤，降負荷時先減煤后減風(fēng)，在燃燒調(diào)節(jié)中需要注意少量多次的調(diào)節(jié)方法，防止床溫的溫度相差過大。

(10)在循環(huán)流化床鍋爐壓火的過程當(dāng)中。運行人員應(yīng)該首先停止給煤機的運行，風(fēng)機再運行幾分鐘待省煤器出口氧量回升至15%以上，停運所有的風(fēng)機，關(guān)緊各爐門及所有風(fēng)門，使?fàn)t膛處于密閉狀態(tài)。此時，運行人員的動作應(yīng)該十分迅速，只有這樣才能夠達到較好的效果。

(11)在循環(huán)流化床鍋爐正常運行的過程當(dāng)中，高溫分離器起著至關(guān)重要的作用。因此運行人員要采取適當(dāng)?shù)拇胧沟酶邷胤蛛x器內(nèi)部的含氧量保持在正常的范圍之內(nèi)。只有這樣才可以保證飛灰可燃物的含量迅速降低，進而防止返料器以及分離器內(nèi)由于可燃物的存在而產(chǎn)生二次燃燒的不良現(xiàn)象。除了這些措施之外，運行人員還應(yīng)該在整個鍋爐運行的過程中，對返料的狀態(tài)進行密切的關(guān)注。

(12)對生產(chǎn)鍋爐的廠家進行嚴格的挑選。鍋爐生產(chǎn)出來之后，要對其施工質(zhì)量以及材料質(zhì)量進行全面而又充分的檢查。只有這樣才能夠防止在鍋爐燃燒的過程當(dāng)中有材料坍塌下來，導(dǎo)致鍋爐產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。

03
結(jié)語

當(dāng)前循環(huán)流化床鍋爐的最大使用缺點就是在燃燒的過程當(dāng)中，常常由于一些原因產(chǎn)生結(jié)焦的現(xiàn)象。技術(shù)人員需要對結(jié)焦的原因進行全面的分析，然后采用相應(yīng)的措施防止結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)，這樣才能保證鍋爐的安全運行、經(jīng)濟運行。