循環(huán)流化床(CFB)鍋爐燃燒技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的潔凈煤燃燒技術(shù)，它具有煤種適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，尤其是在劣質(zhì)煤的燃燒過(guò)程中，具有比較明顯的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)在引進(jìn)后進(jìn)行了自主研發(fā)。本文著重分析研究循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦的問(wèn)題，并闡述如何采取相應(yīng)的防治措施。?

1、國(guó)內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展情況?

國(guó)內(nèi)CFB鍋爐最早開(kāi)始研究和開(kāi)發(fā)的對(duì)象是鼓泡流化床鍋爐。20世紀(jì)60年代末，國(guó)內(nèi)開(kāi)始針對(duì)流化床鍋爐中的沸騰爐進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，至20世紀(jì)70年代，我國(guó)先后研制出4t/h、6.5t/h、10t/h、35t/h、130t/h等各種容量的鼓泡式流化床鍋爐。1980年代，我國(guó)投運(yùn)的鼓泡流化床在數(shù)量上已經(jīng)接近3000臺(tái)。經(jīng)過(guò)對(duì)鼓泡流化床鍋爐的不斷研究，研究者們針對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了解決辦法，并積累了許多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。詳細(xì)研究了CFB鍋爐的燃燒特性、磨損、傳熱、密封性和選材等問(wèn)題，明確了其工藝流程，為CFB鍋爐今后的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。?

2、循環(huán)流化床鍋爐概述?

2.1CFB鍋爐概況?

CFB燃燒技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用時(shí)間不超過(guò)20年，具有大尺寸、大容量等特點(diǎn)，類(lèi)似于煤粉爐，CFB燃燒技術(shù)幾乎可以實(shí)現(xiàn)容量不受限制，屬于一種新型節(jié)能型燃燒技術(shù)。循環(huán)流化床鍋爐與普通鍋爐相比，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，其整個(gè)燃燒過(guò)程都是在流化狀態(tài)下進(jìn)行的。循環(huán)流化床鍋爐在實(shí)際燃燒過(guò)程中排放的氮氧化物量很小，且能實(shí)現(xiàn)大范圍的負(fù)荷調(diào)節(jié)，燃燒后的灰渣也能得到很好的綜合利用，具有較強(qiáng)的燃燒適應(yīng)性。?

循環(huán)流化床在我國(guó)未來(lái)燃煤技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒌玫介L(zhǎng)期的應(yīng)用，且實(shí)際應(yīng)用范圍較n完全可以實(shí)現(xiàn)低污染、高效率燃燒。?

2.2CFB鍋爐的組成?

CFB鍋爐的燃燒系統(tǒng)主要是由布風(fēng)板、燃燒室、除塵器等設(shè)備組成。和其它常規(guī)鍋爐相比，循環(huán)流化床在布置方式和受熱面結(jié)構(gòu)等方面與傳統(tǒng)煤粉爐十分相似，但其燃燒系統(tǒng)又有其自身的特點(diǎn)，同時(shí)與傳統(tǒng)煤粉爐相比，它的煤制系統(tǒng)和底灰排放系統(tǒng)也有很大的不同。?

2.3循環(huán)流化床燃燒的原理與特性分析?

循環(huán)流化床鍋爐在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，能有效地發(fā)揮強(qiáng)化燃燒作用，且燃燒過(guò)程中不易產(chǎn)生結(jié)渣，溫度也較低。CFB鍋爐在具體的運(yùn)行過(guò)程中，溫度度一般都在850～1050℃之間。由于煤渣在鍋爐燃燒過(guò)程中的實(shí)際變形溫度比循環(huán)流化床鍋爐高100～200℃，故循環(huán)流化床鍋爐在實(shí)際燃燒過(guò)程中不易出現(xiàn)結(jié)渣現(xiàn)象。?

循環(huán)流化床鍋爐在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中其燃燒效率一般可達(dá)95%以上，且在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生變化的情況下，可維持持續(xù)高效燃燒。?

循環(huán)流化床鍋爐在實(shí)際使用過(guò)程中，具有低污染排放、環(huán)保性能良好的特點(diǎn)。若能將CFB鍋爐目前的溫度控制在830～850℃之間，則可以有效地控制它在實(shí)際燃燒過(guò)程中排放的氮氧化物。?

3、循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦原因分析?

3.1煤質(zhì)?

如果在生產(chǎn)過(guò)程中使用的煤灰熔點(diǎn)比較低，煤顆粒在爐膛當(dāng)中較高的溫度下，呈現(xiàn)熔融態(tài)或者液態(tài)，會(huì)出現(xiàn)相互連接等情況，自身燃燒的過(guò)程中釋放出來(lái)的熱量無(wú)法及時(shí)進(jìn)行傳遞，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦等問(wèn)題。在生產(chǎn)實(shí)踐的過(guò)程中，這種情況并不多見(jiàn)，由于在設(shè)計(jì)鍋爐的時(shí)候，設(shè)計(jì)煤種相對(duì)較為穩(wěn)定，灰熔點(diǎn)的范圍是相對(duì)固定的，在煤燃料采購(gòu)的過(guò)程中會(huì)有相應(yīng)的分析報(bào)告，所以在生產(chǎn)的時(shí)候很少會(huì)產(chǎn)生這種問(wèn)題。然而，燃料的影響依然是鍋爐結(jié)焦產(chǎn)生的一個(gè)重要原因。?

3.2煤的粒徑?

煤的粒徑分布不合理，無(wú)法達(dá)到循環(huán)流化床鍋爐燃燒入爐的具體要求。由于循環(huán)流化床鍋爐在燃燒的過(guò)程中對(duì)燃煤粒徑具有較高的要求，如果燃煤粒徑不符合要求，就有可能會(huì)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況產(chǎn)生影響。煤顆粒相對(duì)較粗，風(fēng)阻較大，而且床層加厚。在運(yùn)行的時(shí)候一定要及時(shí)進(jìn)行排阻，讓床層厚度降低，這樣在排阻的過(guò)程中就會(huì)造成床層厚度進(jìn)一步變薄，床層被吹穿，而造成局部溫度升高，產(chǎn)生鍋爐結(jié)焦等情況。?

燃煤粒徑細(xì)會(huì)造成飛灰可燃物進(jìn)一步增加，導(dǎo)致床灰中的溫度增高，在運(yùn)行的過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)的功率進(jìn)一步提高，無(wú)法合理控制床料厚度，從而產(chǎn)生超溫結(jié)焦現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)在進(jìn)行循環(huán)流化床鍋爐燃料燃煤粒徑控制的過(guò)程中，由粗到細(xì)，再到精細(xì)，這也是對(duì)鍋爐結(jié)焦進(jìn)行深入分析之后形成的相關(guān)要求。通常條件下，循環(huán)流化床入爐煤設(shè)計(jì)粒徑需要控制在0?13mm，依照結(jié)構(gòu)的不同，合理的進(jìn)行控制，然而很少有超過(guò)20mm入爐粒徑的。?

3.3工作人員操作水平?

操作員的水平無(wú)法達(dá)到要求，也會(huì)造成循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦，從實(shí)際的情況進(jìn)行分析，如果操作不熟練，可能會(huì)造成鍋爐結(jié)焦等問(wèn)題常常出現(xiàn)。在運(yùn)行的過(guò)程中，如果給煤量相對(duì)較大，可能無(wú)法保證排渣過(guò)程中料層的厚度，如果過(guò)薄或者過(guò)厚都會(huì)出現(xiàn)較大的問(wèn)題。與此同時(shí)，起爐時(shí)風(fēng)和煤的配合不好，造成鍋爐床層當(dāng)中具有較多的含煤量，如果床層溫度突然升高，可能會(huì)導(dǎo)致燃燒氣氛趨向于還原性氣氛，這樣煤在爐里容易出現(xiàn)軟化或者熔融的狀態(tài)而出現(xiàn)結(jié)焦，因?yàn)椴僮鲉T在操作過(guò)程中熟練程度造成鍋爐結(jié)焦，在實(shí)際生產(chǎn)的情況下時(shí)有發(fā)生，這和企業(yè)的管理息息相關(guān)。?

3.4鍋爐輔助設(shè)備故障的影響?

3.4.1破碎設(shè)備?

如果破碎設(shè)備無(wú)法達(dá)到額定功率，可能會(huì)造成煤的粒徑粗細(xì)出現(xiàn)不均勻等情況，造成下煤時(shí)堵塞等問(wèn)題，從而使鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。?

3.4.2熱工儀表的測(cè)量精度?

熱計(jì)量?jī)x表直接影響鍋爐結(jié)焦。壓力變送器、熱電偶等是實(shí)際運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題。熱電偶主要安裝在鍋爐爐內(nèi)，用來(lái)測(cè)量鍋爐點(diǎn)火時(shí)的溫度。熱電偶運(yùn)行一段時(shí)間后，由于磨損等原因而沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行更換和校正，會(huì)造成點(diǎn)火時(shí)爐溫反應(yīng)不靈敏，使人過(guò)早或過(guò)晚加煤，造成鍋爐結(jié)焦等情況。?

壓強(qiáng)傳感器是影響床層壓力的關(guān)鍵。一般來(lái)說(shuō)，冷態(tài)測(cè)試時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)臨界風(fēng)量，這有助于操作員判斷鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)。但由于測(cè)壓變送器測(cè)量不準(zhǔn)確，對(duì)操作員配風(fēng)產(chǎn)生誤導(dǎo)，造成床層被吹穿而產(chǎn)生鍋爐結(jié)焦的問(wèn)題。?

3.5鍋爐壓火操作?

鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，鍋爐壓火操作是非常常見(jiàn)的，主要指的是鍋爐在運(yùn)行的時(shí)候產(chǎn)生些突發(fā)事件，比如說(shuō)出現(xiàn)斷煤停電等情況，壓火的操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦。?

4、循環(huán)流化床運(yùn)行中結(jié)焦的預(yù)防措施?

4.1點(diǎn)火之前的流化試驗(yàn)要做好?

在進(jìn)行流化實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中一定要對(duì)底料的流化和厚度情況進(jìn)行檢查，保證其能達(dá)到要求，對(duì)鍋爐當(dāng)中存在的空氣動(dòng)力進(jìn)行控制，方便進(jìn)行二次燃燒，防止燃燒室回料器、分離器當(dāng)中產(chǎn)生結(jié)焦等情況，與此同時(shí)還需要在提高播煤風(fēng)壓及負(fù)荷較低的過(guò)程中，對(duì)鍋爐的兩側(cè)給煤情況進(jìn)行控制，以防止?fàn)t膛產(chǎn)生低溫結(jié)焦等問(wèn)題。?

4.2對(duì)床溫及床壓進(jìn)行嚴(yán)格的控制?

在進(jìn)行床溫測(cè)量的過(guò)程中，應(yīng)該需要采取合理的方式進(jìn)行處理，需要釆取垂直均布這種方式，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)超溫結(jié)焦的情況。另外，還可以利用熱電偶進(jìn)行監(jiān)視，如果出現(xiàn)意外工況，可以及時(shí)采取合理措施進(jìn)行處理。具體分析床溫上升的情況，需要對(duì)風(fēng)量、給煤量進(jìn)行細(xì)調(diào)微調(diào)，以確保其具有較好的流化狀態(tài)。通常條件下，床溫需要控制在850?950℃，保證其不超過(guò)1000℃。需要利用對(duì)風(fēng)門(mén)配比進(jìn)行調(diào)整以及控制反流量的方式對(duì)床溫進(jìn)行控制，如果床溫超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值的時(shí)候，需要立刻排出煤渣，這樣可以降低機(jī)組出力情況，保證控制料層厚度，利用料層超差壓的方式進(jìn)行控制。?

4.3加快啟動(dòng)速度?

需要讓循環(huán)流化床鍋爐的啟動(dòng)時(shí)間盡量減少，防止長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)混合燒油、煤的情況。鍋爐燃燒初期，煤無(wú)法得到完全的燃燒，在這種情況下，未燃燒的油灰和煤粘結(jié)在一起，出現(xiàn)高溫結(jié)焦的問(wèn)題。因此，點(diǎn)火初期和投煤溫度適應(yīng)的時(shí)候，需要立刻投煤；等到整個(gè)燃燒穩(wěn)定之后，需要及時(shí)斷油，可以防止混料時(shí)間延長(zhǎng)，有效的避免出現(xiàn)結(jié)焦的問(wèn)題。再投入返料的過(guò)程中，需要及時(shí)對(duì)返料的途徑是否通暢進(jìn)行檢查，防止出現(xiàn)故障。?

4.4嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行設(shè)備的規(guī)程?

在運(yùn)行的過(guò)程中，一定要嚴(yán)格依照設(shè)備的規(guī)程進(jìn)行操作，比如說(shuō)讓回料閥當(dāng)中所含的充氣量控制在鍋爐內(nèi)部總風(fēng)量的1%左右，這樣可以保證沒(méi)有燃燒的炭粒不會(huì)出現(xiàn)復(fù)燃等情況，避免回料閥當(dāng)中產(chǎn)生結(jié)渣等問(wèn)題。同時(shí)，給煤方式主要使用后進(jìn)配備，這樣可以防止灰料口出現(xiàn)結(jié)焦。?

5、結(jié)語(yǔ)?

在循環(huán)流化床運(yùn)行的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦的問(wèn)題，原囡多種多樣，主要包含了運(yùn)行、設(shè)計(jì)、操作失誤等多種情況，制造單位一定要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行了解，及時(shí)地進(jìn)行回訪(fǎng)，解決出現(xiàn)的問(wèn)題，優(yōu)化設(shè)備。??