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技術文章

集中供熱循環流化床鍋爐結焦原因和解決辦法

時間:2019-6-25 13:44:49   作者:淄博云泰爐業   來源:網友投稿   評論:0
內容摘要:循環流化床鍋爐由于環保性能好,以成為火力發電廠和工業鍋爐領域的熱點,目前,國內的循環流化床鍋爐技術正在向更大容量方向發展。結焦不僅會影響到鍋爐的安全穩定運行,甚至還會損壞設備,因此在鍋爐點火、壓火、正常運行過程中,應加強對給煤機的監視、保證流化質量,...
近年來,隨著節能減排意識的提高和國內環保法治的不斷完善,循環流化床鍋爐作為高效清潔的燃燒技術,正在向大容量、高參數方向快速發展,相繼投產了一批135MW級的440T/H的循環流化床鍋爐,還有相當數量的300MW等級的1025T/H循環流化床鍋爐投入運行。在調試、運行中,不少循環流化床鍋爐發生了爐內結焦。

當水冷壁受熱面上發生結焦時,會使并列管的吸熱不均,造成管屏之間的熱偏差增大,局部水冷壁管超溫;由于爐膛出口煙溫升高,還會引起過熱器、再熱器壁溫升高,爐內結焦不均勻時,將造成過、再熱器的嚴重熱偏差;大塊焦落下時可能砸壞管子或造成鍋爐熄火;此外,受熱面結焦將使排煙溫度升高,排煙損失增大;噴燃器結焦會造成煤粉氣流偏斜,使不完全燃燒損失增大,鍋爐效率降低等等。結焦還增大了鍋爐的通風阻力,增大風機電耗,嚴重的會限制鍋爐出力。


循環流化床鍋爐爐內結焦原因和解決辦法


1 結焦現象

結焦的直接原因是床料局部或整體溫度超過灰熔點或燒結溫度。當床層整體溫度低于灰渣變形溫度,由于局部超溫而引起的結焦稱為低溫結焦,反之稱為高溫結焦。


1.1 低溫焦結焦現象、原因、防止措施
1.1.1 低溫焦結焦現象
(1)焦塊較松軟,且顆粒小;(2)低溫焦塊具有漸進性;(3)對床溫分布的影響不明顯;(4)底渣排放存在一定的困難;(5)爐膛的差壓減小,且床溫偏高。

1.1.2 原因分析
造成低溫結焦的原因主要是:床壓過高,流化風量偏小,而且局部流化不良,存在有流化死區;床料成分中低熔點的堿性氧化物含量過大,床料的粒徑分布不合理,有大量的過細床料存在。低溫結焦常在啟動和壓火時的床層中出現。在點火過程中,由于流化風用量較小,流化狀態差,導致進入爐膛的煤粒不能均勻播撒分布,局部燃燒過多。供熱信息網了解到在鍋爐壓火期間,床料處于靜止狀態,如果漏入小風,熱的床料中的可燃物獲得氧氣,便會產生燃燒。由于燃燒產生的熱量不能及時帶走,使局部區域床料超溫而結焦。
低溫焦塊質地較松軟,且容易破碎。供熱信息網了解到如果在低溫焦塊存在的情況下,加大流化風量,通過床料顆粒之間的相互碰撞,有可能焦塊破碎,但同時,流化風的增加也會加劇密相區耐磨材料的磨損,如果把密相區拉伸超過耐磨材料區域,則會對水冷壁構成嚴重的威脅。 

1.1.3 防止措施
(1)在點火過程中保證床料良好的流化狀態和正常移動狀態,使溫度均勻,防止局部超溫
(2)盡量縮短壓火時間。
(3)在運行中,要加強對各個床溫測點的監視,密切注意床壓、床層差壓和密度的變化,提供足夠的流化風量,以保證床料在爐膛內能夠得到均勻的流化。
(4)根據床料的構成和其粒徑的分布情況,在必要的時候可以考慮進行床料的置換,以盡量避免低溫焦塊的形成。
(5)改善運行設備健康水平
運行設備好壞直接影響流化床鍋爐的正常運行,鍋爐耐火材料脫落,耐火材料大面積脫落或爐膛內有異物,破壞高溫返料器工作和床料流化不正常,風帽損壞較多、風帽局部堵塞、風帽漏灰渣、風室內有大量灰渣、布風板燒壞變形漏風、床溫測點失準未及時修復、熱工控制系統不完備,儀表配置不合理,測點不足,司爐盲目操作,也是造成鍋爐結焦主要原因。我們要利用鍋爐檢修時間,對爐內的耐火材料、風帽、熱工設備等進行全面檢修和修補。
(6)改變燃煤的焦結特性
做好入爐煤的搭配(無煙煤和煙煤),煤控應及時匯報司爐運行中煤種的分析情況,做到科學搭配,搭配均勻,改變燃煤的焦結特性,對經濟運行和預防循環流化床鍋爐結焦具有明顯的實用意義。

2 高溫焦結焦現象、原因、防止措施
2.1 高溫焦結焦現象
高溫結焦是指床層整體溫度水平較高而流化正常時所形成的結焦現象。當床料中含碳量過高,如不及時調整風量或返料量來控制床溫,床溫將急劇上升,超過灰熔點,便會產生高溫結焦。供熱信息網了解到高溫結焦最顯著的特征就是局部床溫明顯偏高且床溫下降緩慢,流化風量與布風板壓力不存在正常的對應關系,結焦部分已經基本不存在流化現象了。但是,從運行參數上看,除了床溫,其他參數并無顯著變化。

2.2 原因分析
2.2.1 點火過程中,燃煤大量進入,鍋爐發生,造成了高溫焦塊。
2.2.2 由于低溫結焦的漸進性且流化風量過低,焦塊逐漸熔合,形成了高溫焦。
2.2.3 運行過程中,風煤配比嚴重不當。
2.3 防止措施
2.3.1 點火過程中,加強對給煤機的監視,防止大量給煤。
2.3.2 控制好流化風量,防止低溫結焦。但是,流化風量的多少又取決于多種因素,例如:床料量,床料成分,煤質,床料粒徑分布及鍋爐的負荷等等。
2.3.3 運行過程中,保持合理的風煤配比。

2.4 其他類型結焦
漸進性結焦是運行中較難察覺的一種結焦形式。它是緩慢生長的,此時床溫和觀察到的流化質量都比較正常。產生漸進性結焦的主要原因是布風系統設計和安裝質量不好,給煤顆粒度超出設計值,運行參數控制不當,風帽錯裝或堵塞等等。
循環流化床鍋爐結焦有著設計、制造和運行等多方面的主客觀原因。設計、制造單位,還應進行質量回訪,總結經驗,力求不斷完善設計,解決結構隱患,優化整體設計。對于運行檢修人員需應努力提高大型循環流化床鍋爐技術的理論水平,同時多借鑒同類機組的運行經驗,分析產生結焦的原因,執行各項防止結焦的技術措施,在實踐中不斷積累操作經驗。如此,循環流化床鍋爐的結焦還是可以控制和防范的。

3 結束語

循環流化床鍋爐由于環保性能好,以成為火力發電廠和工業鍋爐領域的熱點,目前,國內的循環流化床鍋爐技術正在向更大容量方向發展。但是,很多循環流化床鍋爐都不同程度存在出力不足、運行周期短、灰渣不完全燃燒損失高、排煙損失大等問題,出現這些問題除設計不當外,還有運行方式不合理所致,可以通過優化調整改善其運行性能。


結焦不僅會影響到鍋爐的安全穩定運行,甚至還會損壞設備,因此在鍋爐點火、壓火、正常運行過程中,應加強對給煤機的監視、保證流化質量、認真調整風煤配比,同時運行中嚴格控制床溫及料層差壓等參數,避免鍋爐結焦,使鍋爐的安全運行得到保證。


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