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循環流化床鍋爐發生這種狀況勢必要停爐

  循環流化床鍋爐的特性具有對燃料適應性特別好、燃燒效率高、氣體污染物排放低,負荷調節范圍大,和灰渣綜合利用等優點。隨著循環流化床鍋爐的迅速發展,具備了豐富的設計、制造、安裝、調試和運行經驗,但也暴露了一些問題,結焦事故是循環流化床鍋爐運行中最為常見的問題。本文就如何預防循環流化床鍋爐結焦事故做詳細的說明。
  1.循環流化床鍋爐結焦事故機理
  循環流化床結焦事故是在鍋爐機組運行中最常見的事故,無論在正常運行當中、點火啟動與壓火啟動過程中都會經常發生。在循環流化床爐膛密相區內,由于流化工況破壞,燃燒溫度超過灰熔點而造成結焦。燃燒結焦不僅發生在爐膛,也會發生在旋風分離器和返料器內。一旦發生結焦事故就要停爐處理,對全廠工藝及安全,經濟及都帶來很大影響。
  在循環流化床鍋爐運行當中,燃料中的灰分變化分為變形溫度,軟化溫度和熔化溫度三個階段,例如我司所用的云南產地所產的煤的灰渣的熔化溫度在大概在1200℃左右,而我司兩臺循環流化床鍋爐燃燒室內溫度控制范圍在850-950℃,如果控制運行溫度低于灰熔點溫度300-400℃,保持良好的流化狀態和正常的流動,就不會造成床料結焦事故。
  2.循環流化床鍋爐結焦的危害
  2.1 流化不暢
  當循環流化床鍋爐風量調整不當,流化不均勻時或燃燒室溫度在某一時段超過灰熔點溫度時,會引起燃燒室內局部結焦,造成風帽堵塞,布風板布風不均勻,從而導致更大面積的結焦使鍋爐運行不暢而停爐。
  2.2 排渣管堵塞
  當循環流化床鍋爐工況調整不當,燃料內含碳量燃燒不完全時煤渣落入排渣管中,由于負壓的左右,煤渣在排渣管中二次燃燒、結塊,同時會導致排渣管堵塞、排渣不暢而停爐。
  2.3 返料堵塞導致爐膛結焦
  由于返料器內耐火材料坍塌堵塞或返料風過小,使大量返料灰堆積在返料器中不能進爐膛,這時爐膛內床溫升高,但蒸汽的汽溫汽壓會隨之下降,如再通過加煤來維持負荷會加速床溫的升高,最終導致鍋爐高溫結焦。
  3.結焦的分類及現象
  循環流化床鍋爐結焦分為低溫結焦和高溫結焦兩種。
  3.1 低溫結焦現象
  低溫結焦的表現為密相區內的溫度顯示偏差大,個別測點溫度極低,爐膛出口負壓波動大,蒸汽負荷減小,冷渣機排渣不暢。
  3.2 高溫結焦現象
  床溫急劇上升,達到或超過煤的灰熔點溫度,床壓異常.布風板阻力增大, 氧量波動大,伴隨有爆燃現象,一次風機、引風機電流相對減小,帶負荷能力降低,燃燒在料層表面進行,從觀察孔觀察有明顯的火焰且呈現白色,排渣困難 。
  結焦原因分析
  4.1 低溫結焦的原因
  低溫結焦常發生在鍋爐正常啟動或壓火啟動過程中,在循環流化床鍋爐點火升溫或揚火時,床溫只有400-600℃,但由于局部流化不暢或風帽堵塞,燃料燃燒釋放的熱量不能隨煙氣帶走或被受熱面吸收,導致熱量局部堆積,使床溫局部溫度高于灰熔點溫度,使灰渣熔化結塊,隨之此區域內的流化狀況變差,焦塊表面溫度低,導致周圍區域內的熱量被其吸收,使結塊范圍擴大。另外也有可能由于流化實驗沒有做好,在運行時操作不當,運行風量低于臨界流化風量,造成流化不當會造成結焦。
  4.2 高溫結焦的原因
  高溫結焦是指在流化正常的狀態下,爐床溫度整體偏高而發生的結焦。高溫結焦在點火升溫和正常運行時都有可能發生,在點火升溫時,如床溫升到950℃,而未能正常投入返料時會引起高溫結焦事故,高溫結焦是由于爐膛內溫度高于灰熔點的溫度,使爐床內的灰渣熔融結塊。并且司爐在操作時如果風煤比操作不當會容易引起結焦事故。
  5.結焦的事故處理
  5.1 低溫結焦處理
  司爐人員一旦判斷低溫結焦,立刻采取果斷措施,對于我司的大型循環流化床鍋爐只能加大流化風量,使渣塊在爐膛內高速流化,由于低溫結焦的渣塊比較松散,有可能借助風力,在床料的碰撞過程中打散渣塊,從而從冷渣機中排出,若渣塊將冷渣機堵塞,副司爐應及時連續捅渣,直到正常下渣為止。
  5.2 高溫結焦的處理
  司爐人員一旦判斷可能結焦,應立即停止給煤,并大幅加大一次風量,降低床溫,待溫度恢復后再正常運行,若判斷爐內已結焦,司爐可將根據最大額定電流增開一次風機風門,將爐子吹熄,然后停爐清渣,可減少因結焦對爐子的損害及可縮短打渣的勞動強度。
  6.關于循環流化床結焦事故案例的總結
  6.1 結焦事故原因
  (1)某循環流化床鍋爐曾在運行過程中控制低床層運行,由于未控制好冷渣機排渣速率,造成料層局部流化風量過大底料被吹穿,而周邊布風不均使底料堆積,從而影響了整體流化工況導致低溫結焦。
  (2)返料管線堵塞也是循環流化床超溫結焦的主要原因之一,某循環流化床運行過程中由于返料灰在返料管線中堆積,造成返料風機出口管線堵塞、憋壓使返料風機跳停,從而導致流化床床溫暴漲達到灰熔點溫度而高溫結焦。
  6.2 結焦事故采取措施
  總結以上兩次結焦事故,在循環流化床鍋爐運行過程中應加強技術參數操作,嚴格控制床層厚度,將料層差壓控制在6.0—7.0Kpa之間,根據料層厚度控制冷渣機排渣速率,確保料層不被吹穿從而保證良好的流化狀態。
  在開爐前嚴格檢查返料器內部情況,保證返料器內無積灰,返料布風板與返料灰排灰管間無縫隙,以防止返料灰落入返料風室堵塞返料風管線。
  7.結焦的預防措施
  結焦是循環流化床鍋爐的較為常見的故障,它直接影響到了鍋爐的安全經濟運行,為了避免由于結焦而給公司帶來的經濟安全損失,司爐人員應在操作中總結經驗,嚴格牢記操作規程,做好預防措施:
  (1)在每次點火打底料前應進入爐膛內認真檢查風帽是否有阻塞,清理雜物。
  (2)在每次開爐時要認真做好布風板均勻實驗。
  (3)對于煤質要嚴格把關:
  a.干燥基固定碳Fcd≧50%;
  b.灰分軟化溫度ST≧1200℃;
  c.粒度≦13mm;
  d.干燥基無灰基揮發分Qnet,v,ad ≧14-20%。
  (4)點火前應認真檢查底料,判斷底料的含碳量是否超標,如超標應立即更換底料,以防結焦。
  (5)點火初期不啟動返料風機,待返料充滿返料器溫度達到900℃時再啟動返料風機,以確保有足夠的返料灰可進入爐膛,控制床溫。
  (6)點火時要認真檢查油槍霧化是否良好,做油槍霧化實驗,若霧化不良要清洗有槍頭,若因霧化不良導致點火失敗要用壓縮空氣吹掃,若底料滲油過多應更換底料,以防結焦。
  (7)點火升溫過程中,床溫達到550℃可少量向爐膛投煤,要循序漸進,投煤不能過快、過多,若投入爐膛內的煤過多,爐膛底部含碳量過高,在加大一次風量時,床溫猛升,灰渣溫度會超過灰熔點溫度,造成爐內結焦。
  (8)在低負荷運行時,如果床溫急劇下降,除因斷煤外還很有可能是床料堆積,如判斷是床料堆積應加快冷渣機轉速,將料層差壓控制在正常床壓范圍之內,要做到加負荷時先加風再加煤。
  (9)在循環流化床鍋爐壓火時,應先停止返料風機,二次風機,再停給煤機,然后迅速分別全關一次風機和引風機的風門,要爐膛內與空氣隔絕以防爐內料層二次燃燒造成結焦。
  結語
  在循環流化床鍋爐運行當中,應確保鍋爐的安全經濟運行,嚴格按照操作規程,控制風煤比,調整料層厚度。認真巡檢現場運行狀態,及時發現問題解決問題,以防止結焦事故的發生。


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