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浅析循环流化床锅炉启动运行过程中的常见问题及解决方法

作者：郭杰

来源：《中国科技博览》2013年第15期

摘要：循环流化床锅炉是一种新型洁净煤燃烧设备，目前其启动及运行过程中还存在着一定的问题。本文就其常见问题出发，从不同的方面提出了相应的解决方法，从而达到使循环流化床锅炉能够正常的启动运行工作。 关键词：循环流化床锅炉 常见问题 解决方法 【中图分类号】TK229.6

循环流化床（CFB）锅炉是一种高效低污染清洁的燃烧技术，以其适应煤种性广、高燃效率、负荷调节性好、灰渣易于综合利用的优点，得到了迅速发展。但在应用过程中，也逐渐暴露出了一些问题。本文主要分析循环流化床锅炉常见问题及解决方法，以期不断提高循环流化床锅炉平稳运行水平。

一、点火时常见问题及解决方法

（一）常见问题：不同的煤种和循环流化床锅炉结构，点火启动方法是有区别的，其共性主要有床上点火和床下点火两种方式。由于床下点火具有点火快、省力、省油等特点，所以使用较为广泛。可是在实际操作运行过程中，却有一些用户由于启动准备工作不充分，从点火试运行到并汽往往要经历很多的时间，这不但影响整个工程进度，同时又浪费了大量的人力物力。

（二）解决方法

一次成功的点火，要注意床料厚度、床料筛分特性以及床料性质及配比，操作中严格控制点火风量。点火前，最好在炉床上铺设一层厚度一般为350—800mm左右的点火底料，不可太厚，也不可太薄； 底料粒度一般要在0—13mm之间，太细，易被流化风带走，使料层变薄；太粗，启动时需较大风量才能将底料流化起来，使点火升温变得困难。底料热值一般应控制在2093—4186KJ/Kg（500—1000Kcal/Kg）范围内。太高，点火时温升速度过快则难以控制，易造成超温结焦；太低，床温升高，易发生挥发份析出并燃尽，但床温仍达不到着火温度的情况。同时要注意，燃煤中不要掺入煤矸石、造气炉渣、石灰石等其它不易燃烧的燃料或原料。 当然，不同结构的循环流化床锅炉点火特性都有一定的差别，这就要求运行工作人员在实际操作中不断摸索和总结，找出最佳点火升温方法，确保点火成功率。 二、结焦问题及解决方法

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（一）常见问题：循环流化床锅炉正常的炉膛温度一般要控制在850--950℃左右。但在实际操作过程中，无论是在点火升温阶段还是正常运行阶段，都会有可能引起结焦现象。结焦是高温分离器物料循环系统的常见问题。结焦后所形成的大渣块极易堵塞物料流通回路，导致锅炉热效下降；排烟温度升高，燃烧恶化；增大锅炉通风阻力；使厂用电量上升等。同时还会影响锅炉运行的安全稳定性，严重时甚至会导致停炉。 经常发生的现象是高温结焦，升温时燃煤发生爆燃，造成床温迅速升高，当温度达到灰熔点以上时，使炉膛结成一个整体的焦块表面。锅炉正常运行时，若料层厚度控制不当或给煤机与风机自动调节不好，配风阀开度过猛，导致分离器分离下来的大量高温灰进入炉膛而引起超温结焦。若底料过薄且受热不均匀，或烟煤撒播方式不当，极易在局部形成高温，导致流化风量少，热量传递不够及时，局部也会形成焦块。 还有炉膛温度过高，超过燃料煤灰熔点温度；.工人操作水平，工厂自动化程度高低，仪表指示的正确性，都会产生不同程度的结焦现象。 （二）解决方法：

1.防止结焦的最好办法是使结焦易发地带流化良好，颗粒混合迅速均匀，防止超温或局部超温。 2.燃用矸石、无烟煤时，要按一、二次风6：4比例投入二次风，以保证风煤混合充分，加强煤在燃烧室中充分燃烧，减少机械和化学不完全燃烧，防止发生后燃而超温。 3.运行过程中，应密切监视高温旋风分离器温度，严格控制床温及料层差压等运行参数，如发现不能纠正上述情况则要立即停炉检查。 4.注意防止返料装置的漏风，发现漏风必须及时解决。 三、旋风分离器常见问题及解决方法 （一）常见问题：旋风分离器结构相对来说比较简单，但分离效率高，其分离效率与结构形状、进口气体速度等都有很大的关系。它会随着分离器入口风速、入口颗粒度的增大而增大，随着入口烟温的升高而降低。若分离器的运行效率低于设计值，将会导致未燃尽的颗粒得不到有效燃烧影响锅炉的运行经济性；影响锅炉的满负荷运行及炉膛传热特性等。 （二）解决方法：

1.定期检查分离器内壁的磨损情况，如磨损现象严重要及时修补。 2.定期检查分离器是否有漏风、窜气等现象，如果有要及时解决。

3.使流化风量与燃煤粒度相适应，保证一定的循环物料量；

4.加强对分离器风量配比的经验总结，寻找分离器各部分最优参数。 5.通过提高料层压差增加床料的厚度来增加返料量，来提高锅炉的效率。 四、磨损现象及解决方法

（一）常见问题：实践证明循环流化床锅炉中当高速度、高浓度、高通量的流体或固体颗粒以一定的速度和角度对锅炉受热面和耐火材料的表面进行冲击时，势必会造成锅炉金属部件磨损，加上炉内温度的循环流动，造成对炉内耐火构件的热冲击，这些都加剧循环流化床锅炉磨损破坏。 （二）解决方法：

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1. 在埋管受热面磨损严重部分加装防磨鳍片，以保护管道表面不被磨损。

2.降低风速，减小给煤粒度；在安装过程中要特别注意烟道的平滑组合，避免安装原因造成几何尺寸的突缩或突扩，形成烟气走廊。 3.定期对CFB锅炉进行检修，发现已磨损的部件和材料应及时更换；在水冷壁、落煤口、过热器等加装防护件。 4.在安装时，应确保烟气进出口处、中心筒、导流设备的安装尺寸满足设计要求；对向火面材料的施工，要保证严密度、严整度、垂直度以及内壁弧度和表面质量等，以减少对受热面的磨损。 5.运行期间，应尽量降低循环流化床的流速，以减少水冷壁及其各部件的磨损。 6.严格控制金属锚固件的焊接定位、浇注料拌合、浇注振捣、浇注模装设、脱模以及膨胀缝等施工工艺步骤，不可随意简化修改。 7.严格拟定好耐火材料的升温曲线，布置好其烘干温度测点以及首次升温过程，并在烘干结束时认真检查。

8.在实际操作运行过程中尽量使风室床压不要超过规定值，一旦超过时就必须放渣保持料层厚度减少对埋管的磨损。

9.用户在锅炉产品定货时就应及早采取措施，针对燃料特性与锅炉制造厂协商，采取有效的防磨措施，尽量延长其使用寿命。

五、烟气反窜现象及解决方法 （一）常见问题：U型阀是目前循环流化床锅炉中应用最广泛的一种物料回送装置，是关键部件。在运行中它把循环灰由压力较低的分离器灰出口输送到压力较高的燃烧室，防止燃烧室烟气反窜进入分离器，一旦烟气从燃烧室经返料器短路进入旋风分离器，则说明回料系统的正常循环已经被破坏了。 （二）解决方法

1.大容量的锅炉在设计时应保证回料阀立管的高度，以确保其足以形成料封。 2.小容量锅炉，因立管较短，在启动和运行中，对回料阀的操作要注意：锅炉点火前，返料风关闭，因料阀及立管内要充填细循环灰，形成料封；点火投煤稳燃后，等待分离器下部已积累一定的循环灰，慢慢开返料风，注意立管内料柱不断流化

3. 根据循环灰量来适当选取返料器流通截面积，以确保其与循环灰量多少相适应。 4.严格控制好返料风的调节；在施工过程中，如发现回料阀烟气反窜，可关闭返料风，待返料器内积存一定循环灰后再小心开启返料风，并调整至适当大小。 参考文献：

[1]陈所宽 节能原理与技术，机械工业出版社，1998（2）[2]吕俊复，张建胜，岳光溪.循环流化床锅炉运行与检修[M].北京：中国水利水电出版社，2003.