大型循环流化床锅炉结焦原因分析及防范对策.docVIP

大型循环流化床锅炉结焦原因分析及防范对策1 前言目前，国内循环流化床锅炉正处于向大容量、高参数方向大力发展阶段。近几年，国内已先后投产了一批135 MW等级的440t/h循环流化床锅炉。在试生产或运行过程中，不少CFB炉曾经不同程度地发生过炉内结焦这一问题，严重时，还导致被迫停炉现象的发生。连州电厂二期扩建的二台CFB炉（3号和4号炉）系广东省电力系统首批、亦是哈锅厂首批燃烧劣质无烟煤的CFB锅炉。在调试过程中，我们也曾遇到过类似问题。本文试图结合该二台CFB炉的具体情况，就炉内结焦这一制约CFB炉正常运行之问题作一分析和探讨。2锅炉设计特点某电厂3号和4号炉系哈锅厂引进Alstom公司技术设计制造的440t/h循环流化床锅炉，型号为HG-440/13.7-L.WM9。采用床上床下联合点火的启动方式，床上油枪6只，床下油枪4只，燃用#0轻柴油。采用两级碎煤系统，其中二级碎煤机从德国FAM公司进口。给煤系统共三级，其中一级为称重式给煤机，二、三级为刮板式。配有飞灰再循环和石灰石脱硫系统。设计燃煤为连州和湖南临武、宜章、嘉禾、白沙等地的无烟煤，大多属低挥发份、低热值、高灰份的劣质无烟煤。最大允许粒径为7mm，d50=0.75mm，d9mm79mm57mm45mm34mm23mm12mm0.471mm0.20.47mm0.9mm，占12.6% 0.4650.9mm，占35.86% 0.30.465mm，占28.2% 0.20.3mm，占12.9% 0.1250.2mm，占8.74% 1%），易导致结焦。同时，炉渣中硅铝比2SiO2/Al2O3偏大（1.18%），易使煤灰熔化温度下降，导致结焦。 b） 运行期间，停床下油枪时，床温偏低，切风不及时，大量冷风进入炉量，导致床温下降，引起结焦。 c） 首次启动时，所采用的床料（河砂）颗粒偏粗，且K2O含量偏大（3%），易引起结焦。煤粒也稍微偏粗了些。 d） 启动期间，煤油混烧时间过长，未燃烧完全的油渣易与床料板结成块。加之一次风量偏小，炉内流化不良，导致床料结块，形成疏松性渣块，这是引起第一次结焦（结渣）的原因之一。 e） 由于燃用的是当地小窑煤，挥发份低，热值低，固定碳高，且炉内局部出现过低温区域，易导致煤粉未完全燃烧现象的发生，烧结成焦块，这是引起第二次结焦的原因之一。 f） 从测得的煤灰熔隔特性数据、运行参数及焦块性质分析可发现：除个别区域外，炉膛大部分区域的床温均小于灰渣变形温度DT和软化温度ST ，且焦块中嵌有未烧结的颗粒，因此，3号炉第二次结焦性质可归结为低温结焦2，即只是由于局部超温并进行低温烧结而引发的。 3.2.3对策通过对3号炉结焦原因的分析，我们有针对性地采取了以下防止低温结焦的措施： a） 由于前二次启动时所采用的床料（河砂）特性不理想，我们在第三次点火启动前，改用经筛选的炉渣作为启动用床料，床料高度为700mm，并重新做流化特性试验。 b） 对床温床压表进行校验，确保其指示准确。并对全部油枪进行检查，确保雾化良好。 c） 运行期间，确保炉内流化良好，颗粒混和迅速，处于正常流动状态，炉内温度分布均匀。 d） 加快启动速度，尽量缩短油煤混烧时间。 e） 针对劣质无烟煤特性，要求运行人员在切油枪时， 将床温控制在820左右。且停床下油床时，切风应迅速。 f） 加强对入炉煤颗粒度监测，尽量使筛分比合符要求。通过采取以上措施， 3号炉未再发生过结焦（结渣）现象。 44号炉结焦原因及对策 4.1结焦情况介绍 4号炉于2004年3月27日首次点火启动， 31日7：53， 因床压低，需向炉内补加床料（砂），因当时是通过煤仓向炉内加床料的，而煤仓内的床料有误漏进的煤粉，因此当时向炉内加床料，实际相当于投入煤砂混合物，而当时床温只有596，床料中夹带的无烟煤不能完全着火燃烧，床温不升反降，8：01便停止加床料，但床温继续下降至520。投油助燃，至15：04，床温达660，床压3.7Kpa，首次试投煤，但床温仍不升反降，至20：03，床温降至517，4月1日6：42，通过投油枪将床温升至643，床压3.7Kpa， 再投煤，床温升至866后便开始下降，床压也开始下降，12：03床压低至0.3Kpa，再补加床料（砂），床压升至3.0Kpa 便又下降，估计炉内已结焦。16：45，床温仍继续下降至460，床压则降至1.5Kpa，但炉膛密相区下部个别区域床温却高达1093以上，且两侧主汽温偏差大，判断炉内已结焦较多，被迫停炉。 4月5日进入炉膛检查，发现炉内严重结焦，炉内风帽上面2/3区域已被焦块覆盖，前墙焦块高达2米，炉焦既硬又黑。图2系在炉内砸碎后取出的部分焦块。 图24号炉焦块 4.2原因分析事后，我们对结焦原因进行了认真的分析和研究，最终确认4号炉结焦原因系由各种因素综合作用的结果，是渐进性结焦，其结焦机理介于局部低温结焦与整床高温结焦之间。具体原因如下： a） 床料中带煤，误将夹带大量煤粉的燃煤当床料送入炉膛，加床料时床温又未达到投煤温度，导致燃烧不完全，这是引起结焦的起始因素，也是主要原因之一3。 b） B侧一次风总风门不能正常操作，冷态试验不准，且B回料流化风机多次发生皮带断现象，不能正常运行，引发过回料阀堵塞现象。导致炉内流化不理想，这是引起结焦的另一原因，也是后来二侧温差大难调节的原因之一。 c） 首次试投煤时，发现床温不升反降，未能及时停止给煤，从而使结焦现象加剧。 d） 正式投煤前，因要做一系列试验，烧油时间过长，且发生过油枪漏油和油压偏低现象，这是加剧结焦的另一因素。 e） 在结焦的情况下，又误向炉内补加床料，虽然床料中无煤，但却加剧了结焦的发生。引起局部区域高温，局部形成高温结焦。 f） 床料成份复杂，有炉渣也有砂，易结块。给煤不连续，常断煤，一旦瞬间给煤量增多，且烧得不完全，则易引起结焦。加之适逢下雨天，新运来的煤偏湿难着火，粒度也偏大。在这几种因素的综合作用下，使结焦现象越来越严重，随着时间的推移，焦块象滚雪球似的越来越大，流化越来越不正常；流化越不正常，结焦就越严重，形成恶性循环，最后焦块越来越硬，形成渐进性结焦。 4.3对策在找出4号炉严重结焦的原因后，我们采取了以下防止结焦的措施： a） 床料改用经筛分的炉渣，严防床料与煤混合投入。严禁将煤仓当床料仓用，改从三级给煤机落煤口加床料。 b） 重新做流化试验，对一次风量重新进行标定，检查风门开度。运行时确保一次风量大于临界流化风量。尽量缩短投油枪时间，加快启动速度，并保持正常油压。 c） 投煤时，床温一定要达到650以上。一旦发现床温降低，氧量无变化，说明煤粉未着火，则应立即停止给煤。投煤初期，做到间断点动投煤，且投煤量不能大。投煤后，要求尽快提高床温。 d） 适当保证入炉煤的干燥度，防止湿煤入仓；并防止断煤现象的发生；同时适当降低煤粒度。 e） 加强运行监视，勤看火，勤巡视，勤调整，勤查看主要参数曲线报（床温床压等），了解其变化趋势。严禁塌床现象的发生，严防局部区域温度过高或过低。并尽量做到连续排渣。通过采取以上措施， 4号炉未再发生结焦现象。 5结束语引起循环流化床锅炉结焦的因素较多，且机理复杂，但均可归结为低温结焦、高温结焦及两者交互作用的渐进性结焦。目前，国内大型CFB锅炉均不同程度的发生过结焦现象。但只要我们事先针对不同的煤种和类型的机组仔细地做好防范措施，运行时认真的监控，一旦发现问题及时采