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[“藏经阁”] 锅炉结焦原因及处理方法

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发表于 2019-10-21 10:57:19 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 Sunshine! 于 2019-10-21 11:02 编辑

锅炉结焦原因及处理方法
一、什么是锅炉结焦?
结焦是锅炉运行中比较普遍的问题,一般情况下,随着烟气一起运动的灰渣颗粒,由于炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起被冷却,如果液态的渣粒在接近水冷壁或炉墙前,已经因为温度降低而凝固,当附着在受热面管壁上时,将形成一层疏松的灰层,运行中通过吹灰很容易除掉。当炉膛内温度较高时,一部分灰颗粒已经达到熔融或半熔融状态,若这部分灰颗粒在达到受热面前未得到足够冷却达到凝固状态,具有较高的粘结能力,就容易粘附在受烟气冲刷受热面或炉墙上,甚至达到熔化状态,粘附熔融或半熔融状态的灰颗粒和未燃尽的焦炭使结焦不断发展。在燃烧过程中,煤粉颗粒中所含的易熔或易气化的物质迅速挥发,成气态进入烟气中,当温度降低时凝结,或者粘附在烟气冲刷的受热面或炉墙上。或者凝结在飞灰颗粒表面,成为熔融的碱化物膜,然后粘附在受热面上形成初始结焦层,成为结焦发展的条件。

锅炉结焦分为流化床结焦和返料器结焦
流化床结焦:
现象:
① 风室压力增高,一次风量减少,严重时一次风道 发生振动。
② 炉膛温度不正常大幅度升高,蒸汽压力下降,蒸汽温度升高。

③ 从人孔门或窥视孔可见有渣块,严重时整个流化床结为一体。
④ 料层差压降低,放渣管有渣块放出,严重时放不出渣。
原因 :
① 燃料的灰熔点太低。
② 一次风量不足,流化工况不佳。
③ 一次风量与给煤量配比不当,导致炉温升高而结焦。
④ 运行中床温太低而大量给煤,当料层温度回升时未及时减少给煤量或增大一次风量导致床温升高而结焦。
⑤ 风帽有堵塞或设计不合理,导致布风不均匀。
⑥ 由于返料突然停止,没有及时加大一次风量或减少给煤量,而超温结焦。
⑦点火时炉内产生焦块而未及时清除,在运行中逐渐扩大;送风机故障导致高温时压火或停炉而引起结焦。

处理:
① 调整燃烧,维持良好的流化。
② 发现有小焦块时及时清除,以免事故的扩大。
③ 加强放渣,以排除炉内焦块和煤带入的异物。
④ 结焦严重时,经多方处理无效可压火或停炉处理,作停炉处理时可暂不停一次风机以防烧坏风帽,待炉膛冷却后再进行清焦工作。

返料器结焦:
返料器结焦的现象:
① 炉膛差压消失。
② 蒸发量和汽压急剧下降。
③ 流化室温度升高。

返料器结焦的原因:
① 煤种的影响。
② 煤的粒度小,返料器内燃烧份额增加而超温结焦。
③ 炉膛差压不高时,为了增加给煤量,造成返料器结焦。

返料器结焦的处理:
① 加大一次风量,减少给煤量,控制流化床温度,防止流化室超温结焦。
② 床温稳定后进行压火操作,打开返料器人孔门进行清焦工作。
二、形成结焦的原因有哪些呢?

形成结焦的原因有很多,最主要的有以下几点。

1.煤种的影响:结焦的形成,与煤种有直接的关系。煤的质量不好,灰分较大,就容易形成结焦。相反就不容易形成结焦。
2.煤粉质量的影响:磨煤机钢球磨损严重、分离器堵塞及中速磨磨辊磨损、旋转分离器的转速等因素的影响,导致磨煤出力的降低。煤粉的质量下降,无法保证煤粉的安全、温度、高效运送。而无法及时加入煤粉,便会使炉膛长时间的保持很高的温度,使灰分有机会软化液化,给结焦创造了条件。
3.炉膛内温度的影响:炉膛燃烧器区域中的温度越高,灰分就越容易达到软化状态,或者达到熔融状态。这就给结焦制造了源头。形成结焦的可能性也就越大。燃烧区域内的温度越高,煤粉中容易挥发的那部分物质的气化也就越强烈。为结焦创造了条件。
4.风煤配比的影响:风机对结焦的影响主要是引送、一次风机,锅炉的引风机是用来进将炉膛中燃料燃烧所产生的烟气吸出并送入烟道。由于引风机所吸出运送的烟气是高温的,并带有大量的灰分和杂质。所以如果引风机的风力不足时,就会有烟气中的灰分没有被吸出,便会被高温成软态进而成为液态,这样就给结焦又创造了条件。
5.空气动力场特性的影响:在锅炉的炉膛内。如果火嘴安装的角度不正确,和配风配的就会不合理。这样就会导致炉内的空气动力工况呈不良状态。这样就会造成燃烧的切圆过大,使燃烧中心偏离。高温的烟气便会冲刷水冷壁面。烟气中的熔渣在未得到凝固前就接触水冷壁,瞬时硬化面而形成结焦。
6.煤粉浓度与细度的影响:喷煤的煤粉质量也会导致结焦的产生。
7.热负荷的影响:炉膛容积的热负荷、炉膛断面的热负荷、燃烧器区域的热负荷、炉膛的几何尺寸都对锅炉结焦有影响。
8.吹灰器的影响:锅炉的吹灰器长期不投入使用。受热面上的积灰会逐渐增多,也会被高温缺氧而软态和液态,从而导致结焦。

炉膛结焦原因:
1、炉内呈还原性气氛,结渣性增强
2、一次风速偏低
3、一次风管风量分配不均,造成炉膛火焰偏斜
4、锅炉运行时负压太高,漏风严重,使主燃烧区严重缺风,还原性加强
5、运行中燃烧器向下摆动过低,致使煤粉气流直接冲刷冷灰斗
6、所烧的煤种易结焦
7、长时间未吹灰
8、分级燃烧过度,主燃烧区域缺氧,氧量及总风量偏小


采取的措施:
1、提高一次风压及降低磨煤机出口温度。按给定的负荷/一次风压对应曲线进行一次风的调整,通过提高一次风压,开大燃料风挡板等措施提高气流刚性,推迟着火点位置,有效地防止了火焰贴墙和煤粉离析。磨煤机出口温度随着煤质的不同还可进行不同的调节,具体应视煤的挥发份而定,高挥发份煤磨煤机的出口温度可调节低些,低挥发份煤磨煤机的出口温度可调节高些。
2、加大炉内空气量,适当提高氧量
3、控制燃烧器的热负荷。保持每台磨煤机在最佳负荷下运行,严禁超负荷。分散投运燃烧器,由于燃烧不集中,传热分散,降低了炉膛温度,结渣减缓;这也保证了一定的煤粉细度,使煤粉中的粗颗粒不易从气流中分离出来与水冷壁冲撞,到达水冷壁以前已经冷却固化,缩短了煤粉颗粒燃尽的时间,在水冷壁贴壁处不产生还原性气氛,以至于灰熔点降低。
4、辅助风的调整。当炉内整体气流偏转过大、刷墙、结渣较严重时,采用缩腰型配风加以改善。
5、加强吹灰操作,保证受热面的清洁。
6、加强配煤及掺烧煤,选择不易结焦煤


锅炉结焦的原因、危害和解决办法:
劣质煤的特点:水份高,灰份大,发热量低,挥发份低,着火点高等。火力发电厂在燃用劣质煤时,一方面,锅炉燃烧不稳,易引起锅炉灭火放炮事故;另一方面,为稳定燃烧需投油助燃,浪费了大量的燃油。同时,飞灰含碳量增大,锅炉效率降低,经济性差。此外,还存在燃用劣质煤,使锅炉易结焦,各受热面磨损严重,锅炉运行各参数不稳,运行人员调整工作量增大等问题。此外,劣质煤是火电厂锅炉运行人员最难调整,最头疼、最不愿燃用的煤种。

锅炉结焦的原因:

1、结焦与灰熔点有关
结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上。可见,灰的熔点是结焦的关键。
煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向,可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。通常可用灰成分中的钙酸比、硅铝比、铁钙比及硅值来判断其结焦倾向,用Na2O的质量分数可以判断其沾污性。 锅炉圈【 ID:cfb12315】分享锅炉知识,笑傲技术江湖!电厂锅炉运行必备公众号,运行调整、现象分析、事故处理、技术资料,一网打尽!       灰的熔点与灰的化学成分、灰周围的介质性质及灰分浓度有关。灰的化学成分以及各成分含量比例决定灰熔点的高低。灰熔点比其混合物中最低熔点还要低。灰熔点越低,锅炉受热面越容易结焦。灰熔点与灰周围的介质性质有关。当烟气中有CO、H2等还原性气体存在时,灰熔点降低大约200℃。这是因为还原性气体能使灰分中高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO的缘故,二者熔化温度相差200~300℃。灰熔点还与烟气中灰的浓度有关。在其他条件相同的情况下,煤中含灰量不同,灰熔点也会发生变化。这是因为灰分中各成分在加热过程中,相互接触越频繁,则产生化合、分解、助熔的机会也越多,则熔点降低的可能性也越大。
2、  结焦与燃烧器喷射角度有关
若燃烧器安装角度有偏斜、燃烧器本身存在缺陷,燃烧器切圆过大,煤粉气流发生偏斜擦墙,往往会导致锅炉严重结焦。
3、 结焦与燃烧调整有关
燃烧调整不合理,一次风压过低,风速过低,煤粉过细,着火早,二次风速过大,四角风量分配不均匀,四角燃烧器粉量不均匀等原因,均会引起煤粉气流擦墙结焦。若锅炉运行中配风不合理或风量不足,氧量低,会使炉内产生还原性气氛。在投油稳燃时,使用上层油枪,使得上层一次风处热负荷集中,局部炉温高,达到灰熔点,导致锅炉结焦。
4、结焦与锅炉设备漏风有关
炉膛漏风、制粉系统漏风增大进入炉内的风量,降低燃烧室的温度水平,推迟燃烧进程。冷灰斗处漏风会抬高火焰中心,火焰拉长,导致炉膛出口烟温升高,容易引起屏过结焦。空预器漏风,不但引风机电耗增大,而且部分送风量进入烟道,容易造成炉内缺风。

锅炉结焦的危害:

结焦的危害主要表现在以下一些方面:

结焦对锅炉汽水系统的影响是什么?
①结焦会引起蒸汽温度偏高:在炉膛大面积结焦时会使炉膛吸热大大减少,炉膛出口烟温过高,使过热器传热强化,造成过热蒸汽温度偏高,导致过热器管超温。
②破坏水循环:炉膛局部结焦以后,使结焦部分水冷壁吸热量减少,循环流速下降,严重时会使循环停滞而造成水冷壁管爆破事故。
③锅炉热效率下降:受热面结焦后,使传热恶化排烟温度升高,锅炉热效率下降;燃烧器出口结焦,造成气流偏斜,燃烧恶化,有可能烧坏燃烧器;使锅炉通风阻力增大。
④影响锅炉出力:水冷壁结焦后,会使蒸发量下降;炉膛出口烟温升高,蒸汽出口温度升高,管壁温度升高,以及通风阻力的增大,有可能成为限制出力的因素。
⑤影响锅炉运行的安全性:结渣后过热器处烟温及汽温均升高,严重时会引起管壁超温;结焦通常是不均匀的,结果会使过热器热偏差增大,对自然循环锅炉的水循环安全性以及强制循环锅炉的水冷壁热偏差带来不利影响;炉膛上部结焦块掉落时,可能砸坏冷灰斗水冷壁管,造成炉膛灭火或堵塞排渣口,并且结焦容易形成大量大块焦块,大块焦渣掉落在冷渣斗内堆积不能及时运走使锅炉被迫停运。

结焦会大大缩短锅炉及其设备的使用寿命。排烟的损失增大,锅炉热效率的降低。引风机消耗的电量增加。
1、结焦会引起过热汽温升高,并导致过热汽温、再热汽温减温水开大,甚至会招致汽水管爆破;结焦会使锅炉出力降低,严重时造成被迫停炉;结焦会缩短锅炉设备的使用寿命;排烟损失增大,锅炉效率降低;引风机消耗电量增加;由于结焦往往是不均匀的,因而水冷壁结渣会对自然循环锅炉的水循环安全性和强制循环锅炉水冷壁的热偏差带来不利影响。
2.结焦易成灰渣大块,使捞渣机、碎渣机运输困难,有时会过载跳闸,严重时使渣沟受堵,不得不降负荷运行。
3.结焦若熔合成大块时,因重力从上部落下,导致砸坏冷灰斗水冷壁。低负荷会因掉大块焦而引起燃烧不稳甚至熄火。
4.若造成水冷壁全部结焦时,只有停炉进行人工清焦。
5.锅炉的大焦块掉在捞渣机后,瞬间产生大量的水蒸气,破坏捞渣机的水封,同时使炉底漏入大量冷风,造成燃烧器区域(尤其是下排燃烧器区域)煤粉火焰着火状况的严重恶化,使炉膛负压产生剧烈波动(超限)而引起锅炉灭火。

防止锅炉结焦的办法:
锅炉结渣原因是多方面的,防止或解决锅炉结焦问题首先应找出结焦的原因,从多方面入手,加以解决。防止和减少锅炉结焦的具体措施如下:
1、 在运行方面
1) 选择合理的运行氧量
锅炉运行氧量即炉内的氧化或还原性气氛,它对锅炉的结焦有非常大的影响,如果锅炉运行氧量偏低,炉内还原性气氛较强,煤的灰熔点就会下降,锅炉就容易结焦。这是因为灰熔点随着铁量的增加而下降,铁对灰熔点的影响还与炉内气体性质有关,在炉内氧化性气氛中,铁可能以Fe2O3形态存在,这时随着含铁量的增加,其熔点的降低比较缓慢;在炉内还原性气氛中(氧量不足),Fe2O3会还原成FeO,灰熔点随之迅速降低,而且FeO最容易与灰渣中的SiO2形成熔点很低的2FeO?SiO2,其灰熔点仅为1 065 ℃。
当煤质有波动时,运行人员没办法根据实际情况进行调整,造成锅炉燃烧配风方式不是处于优化状态,特别是上层喷嘴煤粉颗粒燃尽性差,有一部分大颗粒煤粉在炉膛出口处尚未燃尽,导致锅炉炉膛出口烟温偏高,结焦严重,由于炉膛截面大,热负荷较小;当煤质变劣时,煤粉的燃尽性能适应能力不强。
提高锅炉运行氧量,避免炉内出现还原性气氛。加强炉内吹灰工作,特别是重点区域要增加吹灰次数,如果运行氧量还偏低,必要时适当降低负荷。由于结焦的主要区域在炉膛出口处,此处容易堵塞烟道,增加烟气阻力,引风机出力更显不足,所以要防止结焦与还原性气氛恶性循环的趋势。机组检修时,对空气预热器进行重点清洗,降低风烟道的阻力, 提高风机的出力。
2) 选择合理的炉膛出口温度
对锅炉进行优化燃烧调整试验,对炉膛出口烟温(或高温受热面管壁温度)进行在线监视,在保证主参数合格的前提下,建立在线的优化运行指导系统;通过合理调配各一次风和二次风的运行风门开度以及运行氧量,保证主参数合格和炉膛出口烟温低于燃煤灰熔点的同时来保证蒸汽质量,从而防止炉膛出口结焦;通过对炉膛出口烟温、过热汽温、锅炉负荷、燃烧氧量、炉膛排烟温度等各种运行参数的在线监测,也可以评价锅炉炉膛出口是否会产生结焦,从而防止在燃用不同煤种时锅炉炉膛结焦,并能获得最大的锅炉效率。
3)保证空气和燃料的良好混合,避免在水冷壁附近形成还原性气氛,防止局部严重积灰、结焦
当一、二次风的位置、风速、风量设计不合理时,尽管炉内总空气量大,但仍会出现局部区域的炽热焦碳和挥发分得不到氧量而出现局部还原性气氛。当煤粉炉烟气含氧量低于3%时,由于局部缺氧,将会使CO含量急剧增加。
4) 应用各种运行措施控制炉内温度水平  
炉内温度水平高,将使煤中一些易挥发碱性氧化物汽化或升华(1400度以上),使碱金属化合物在受热面上凝结(1000~1100度)。碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强黏结性灰。可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件,还会使含有碱性化合物的积灰外表层黏结性增强,加速积灰过程的发展。煤灰呈熔化或半熔化状态,熔融灰会直接黏在受热面上,产生严重结焦。
   措施:加大运行中过量空气系数,增加配风的均匀性,防止局部热负荷过高和产生局部还原性气氛,调整四角风粉分配的均匀性,防止一次风气流直接冲刷壁面,必要时采取降负荷运行。
5) 组织合理而良好的炉内空气动力场是防止结焦的前提

当灰渣撞击炉壁时,若仍保持软化或熔化状态,易黏结附于炉壁上形成结渣,因此必须保持燃烧中心适中,防止火焰中心偏斜和贴边
6) 四角煤粉浓度及各燃烧器配风应尽量均匀
煤粉喷口煤粉量分配不均匀的状况必然造成炉膛局部缺氧和负荷分配不均匀,在燃烧空气不足的情况下,炉膛结焦状况恶化。当燃烧器配风不均匀或者锅炉降负荷,燃烧器缺角或缺对角运行时,炉内火焰中心会发生偏斜。运行时要尽量调平四角风量,避免缺角情况。
7) 要有合适的煤粉细度
煤粉粗,火炬拖长,粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面。再则,粗煤粉燃烧温度比烟温高许多,熔化比例高,冲墙后容易引起结焦。但是,煤粉太细也会带来问题,一是电耗高,制粉出力受到影响,二是炉膛出口烟温升高,易引起结焦。
8) 适当提高一次风速可以减轻燃烧器附近的结焦
提高一次风速可推迟煤粉的着火,可使着火点离燃烧器更远,火焰高温区也相应推移到炉膛中心,可以避免喷口附加结焦。
提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性,减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转,避免一次风直接冲刷壁面而产生结焦。
  注意一次风速的提高受煤粉着火条件的限制。
9)炉膛出口温度场应尽可能均匀
降低炉膛出口残余旋转,均匀的温度分布可使密排对流管束中烟气温度低于开始结焦温度。应用二次风反切来减少残余旋转。
10) 掺烧不同煤种
煤种掺烧能在一定程度上综合所掺煤种的灰焦特性。低灰熔点煤灰分仍在受热面上沉积,但高熔点固态灰对受热面有一定的冲刷作用,使沉积量降低。
11)配风方面
高负荷开大底层风。加强对炉膛的吹灰,防止低负荷掉灰对锅炉燃烧产生不良的扰动。
12)燃烧中配合化学除焦
根据国内外不同电厂锅炉结焦的情况分析,专家们得出一致结论:不管你的锅炉如何设计,运行上如何精心调整,世界上没有一台燃煤锅炉能彻底堵绝锅炉结焦这一难题!根据科技发展的现状,燃烧中配合化学除焦,应该是目前较好的唯一途径。


防止结焦的措施(其他措施仅供参考)

1. 严把锅炉燃烧器的检修质量关利用机组中修的机会,对磨损严重或脱落的一次风喷口内的均流锥进行了更换;对烧损变形、发生偏斜的燃烧器喷口及时进行了修整和校正,以防止燃烧器一次风喷口处煤粉分布不均和煤粉火焰发生偏斜而引起炉膛局部结焦。

2. 机组启动前对锅炉进行冷态空气动力场试验通过试验找出燃烧器合理的配风方式和最佳的内、外调风挡板位置,使炉内组织起良好的空气动力工况,确保锅炉的安全、稳定、经济运行。

3. 消除炉膛底部的漏风重点检查了锅炉水封槽插板与水封结合处是否存在漏风,并对水封槽内存在的积灰进行清理,同时在运行中尽量提高水封槽水位,使炉底密封更严密。

4. 做好煤质分析和配煤工作  燃料公司对不同类型的来煤分别存放,并按照规定的煤质要求严格准确配煤。

5. 保证锅炉氧量表指示准确、可靠,及时对氧量表进行了标定,便于运行人员合理控制锅炉运行氧量,优化锅炉燃烧,减少因缺风造成的锅炉结焦积灰问题。

6. 尽量使各燃烧器一、二次风速保持一致,同时控制较为合适的一次风煤粉浓度和保持合适的煤粉细度,以保持炉膛温度场分布的均匀性。对煤粉进行分析发现煤粉细度变大,煤粉变粗,煤粉中的粗颗粒很容易从煤粉气流中分离出来与水冷壁发生冲撞;此外,粗颗粒的燃尽需要相当长的时间,因此常常贴壁造成还原性气氛而增加了结渣的机率。

7、适当降低一次风速度。一次风速度调整必须根据煤质的变化来进行,在额定负荷下,当燃用优质烟煤时,当燃用一般烟煤时,降低一次风速度可降低一次风射流的刚性,防止煤粉气流冲击对面炉墙从而防止炉膛结渣。

8. 保证所有吹灰器能够正常投入  吹灰时间间隔严格按规定执行,在锅炉升降负荷及炉膛吹灰时加强对炉膛负压的监视,以防止锅炉掉焦塌灰灭火。

9、二次风在燃烧器各层之间的分配方式采取缩腰型的配风方式,将上层和下层的二次风挡板开度调节为100%,中部二次风挡板开度调为30%,当煤质较好时可调节到50%。采取缩腰型的配风方式可加强煤粉的着火,提高燃烧的稳定性和经济性,另外,炉膛结焦也可加以改善。原因在于中部二次风处于两个一次风气流的中间,当其动量较小时,一次风气流对其的卷吸量较小,负压也较小,因此从上角来的主气流所造成的冲击力也较小,从而不会使中部的一次风气流严重偏转而引起结渣。
捅渣工作,是锅炉运行专业安全风险最高的一项工作!火星四溅乱飞,10多米的钢筋扁钢烧的通红弯弯曲曲,一不小心就会烫到人!
控制炉膛的温度场。为使炉膛温度场分布适宜, 降低壁面及受热面附近的温度水平, 防止局部温度过高, 可从运行调整和设备改进方面采取措施。
加强运行监视, 及早发现结焦并消除在运行过程中。要根据仪表指示和实际观火口的情况,观察、判断有没有结焦。一方面消除结焦的根本原因,另一方面在开始发生结焦现象时就加以清除。
使用锅炉除渣清焦剂。锅炉清灰剂在投人煤中一起送人炉膛进行燃烧时,可以有效改善炉内的还原性气氛, 对缓和炉膛内的结焦及尾部烟道结灰有一定的效果, 此外,还可降低排烟温度,提高锅炉效率,一定程度降低烟气中的SO2含量。但清灰剂一般仅作为除结焦辅助之用,主要的防结焦措施还是优化运行方式。
锅炉受热管壁喷涂新型防结焦涂层。在结焦严重的卫燃带及相应水冷壁处用火焰喷涂法喷涂奥氏体合金,利用奥氏体合金与炉渣热膨胀系数的不同及化学上两者不具亲和力,减少结焦的可能性喷涂试验比较发现,喷涂后预防结焦有效果。

循环流化床锅炉结焦原因:(以下内容仅供参看,具体以实际运行为主)

1 床温偏高和炉内流化工况不良是造成结焦的两个最主要的原因。结焦无论在点火或在正常运行调整中都可能发生,原因也有多种;它不仅会在启动过程或压火时出现在床内,也有可出现在炉膛以外如旋风分离器的回料褪及回料阀内,灰渣中碱金属钾、钠含量较高时较易发生。回料阀回料故障、炉内浇铸料塌落、床下点火(流化)风量过小、料层过薄等原因均可引起锅炉结焦。当床料中含碳量过高时,如未能适时调整风量或返料量抑平床温,就有可能出现高温结焦。无论高温结焦还是低温结焦都常在点火过程中出现,一旦出现就会迅速增长。由于烧结是个自动加剧的过程,因此焦块长大的速度往往越来越快。床料流化不良造成堆积、给煤不均、播煤不均、燃烧不充分等会造成局域结焦。
2 渐进性结焦的主要原因有:
⑴布风系统制造和安装质量不好。
⑵给煤粒度太大,甚至给煤中存在大块。
⑶运行参数控制不当等,新建机组投运初期,应检查风帽及风帽小孔有无错装或堵塞,炉内分隔墙和耐火层边角处和顶角设计是否适当。
3生产运行中结焦可能原因分析:
⑴燃煤、床料熔点太低,在床温较低水平下就可导致结焦。
⑵流化风量偏低,常时间流化不良。一次风量过小,低于临界流化风量,物料流化不好。炉底风压过低,布风板阻力较低,(一般布风板阻力应为整个料层阻力的25~30%)
循环流化床锅炉的结焦一是炉温超过灰熔点,二是炉床风帽有缺陷布风不均,或料层厚、颗粒大流化不均。不管是低温还是高温结焦只要循环流化好,温度不超过灰熔点,就不会结焦。循环流化床锅炉中所说的高温结焦或低温结焦是指仪表指示温度(即炉膛温度),实际不管是高温结焦还是低温结焦,结焦部位的温度都超过灰渣的结焦温度(多高要看煤种).

超温的原因:燃料在燃烧室内燃烧,释放热量,循环灰由回料器进入燃烧室与燃料混合后吸收热量并将热量带出燃烧室,正常情况下它们之间的关系是平衡的,燃烧室温度会维持定值.只有在热量不能被及时带出时,燃烧室温度才会升高.
炉温超高可分为三种情况.(超温都是指超温结焦 ):
1、局部温度超高,仪表指示温度正常.燃烧室内物料局部物料流化不正常,循环灰与燃料混合不好或未混合,燃料释放的热量不能被及时带走.料层内温度场不均匀(即便是流化正常,料层内各点温度也是有差别的,只不过更接近平均值,日常运行中仪表指示温度也不是完全一致的),流化不正常的部位距离温度元件相对较远,不能如实反映局部温度实际情况.所有的温度指示并未显示超温.这时的结焦就是低温结焦.锅炉燃烧室结焦大部分都是低温结焦,一般都发生在启、停炉,压火、扬火,低负荷煤质差(指煤的粒度和发热量)时。
2、局部超温,仪表指示超温.燃烧室内物料局部物料流化不正常,循环灰与燃料混合不好或未混合,燃料释放的热量不能被及时带走.超温或结焦点正好在测温元件部位,温度指示,可以如实反映实际温度情况.这种结焦现象很少会独立出现,因为监盘的工作人员不会坐等温度升高至规定值.所以,此种情况一般是由低温结焦逐渐恶化,焦块延伸至测温元件附近引起的.温度元件被焦块包围时,开大一次风就指示温度快速下降或下降极为缓慢,关小一次风时,温度指示快速上升或上升极为缓慢,此点温度指示相对于其它温度指示明显的不正常,就有可能是结焦了.仪表指示温度很少超过结焦温度。
3、整体超温,仪表温度超温.这就是高温结焦了.回料器突然不回料、煤质突变、炉膛内燃料聚集缺氧燃烧时突然增大通风量,会出现这种情况。处理及时一般可以避免.这是最少出现的结焦现象了.即便是大面积结焦,也多是由低温结焦处理不当或不及时引起的.最先结焦的温度点早被一次风吹的温度降了下来。

低温结焦不容易在结焦初期发现,因为低温结焦发展缓慢,一般发生在启、停炉,压火、扬火,低负荷煤质差(指煤的粒度和发热量)时.而此时一次风较小,焦块难以由出渣口排出,特别是在低风量时间较长的锅炉启动中.等发现有焦块时,往往已经很严重了,只有停炉处理.如果锅炉启动频繁结焦,而其它设备又没有问题,可以适当增加启动时的临界流化风量。

接着大概说一下流化不好的原因:
1 一次风量过小或给煤粒度相对于一次风量过小
2 布风板布风不均 影响布风的因素较多风帽磨损、风室积灰、风室设计不合理都会使布风不均.3下煤口设计不合理.4 启动时炉底渣含碳量过高

床料流化对结焦的影响:
锅炉在启动过程中由于某次送风量过小或低于临界流化风量,给煤速率过快,将会导致料层流化不佳而导致炉内局部温度过高而导致结焦现象的出现,局部出现结焦将会导致周围颗粒的粘结,并逐渐扩大结焦面积。在锅炉运行过程当中,料层差压能够直接反映出燃烧室料层厚度。在锅炉运行过程当中,料层的厚度同样会对锅炉的流化质量产生直接影响,比如料层厚度相对过大,而又没有及时排渣或排渣管堵塞,就有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。

燃料特性和灰熔点对结焦的影响:
燃料当中难免含有一定比例的灰分,这一点对劣质煤来说尤为明显。灰分状态在变化过程当中存在三个临界温度:变形温度DT,软化温度ST,熔化温度FT。灰熔点相对越低,就相对越容易出现结焦现象。煤颗粒在一定温度下出现液化现象之后,颗粒之间出现粘结现象,在这种情况下煤颗粒自身的燃烧热量无法完全散出,因此就会导致结焦现象的出现。除此之外,在锅炉运行过程当中一旦给煤量过大,将会导致料层当中的煤含量过高,因此很容易导致料层的整体温度上升,在这种情况下煤的灰粒很容易达到熔点而导致结焦现象的出现。不仅如此,如果煤种类的变化过大,燃料制备系统的选择不合标准,煤的粒度过大或粗颗粒的比例过大同样会对床层的流化产生重大影响,并最终导致炉膛温度过高从而出现结焦现象。

运行操作对结焦的影响原因分析:
燃烧负荷过大或负荷增加过快,使炉膛温度过高而结焦,给煤机断煤时,放渣过多时,处理操作不当而结焦。压火扬火处理操作不当而结焦。
⑴ 燃煤、床料熔点太低,在床温较低水平下就可导致结焦。
⑵ 流化风量偏低,常时间流化不良。一次风量过小,低于临界流化风量,物料流化不好。炉底风压过低,布风板阻力较低,(一般布风板阻力应为整个料层阻力的25~30%),布风不均,致使炉内流化不良,在床层内出现局部吹穿,而其它部位供风不足,床温偏高,物料产生粘结,从而形成焦块。
⑶ 风帽损坏,造成布风板布风不均,部分料层不流化。
⑷ 返料影响。返料风过小造成返料器返料不正常或返料器突然由于耐火材料的塌落而堵塞或因料差高放循环灰外泄失控等原因,返料无法正常返至炉内,造成床温过高而结焦。若再通过加煤来维持压力及汽温,则床温在返料未回炉膛及加煤的双重作用下灰急剧上升而导致床上结焦。
⑸ 床温测量装置故障,床温表失准,造成运行人员误判断或对某一单点床温偏高束手无策。
⑹ 运行人员对床温监视不严造成超温。
⑺ 压火时操作不当,冷风进入炉内。
⑻ 锅炉长期超负荷运行或负荷增加过快,操作不当。
⑼ 启炉时料层过簿或过厚。
⑽ 炉内浇注料大面积塌落,造成局部流化不良,过热而结焦。
⑾ 运行过程中由于给煤机运行不正常,给煤量测量不准而给煤过多,造成床层局部超温。
⑿锅炉运行中,长时间风、煤配比不当,过量给煤。

其次,对锅炉应尽量缩短启动时间,否则油煤混烧时间过长,调整不当极易发生结焦,尤其投煤初期煤油混烧阶段,大量的煤投到炉内不能完全燃烧,很容易和未燃的油粘在一起形成局部高温结焦。点火初期当床温达到投煤温度时,应立即投煤,燃烧稳定后果断断油,包括在事故处理过程中,及时地断油,使煤油混燃时间缩短,防止结焦。

开始投煤量较大会出现床温飞升的现象,启炉时点动给煤的时间较长会造成可燃物的积累从而引起爆燃现象,对挥发份较低煤的点火及运行过程应十分注意可燃成分的积累以免造成爆燃现象,刚开始投煤时,不得过快过猛,遵循少量间断的原则,先单台给煤机点动少量给煤等确认炉膛氧量下降、床温上升才可再次并逐渐延长点动给煤时间、增加给煤量。

在700℃以前,最好采用点动给煤,禁止连续给煤,投煤时机可参照氧量的变化进行,在750℃以前,投煤量一定不能超过15t/h。

同时,为保证安全稳定运行,应在点火过程中保证布风均匀性,并注意在点火过程后期适时排渣。避免低温结焦,最好的办法是保证流化良好,颗粒混合迅速均匀或处于正常的流化状态,这样温度均匀,可防止结焦。
结焦处理措施:
发现有结焦现象时,应立即增大一次风量,降低燃烧室温度.若轻微结焦,则焦块会从冷渣器排出,并检查煤质情况,若无好转且温度指示明显异常,则应停炉除焦.若不是水冷布风板则应保持一次风机运行,防止烧坏布风板.其它的可以根据结焦原因采取相应措施即可。

(1)燃料含灰量高达40%以上,灰的含量碱性氧化物居多,所以运行操作中必须严格控制床温在850~950℃,床温只要低于灰的熔点就不会结焦。
(2)启动锅炉前,检查风帽的完整性,风帽磨损或堵塞就会引起局部流化不良产生结焦,仔细检查每个风帽情况,磨损坏的就更换,堵塞的就疏通,保证风帽的完好,也就使床层流化正常。
(3)当掺混原煤使煤的发热量升高,这时就得加大一次风量,降低床温,增加一次风量必须适量(因为如果一次风量远远大于入炉煤需要的一次风量时,就会引起返料异常,返料异常又会引起高温和低温结焦),床温只要低于灰的熔点温度就不会结焦。
(4)燃煤入炉前就要进行破碎,达到设计煤种合格粒度0-10mm范围,并保证煤粒的均匀度,这样床层就能均匀良好流化,可以避免低温结焦。
(5)由于一次风量远超过入炉煤需要的一次风量时产生返料异常引起的结焦,需要适当降一次风,不断排渣,反复调整直到返料正常为止,这样就能避免返料异常引起的高温及低温结焦。
(6)锅炉在启动或升负荷时,要遵守先加风后加煤的原则,加煤时调节煤量缓慢进行,微量调节,避免大增大减。保持冷渣机稳定运行,连续均衡排渣,严禁大幅度增降转速,这样可以防止爆燃结焦。

在循环流化床锅炉的安全、稳定、经济运行过程中,锅炉结焦问题是其重要影响因素,直接影响着锅炉的安全可持续发展。也有人根据焦块是否烧融在一起,来分高温结焦或低温结焦,我认为这样分没有意义,因为不管焦块是颗粒粘结还是烧熔在一起,都是结焦,焦块过大都得停炉。

在循环流化床锅炉运行当中,应确保锅炉的安全经济运行,严格按照操作规程,控制风煤比,调整料层厚度。认真巡检现场运行状态,及时发现问题解决问题,以防止结焦事故的发生。鉴于此,循环流化床锅炉结焦事故原因及预防就成了我们每个锅炉运行人员所要考虑的问题。

循环流化床锅炉结焦的预防措施:
循环流化床锅炉结焦一旦产生,便会迅速增长,焦块长大速度越来越快,因此预防结焦和及早发现结焦并予以清除是运行人员必须掌握的原则。

保证良好的流化工况,防止床料沉积:
保证燃料制备系统正常工作,给煤粒度符合设计要求。
严格控制料层差压,均匀排渣。采用人工放渣要及时,做到少放勤放,排出的炉渣有渣块应汇报司炉,排渣结束后排渣门要关闭严密。
认真监测床底部和床中部温差,如果温差超出正常范围,说明流化不正常,下部有沉积或结渣,此时,可短时开大一次风,吹散焦块,并打开冷渣管排渣;如不能清除,应立即停炉检修。
低负荷运行时,如发现床温突然下降,除了断煤外,很可能是床料沉积,这时若增大给煤量,反而会加剧沉积,使沸腾床的流化质量变差,造成局部结焦。当判明是床料沉积时,应打开冷渣排放管放渣,待床温正常后,应适当调节至较高负荷下运行。

点火过程中严格控制进煤量
点火过程中,一般床温达到500℃以上可加入少量的煤以提高床温。如果加煤量过多,由于煤粒燃烧不完全,整个床料含碳量增大,这时一经加大风量,就会猛烈燃烧,床温上升很快,甚至超过灰的软化温度,结果造成整床超温结焦。当床温超过1050℃,虽经减煤加风措施,床温仍然上升,此时必须立即停炉压火,一般待床温低于800℃再启动。   

变负荷运行严格控制床温:
变负荷运行时,严格控制床温在允许范围内,做到升负荷先加风后加煤,降负荷先减煤后减风,燃烧调节要做到“少量多次”的调节方法,避免床温大起大落。

压火时正确操作:
压火时先停给煤,再运行几分钟后停风机,压火期间,一定要紧闭各炉门、所有进风门及排渣门。

认真调整一二次风:
对于高温分离器,保证任何时候含氧量不低于3%~5%,以降低飞灰可燃物含量,可防止分离器和返料机构内发生二次燃烧而超温。运行中要定期察看返料的情况,监视返料器床层的温度是否正常。若超出正常值很多,可能是发生了二次燃烧。此时应加大返料风量,打开返料床排灰阀放灰。若温度低于正常值很多,说明返料器发生了堵塞,此时应打开排灰阀放灰,同时加大返料风量。若仍不能消除故障,则必须压火检修。

锅炉启动期间,返料装置应充满灰:
锅炉启动期间,返料装置必须充满灰后方可投入,否则风会反窜。点火初期先不投返料风,待底料中的细灰充满返料装置后则应开返料风(一般是点火后半小时),保证床内有料,否则,床温将难以控制。

安装炉膛差灰装置和返料增压风机:
为监视返料机构是否正常工作,避免结焦或堵塞,可安装炉膛差压装置和返料增压风机。炉膛差压指燃烧室上界面与炉膛出口之间的压力差,是监视返料器是否正常工作的一个参数。一般炉膛差压控制在0.5 kPa以上。运行中若炉膛差压突然降低,则表明物料循环中止,返料器发生了堵塞。运行中只要认真监视炉膛差压,返料机构结焦是可以预防的。
为提高返料风压头,保证返料床层良好的流化和移动状态,在一次风压不能满足返料要求时,安装返料风增压风机对预防返料器结焦是非常有意义的。

改变燃煤的焦结特性:
做好入炉煤的搭配,改变燃煤的焦结特性,对预防循环流化床锅炉结焦具有明显的实用意义。

启运前准备充分:
在每次锅炉启动前,应认真检查风帽、风室,清理杂物,启动时,应进行冷态流化试验,确认床层布风均匀,流化良好。
在流化床锅炉运行中,良好的流化质量是防止结焦的关键,同时运行中尚应认真调整好煤量、风量,严格控制床温及料层差压等运行参数。



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