锅炉结焦的主要因素有:
1.煤的灰熔点低
2.燃烧时监视或调整不当造成超温
3.一次风量过小(投煤后),低于临界流化风量 4.点火升压过程中,煤加的太快,过多或加煤后没有加风
电力联盟热电火电核电水电标准能源节能{xyp%h%@b6FT缔造电力行业最具权威的技术交流平台热电火电核电水电标准能源节能C5M$}7h*Xg06&D5.煤种、煤质变化幅度过大
6.压火操作不当或压火、启动过程中操作缓慢,造成物料流化不起来而局部结焦
5 W1~&yO7.耐火砖大面积脱落或炉膛内有异物,破坏床料流化
8.回送装置返料不正常或堵塞
0 A+Fw@yO9.负荷增加过快,操作不当 10.床温表不准,操作人员误操作12.放渣过多.造成料层太薄
13.未及时放渣,料层太厚
14.锅炉启动前风帽堵塞过多
15.给煤粒度普遍大,使密相区燃烧分额过大
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电力联盟缔造电力行业最具权威的技术交流平台@E/e8YS4Y11.风帽损坏,渣漏至风箱,造成布风不均
16.锅炉运行中,长时间风煤配比不当
高温结焦主要是有运行中一次风量过低流化不良;床温过高超过灰熔点;风帽损坏布风不均;点火升温阶段投煤的时间和量掌握不好都会造成高温结焦。
XF_h5v71n#在缺氧状态的还原性气氛中灰熔点会大幅下降,诱发严重的结焦。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。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1065 ℃。
运行设备好坏直接影响流化床锅炉的正常运行,锅炉耐火材料脱落,耐火材料大面积脱落或炉膛内有异物,破坏高温返料器工作和床料流化不正常,风帽损坏较多、风帽局部堵塞、风帽漏灰渣、风室内有大量灰渣、布风板烧坏变形漏风、床温测点失准未及时修复、热工控制系统不完备,仪表配置不合理,测点不足,司炉盲目操作,也是造成锅炉结焦主要原因。 CFB锅炉结焦的现象
H1.床温急剧上升
2.氧量指示下降甚至为0 3.一次风机电流、风量减小 4.炉膛负压增大 5.引风机电流减小
6.床料不流化,燃烧在料层表面进行
7.一个床压测点或几个床压测点不是运行中的波动数值,而是静止的 8.一个床温测点或几个温压测点比正常床温均值低100~200℃ 9.在床压正常的情况下,出现水冷风室压力升高 结焦现象主要有:
⑴ CRT显示床温、床压极不均匀,燃烧极不稳定,相关参数波动大,偏差大。床温测点有数个出现偏差大(差值大于150℃),并且大幅跳动;两侧床压值偏差大,有时达到3kPa左右。⑵ 结焦初期(局部)料层差压下降,结焦严重时,料层差压急剧增加。 ⑶ 氧量快速下降,几乎近于零。
⑷炉膛负压增大,一次风量,风室风压波动大。
⑸ 负荷、压力、汽温均下降。
⑹ 排渣不畅,床层排渣管发生堵塞,单个或多个放渣口放不出渣或放渣中有疏松多孔烧结性焦块(局部结焦);
⑺ 从看火孔观察流化床内有白色火花,可见渣块,床料在炉内不正常的地运动;
⑻ 料层差压突然增高(达10KPa左右),短时后很快下降(判断为炉内浇注料大面积塌落)。
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循环流化床锅炉结焦一般分为高温结焦、低温结焦和渐进性结焦 3 种。
低温结焦就是当床层整体温度低于灰渣的变形温度,由于局部超温或低温烧结引起的结焦,常在起动和压火时的床层中发生,并有可能发生在高温旋风分离器的灰斗内,以及外置换热器和返料机构内。
高温结焦是指床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦现象。其特点是面积大,甚至波及整个炉床,而且从高温焦块表面上看是熔融的,冷却后呈深褐色,质地坚硬,并夹杂少量气孔。
渐进性结焦是运行中较难察觉的一种结焦形式,主要因布风系统设计和安装质量不好、给煤颗粒度超出设计值、运行参数控制不当、风帽错装或堵塞等所致。
这 3 种结焦类型并不是明显分离的,不论是哪种类型的结焦,一旦渣块在床料中存在并随着时间的推移,焦块将越来越大,结果会堵塞排渣管甚至**停炉。 循环流化床锅炉结焦原因分析
5 2M6&B0g%?bsnpouom%MGwM7E 循环流化床锅炉结焦的主要原因是床料局部或整体温度超过灰熔点或烧结温度,以及炉
内流化工况不良等。
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( 1 )燃料的影响 若煤的灰熔点低,当煤颗粒在炉膛内较高温度下熔化成液态或软化状态时,相互黏结,且自身燃烧放出的热量无法及时传出,就会产生结焦。其次,运行中给煤量过大,使料层中含煤量过多,料层温度升高,燃烧气氛更加趋于还原性气氛,煤的灰粒容易达到熔融及软化状态而结焦。另外,煤种变化太大,燃料制备系统选择不当,煤粒度太大,或粗颗粒份额较多也会严重影响床层的流化,导致密相区超温而结焦。
( 2 )运行参数的影响 运行中一次风量太小或减风至流化极限以下,会造成料层流化不好而出现局部温度过高的情况,一旦局部出现结焦就会黏结周围的颗粒而使结焦扩大。这
1 Q2&y+k&Sp9种情况主要发生在起动过程中,因为起动时料层太低,风量较小,整个料层未能均匀地达到较好的流化状态。另外,料层差压是一个反映燃烧室料层厚度的参数,在锅炉运行中,料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量,如料层厚度过大,有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。
( 3 )返料影响 返料风过小,或返料器突然由于耐火材料的塌落而堵塞,或因料层差压高放循环灰外泄失控等原因,返料无法正常返至炉内,都会造成床温过高而结焦。若此时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会急剧上升而导
致床上结焦。若运行中返料温度过高,可能会造成返料器内结焦。
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( 4 )结构方面的影响 布风板设计不良、风帽布置不合理或风帽损坏,造成布风板布风不均,会造成部分料层不流化而产生结焦。另外,返料阀设计不当,返料风可能导致阀体内可燃物的燃烧,从而使返料温度升高造成返料器内结焦。
2、预防循环流化床锅炉结焦的措施
( 1 )改变燃煤的焦结特性,保证良好而稳定的入炉煤质,入炉煤颗粒度符合要求。
电力联盟热电火电核电水电标准能源节能X%%R1D2p6gK5M ( 2 )在每次锅炉起动前认真检查风帽、风室,清理杂物。起动时,应进行冷态流化试验,确认床层布风均匀,流化良好。
缔造电力行业最具权威的技术交流平台热电火电核电水电标准能源节能W1}*DF5# ( 3 )加快起动速度,尽量缩短油煤混烧时间。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。在事故处理过程中,也应及时断油,使煤油混燃时间缩短,防止结焦。
( 4 )锅炉起动期间,返料装置必须充满灰后方可投入,以防风反窜。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。
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( 5 )点火过程中,床温达到 500 ℃ 以上可加入少量的煤以提高床温。刚开始投煤时,不得过快过猛,遵循少量间断的原则。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,一旦加大风量,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。点火给煤过程中若发现底料局部发亮或底料温度急剧升高,说明底料有结焦的趋势,则应该减少给煤量,增加风量防止结焦。
+ Hk*#O ( 6 )综合考虑结焦和控制 NOx 的影响,床温应控制在( 850 ~ 950 )℃ 之间,最高不应超过 1000℃ ,通过调整风煤配比及返料量控制。如因煤粒变粗或煤质变差等原因引起床温波动,应视情况适当提高一次风量来流化床层,抑平床温,以免出现大颗粒沉积,造成局部或整体超温结焦现象。如床温几点极不平衡或个别点极高,应遵循就高不就低的原则及时进行处理。国外的研究报告和国内运行经验证明,流化床中的结焦温度比煤粉炉中低得多,一般情况下,流化床中温度低于灰软化温度( 150 ~ 250 )℃ 就开始结焦,因此建议控制局部床温不能高于( 950 ~ 1000 )℃ 。另外,在低负荷运行时,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,使流化床的流化质量变差,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,适当调节至较高负荷下运行。变负荷运行时,也应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,燃烧调节要平稳,避免床温大起大落。
( 7 )运行时应控制返料温度最高不能超过 1000 ℃ 。温度过高有可能造成返料器内结焦,特别是在燃用较难燃的无烟煤时,因为存在燃料后燃情况,温度控制不好极易发生结
缔造电力行业最具权威的技术交流平台热电火电核电水电标准能源节能4 k+~7M%}84q?8_焦。返料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节,如温度过高,可适当减少给煤量并加
大返料风量,同时检查返料器有无堵塞,及时清除,保证返料器的通畅。
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( 8 )料层差压应控制在( 7 ~ 9 ) kPa 之间。料层差压(料层的厚度)可以通过炉底放渣管排放底料的方法来调节。锅炉运行中,如果料层差压超出正常范围,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,并打开放渣管排渣;如不能清除,应立即停炉检修。采用人工放渣要及时,做到少放勤放,不允许一次放过多的床料,不得用压风的方式降低料层差压。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。
8 0~(g%V@#7opSbbsnpouom65S19 ( 9 )运行过程中,保持合理的风煤配比及一、二次风配比。运行中一次风量不得低
于对应料层厚度下的最低临界流化风量,以保证床料流化正常。二次风补充燃烧中氧的不足,其调整应根据燃煤挥发分的高低随负荷进行。
( 10 )压火时首先关闭返料阀风、二次风机,然后停止给煤机,待料层温度比正常温度降低 50 ℃ 左右时,立即停止一次风机和引风机,并迅速关严送风门,使料层从流化状态迅速转变为静止堆积状态,与空气隔绝,动作越快越好。
( 11 )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,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
Q46k#_6u4m4 O5视返料器床层的温度是否正常。
( 12 )应确保合格的炉内浇注料及耐火耐磨材料质量及施工质量,防止因浇注料等材料塌落而引起结焦。
结焦现象
2.2 当床层整体温度低于灰渣变形温度而由于局部超温或低温烧结而引起的结焦称低温结焦,低温焦块是疏松的带有许多嵌入的未烧结颗粒。床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦现象称高温结焦,高温焦块表面上看基本上是熔融的,冷却后呈深褐色并夹杂少量气孔。运行中的床温、床压和流化都正常情况下出现的缓慢长大的焦块称渐进性结焦,这种结焦是较难察觉的。炉内结焦是由于高温结焦、低温结焦、渐进性结焦和油煤混燃时间较长以及流化不正常引起的结焦,不论是哪种原因引起的结焦,一旦渣块在床料中存在并随着时间的推移,焦块将象滚雪球似的越滚越大,造成流化更加困难,即结焦影响流化,流化不良易结焦,结果是堵塞排渣管,最后停炉。3.结焦原因分析
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3.1 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,也有可能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。
3.2 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。
3.3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
电力联盟热电火电核电水电标准能源节能+}P4+q0@VOg$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。启炉过程中,若在投煤后再投入流化风机,当返料突然回炉床时,造成床温陡降,降幅达200℃以上。此时,炉床内煤粒因床温下降而减慢甚至停止着火燃烧。此时,若操作失误,不停煤反而加煤想使床温回升,则会导致床温进一步下降及炉内燃煤的继续积累。当意识到床温无法回升而停煤后,炉内可燃质已大量积累,燃油将床温升到煤粒着火点时,炉内积累的大量可燃质会迅速燃烧而使床温失控进而出现结焦。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。根据一些文献资料介绍,实际颗粒的温度比床温测点测得温度要高150~200℃,可知虽然床温测点反映的温度不高,但实际温度已达1000℃多度,部分颗粒产生粘黏,形成焦块,并逐步长大。当出现燃烧故障时,循环流化床锅炉床温的变化是非常快的。由于炉膛内的物料很多,热容积大,床温如不能及时控制,极易产生结焦。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。将造成床层部分被吹空,烟气短路,而另一部分却因未能流化良好易结焦;料层太厚,料层阻力太大,会造成床料流化不良而结焦。炉内床料较少,能被烟气带走经分离器分离在回料腿落下的灰量也较少,在回料阀内始终不能堆积足够的料位,也不能形成正常的回料循环。由于炉内床料太少,炉内也不能形成正常的内循环。若此时误判断流化不好是风小所至,因此当床料已经不多且颗粒较大时,仍然加大风量,使风量大大超出了正常运行所需的风量,也进一步加剧了床料的流失,极易形成空床,只能立即停炉。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 启炉投煤时极易造成落煤点不能正常流化而快速升温,非落煤点床温快速下降,床温不同部位偏差可达300-400℃以上,在此情况下,若继续强行起炉,将极易造成结焦。起炉投煤量及给煤时机控制不当,在床温较低或煤质较差时,投入床中的煤未着火或难以燃烧完全,造成炉内可燃质大量积累。在燃油升温到某一高值时,炉内煤粒着火燃烧,床温进一步升高,而床温的升高使煤粒的燃烧进一步加速,从而形成床温飞速上涨而无法控制导致结焦。⑿ 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。⒀ J阀风机故障引起锅炉MFT后发生的结焦。⒁ 入厂煤含有矸石,输煤系统二次破碎机运行中无法将煤中矸石彻底粉碎,使大块的矸石在床层沉积,影响流化和燃烧,造成炉内结焦(并不利于排渣)。⒂ 锅炉启动前,流化风嘴堵塞过多或有耐磨材料等杂物留有炉内。投运启动燃烧器时,严重配风失调或燃烧功率过大。⒃ 停炉过程中,燃料未完全燃烧,析出焦油造成低温结焦。⒄ 锅炉运行中,长时间风、煤配比不当,过量给煤。
锅炉结焦的原因分析 工艺方面:
一、点火时料层升温速率过快。 1、一次风量偏大;2、下煤量过快。
二、炉膛温度过高,约≥1100℃,超过煤的灰熔点。