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循环流化床锅炉出现结焦的原因和事故处理

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循环流化床锅炉出现结焦的原因和事故处理

发布日期:2018-11-30 00:00 来源: 点击:

循环流化床锅炉的特性具有对燃料适应性特别好、燃烧效率高、气体污染物排放低,负荷调节范围大,和灰渣综合利用等优点。随着循环流化床锅炉的迅速发展,具备了丰富的设计、制造、安装、调试和运行经验,但也暴露了一些问题,结焦事故是循环流化床锅炉运行中最为常见的问题。本文就如何预防循环流化床锅炉结焦事故做详细的说明。

循环流化床锅炉出现结焦的原因和事故处理

1、循环流化床锅炉结焦事故机理

循环流化床结焦事故是在锅炉机组运行中最常见的事故,无论在正常运行当中、点火启动与压火启动过程中都会经常发生。在循环流化床炉膛密相区内,由于流化工况破坏,燃烧温度超过灰熔点而造成结焦。燃烧结焦不仅发生在炉膛,也会发生在旋风分离器和返料器内。一旦发生结焦事故就要停炉处理,对全厂工艺及安全,经济及都带来很大影响。

在循环流化床锅炉运行当中,燃料中的灰分变化分为变形温度,软化温度和熔化温度三个阶段,例如我司所用的云南产地所产的煤的灰渣的熔化温度在大概在1200℃左右,而我司两台循环流化床锅炉燃烧室内温度控制范围在850-950℃,如果控制运行温度低于灰熔点温度300-400℃,保持良好的流化状态和正常的流动,就不会造成床料结焦事故。

2、循环流化床锅炉结焦的危害

2.1 流化不畅

当循环流化床锅炉风量调整不当,流化不均匀时或燃烧室温度在某一时段超过灰熔点温度时,会引起燃烧室内局部结焦,造成风帽堵塞,布风板布风不均匀,从而导致更大面积的结焦使锅炉运行不畅而停炉。

2.2 排渣管堵塞

当循环流化床锅炉工况调整不当,燃料内含碳量燃烧不完全时煤渣落入排渣管中,由于负压的左右,煤渣在排渣管中二次燃烧、结块,同时会导致排渣管堵塞、排渣不畅而停炉。

2.3 返料堵塞导致炉膛结焦

由于返料器内耐火材料坍塌堵塞或返料风过小,使大量返料灰堆积在返料器中不能进炉膛,这时炉膛内床温升高,但蒸汽的汽温汽压会随之下降,如再通过加煤来维持负荷会加速床温的升高,最终导致锅炉高温结焦。

3、结焦的分类及现象

循环流化床锅炉结焦分为低温结焦和高温结焦两种。

3.1 低温结焦现象

低温结焦的表现为密相区内的温度显示偏差大,个别测点温度极低,炉膛出口负压波动大,蒸汽负荷减小,冷渣机排渣不畅。

3.2 高温结焦现象

床温急剧上升,达到或超过煤的灰熔点温度,床压异常.布风板阻力增大, 氧量波动大,伴随有爆燃现象,一次风机、引风机电流相对减小,带负荷能力降低,燃烧在料层表面进行,从观察孔观察有明显的火焰且呈现白色,排渣困难 。

4、结焦原因分析

4.1 低温结焦的原因

低温结焦常发生在锅炉正常启动或压火启动过程中,在循环流化床锅炉点火升温或扬火时,床温只有400-600℃,但由于局部流化不畅或风帽堵塞,燃料燃烧释放的热量不能随烟气带走或被受热面吸收,导致热量局部堆积,使床温局部温度高于灰熔点温度,使灰渣熔化结块,随之此区域内的流化状况变差,焦块表面温度低,导致周围区域内的热量被其吸收,使结块范围扩大。另外也有可能由于流化实验没有做好,在运行时操作不当,运行风量低于临界流化风量,造成流化不当会造成结焦。

4.2 高温结焦的原因

高温结焦是指在流化正常的状态下,炉床温度整体偏高而发生的结焦。高温结焦在点火升温和正常运行时都有可能发生,在点火升温时,如床温升到950℃,而未能正常投入返料时会引起高温结焦事故,高温结焦是由于炉膛内温度高于灰熔点的温度,使炉床内的灰渣熔融结块。并且司炉在操作时如果风煤比操作不当会容易引起结焦事故。

5、结焦的事故处理

5.1 低温结焦处理

司炉人员一旦判断低温结焦,立刻采取果断措施,对于我司的大型循环流化床锅炉只能加大流化风量,使渣块在炉膛内高速流化,由于低温结焦的渣块比较松散,有可能借助风力,在床料的碰撞过程中打散渣块,从而从冷渣机中排出,若渣块将冷渣机堵塞,副司炉应及时连续捅渣,直到正常下渣为止。

5.2 高温结焦的处理

司炉人员一旦判断可能结焦,应立即停止给煤,并大幅加大一次风量,降低床温,待温度恢复后再正常运行,若判断炉内已结焦,司炉可将根据最大额定电流增开一次风机风门,将炉子吹熄,然后停炉清渣,可减少因结焦对炉子的损害及可缩短打渣的劳动强度。

6、关于循环流化床结焦事故案例的总结

6.1 结焦事故原因

(1)某循环流化床锅炉曾在运行过程中控制低床层运行,由于未控制好冷渣机排渣速率,造成料层局部流化风量过大底料被吹穿,而周边布风不均使底料堆积,从而影响了整体流化工况导致低温结焦。

(2)返料管线堵塞也是循环流化床超温结焦的主要原因之一,某循环流化床运行过程中由于返料灰在返料管线中堆积,造成返料风机出口管线堵塞、憋压使返料风机跳停,从而导致流化床床温暴涨达到灰熔点温度而高温结焦。

6.2 结焦事故采取措施

总结以上两次结焦事故,在循环流化床锅炉运行过程中应加强技术参数操作,严格控制床层厚度,将料层差压控制在6.0—7.0Kpa之间,根据料层厚度控制冷渣机排渣速率,确保料层不被吹穿从而保证良好的流化状态。

在开炉前严格检查返料器内部情况,保证返料器内无积灰,返料布风板与返料灰排灰管间无缝隙,以防止返料灰落入返料风室堵塞返料风管线。

7、结焦的预防措施

结焦是循环流化床锅炉的较为常见的故障,它直接影响到了锅炉的安全经济运行,为了避免由于结焦而给公司带来的经济安全损失,司炉人员应在操作中总结经验,严格牢记操作规程,做好预防措施:

(1)在每次点火打底料前应进入炉膛内认真检查风帽是否有阻塞,清理杂物。

(2)在每次开炉时要认真做好布风板均匀实验。

(3)对于煤质要严格把关:

a.干燥基固定碳Fcd≧50%;

b.灰分软化温度ST≧1200℃;

c.粒度≦13mm;

d.干燥基无灰基挥发分Qnet,v,ad ≧14-20%。

(4)点火前应认真检查底料,判断底料的含碳量是否超标,如超标应立即更换底料,以防结焦。

(5)点火初期不启动返料风机,待返料充满返料器温度达到900℃时再启动返料风机,以确保有足够的返料灰可进入炉膛,控制床温。

(6)点火时要认真检查油枪雾化是否良好,做油枪雾化实验,若雾化不良要清洗有枪头,若因雾化不良导致点火失败要用压缩空气吹扫,若底料渗油过多应更换底料,以防结焦。

(7)点火升温过程中,床温达到550℃可少量向炉膛投煤,要循序渐进,投煤不能过快、过多,若投入炉膛内的煤过多,炉膛底部含碳量过高,在加大一次风量时,床温猛升,灰渣温度会超过灰熔点温度,造成炉内结焦。

(8)在低负荷运行时,如果床温急剧下降,除因断煤外还很有可能是床料堆积,如判断是床料堆积应加快冷渣机转速,将料层差压控制在正常床压范围之内,要做到加负荷时先加风再加煤。

(9)在循环流化床锅炉压火时,应先停止返料风机,二次风机,再停给煤机,然后迅速分别全关一次风机和引风机的风门,要炉膛内与空氣隔绝以防炉内料层二次燃烧造成结焦。


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