循環流化床鍋爐正常運行調整

時間:2016-11-28 作者:四川東腦電氣 點擊:3902

第一節   爐膛結焦事故

爐膛結焦事故是CFB鍋爐常見的燃燒事故，無論是在鍋爐啟動階段還是在機組正常運行過程中,都有發生鍋爐結焦事故的可能。爐膛結焦分為低溫結焦和高溫結焦。低溫結焦是指床溫較低時由于流化不好的情況睛各種顆粒粘連在一起的現象。實際運行中的鍋爐在發生高溫結焦事故時經常會出現以下現象：

床溫急劇升高并超過煤的灰熔點，大致在1000℃以上，氧量指示急劇下降，甚至到零。觀察火焰時，流化不良，局部或大面積火焰呈白色。出渣時渣量少或放不出。嚴重時負壓不斷增大，一次風機電流下降。風室風壓高且波動增大，一次風量減少。

CFB鍋爐常見的結焦原因有：

點火升壓過程中煤量加入過快過多或加煤未加風，大量未完全燃燒的煤顆粒積存在一起而突然爆燃。壓火時操作時不當，未等到氧量開始上升即爐膛床料中的煤沒有完全燃燼就停止所有風機運行。一次風量過小，低于臨界流化風量；燃燒負荷過大，燃燒溫度過高；煤粒度過大或灰渣變形溫度低；放渣過多，處理操作不當；返料器返料不正?；蚨氯?；給煤機斷煤，處理操作不當；負荷增加過快，操作不當；風帽損壞，灰渣掉入風室造成布風不均；床溫表計不準或不靈，造成運行人員誤判斷；床料太厚，沒有及時排渣；磁鐵分離器分離故障，鐵件進入爐內造成流化不好。

當發覺鍋爐出現結焦現象時應采取以下辦法進行處理：

發現床溫不正常升高，綜合其它現象判斷有結焦可能時，應加大一次風量和加強排渣，減少給煤量控制結焦惡化，并恢復正常運行，經處理無效，應立即停爐。放盡循環灰，盡量放盡爐室內爐渣。檢查結焦情況，打開人孔門，盡可能撬松焦塊及時扒出運行。結焦不嚴重焦塊扒出爐外，點火投入運行。結焦嚴重，無法熱態消除，待冷卻后處理。

預防爐膛結焦常見的方法有：

控制入爐煤粒度在10mm 以下；點火過程中嚴格控制進煤量；升降負荷時，嚴格做到升負荷先加風后加煤，減負荷先減煤后減風；燃燒調節時要做到“少量多次”的調節方法，避免床溫大起大落；經常檢查給煤機的給煤情況，觀察爐火焰顏色，返料器是否正常；排渣時根據料層差及時少放勤放，鍋爐運行人員就注意觀察排出的爐渣是否有渣塊，排渣結束后認真檢查，確認排渣門關閉嚴密后，方可離開現場。

第二節     預防可燃物聚積引發的爆燃事故

CFB鍋爐爐膛爆炸事故是大家在實際運行中比較容易忽視的事故，最重要的是認識到存在這種事故的危險，針對事故產生的原因，采取正確的啟動順序，同時應采取安全保護設計和反事故措施。根據本廠CFB鍋爐實際運行的經驗，可以按下述方式啟動CFB鍋爐：先啟動J閥風機，然后再啟動引風機，一次風機、二次風機。按25%的系統風量吹掃爐膛；調整一次風到點火條件，啟動點火風機，投入點火油槍。點火過程中，在保證床料風量小的條件下，適當開啟二次風，既可冷卻二次風口，又可保證爐膛稀相區有足夠通風量，減少和消除煙氣滯留區，及時消除可燃物積聚。應建立正確的安全聯鎖保護系統，即只有床溫達到設計煤種的著火溫度時，給煤機才允許啟動以防止過早投煤。當啟動失敗時，必須停止給煤，繼續提高床溫，適當增加稀相區的風量以保證爐膛的安全。點火系統必須實現自動化，這樣才能與正確的啟動方式相適應。點火能量，即燃油量和油槍數，應足以保證點火啟動工作在相對較短的時間內完成。

鍋爐設計上采取防爆門設計，在事故發生時，防爆門可以及時及早釋放爆炸能量，從而實現保護爐膛的目的。當然也可以采取對爐墻薄弱處進行加固的措施，以增加強度。

由于CFB鍋爐啟動方式的特殊性，啟動過程中操作不當，會發生爆炸事故，應采取正確的運行和必要的反事故措施加以防范。采取啟動前吹掃、保證啟動中爐膛上部的通風量、從系統上完善點火設備并配合以防爆門爐膛及燃燒器設計，可以預防此類事故發生并減少事故損失。

第三節   循環流化床鍋爐耐火材料塌落事故

CFB在我國是新生事物，我們對CFB還缺乏經驗，特別是大型的CFB鍋爐耐火材料的選用、施工和運行維護上，尚有很多問題需要解決。其中耐火材料的經常塌落事故是目前困擾CFB鍋爐長期安全、穩定運行的主要原因。。鍋爐結構特殊部位常常會引起耐火材料的提前失效，尤其是爐膛上部出口、旋風分離器、J閥返料器以及冷渣器內的耐火材料在熱循環和機械振動共同作用下，經常產生塌落。這些問題必須從設計、結構、選材、安裝和運行維護上綜合考慮解決。

耐火材料隨溫度的升降，產生膨脹或收縮，如果此膨脹或收縮受到約束，材料內部就會產生應力。耐火材料是非均質的脆性材料，與金屬制品相比，由于它的熱導率和彈性較小、抗拉強度低、抵抗熱應力破壞能力差、抗熱震性較低，在熱沖擊循環作用下，耐火材料先出現開裂剝落終至整體損壞，這是CFB耐火材料提前失效的重要原因。影響耐火材料熱震穩定性的因素是比較復雜的，要綜合考慮各個因素的影響。

耐火材料的理化性能非常重要。高溫耐壓強度指標也要考慮。一些澆注料在CFB燃燒溫度下使用時，不能達到燒結溫度而強度較低，如加入高鋁水泥的澆注料，由于鈣的帶入量增加，常溫和100℃干燥后強度達到高峰，但隨著溫度的升高強度下降，在700-1100℃時強度最低。還有許多種耐火材料結合劑須1200℃以上溫度燒結后才有一定強度，在1200℃以下使用，因耐火材料達不到燒結溫度而導致強度很低，因此，在CFB上選用效果不理想。

施工﹑安裝和烘爐不合理也是耐火材料損壞的主要原因之一。大多數廠家都沒有施工和安裝的經驗，在施工和安裝中不能嚴格按照設計要求和材料生產廠提供的耐火材料施工要求進行監督施工。一些安裝公司也沒有CFB耐火材料的安裝經驗，按照工業鍋爐的砌筑辦法和經驗進行施工，結果造成安裝質量缺陷較大。還有的個別工程為了縮短安裝工期提前運行，由于沒有達到烘爐要求，使材料中所含的水分未完全轉化為水蒸氣逸出，爐子點火運行后耐火材料中的水蒸氣壓力超過了材料的拉伸強度時引起襯里分層和崩潰，導致爐子點火不久就引起爐墻、J閥返料器、點火風道以及冷渣器等處大面積塌落。

耐火材料破壞的主要原因是溫度循環波動和熱沖擊及機械重力造成耐火材料產生裂縫與剝落，以及固體物料的沖擊破壞。這種作用不可避免地發生，所以要采取適當措施提高耐火材料的承受力。防止耐火材料塌落事故主要是重視耐火材料的結構設計施工與運行維護。材料必須是高強度耐火耐磨材料，有良好的抗折強度。耐火耐磨涂料內有設計金屬銷釘，其長度有基本貫穿耐火層厚度，或在厚耐火耐磨料中加不銹鋼纖維，在膨脹不均勻產生裂紋時，不會大面積脫落耐火耐磨料養護也很重要。如果用木柴烘爐，一般密相區耐火層可以得到較好養護。如果用油槍烘爐則要配制出力小的霧化器，使耐火耐磨料溫度升幅控制在制造廠許可的范圍內，分離器與返料器內養護一般較困難，需要制作專門烘爐油槍﹑氣槍，在通風條件下進行小火近距離養護。烘爐時，耐火層表面達到和超過燒結溫度非常關鍵。美國等國以采用耐火型磚代替耐火料，以提高使用壽命。

實際運行中的CFB鍋爐一定要高度重視對耐火材料的維護，不要單純追求升爐以及停爐后的快速冷卻，而忽略了耐火材料的溫升規律，對耐火材料形成致命性傷害。為今后的長期穩定運行留下重大隱患.

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第四節                           返料器的堵塞事故

返料裝置是循環流化床鍋爐的關鍵部位之一，如果返料器突然停止工作，將會造成爐內循環物料量不足，床溫將會急驟上升難以控制，危及鍋爐的負荷與正常運行。一般返料器堵塞有以下幾種情況：

一、流化風量控制不足，造成循環物料大量堆積而堵塞。

二、返料裝置處的循環灰高溫結焦。

三、耐火材料脫落造成返料器不流化而堵塞。

四、返料器流化風帽堵塞。

五、流化風機故障，致使流化風消失。

六、循環物料含碳量過高，在返料裝置內二次燃燒。

七、立管上的松動風管堵塞或未開。

根據不同的事故原因可采取不同的處理方法：

一、適當提高流化風壓，以保證返料器內的物料始終處在較好的流化狀態。但應注意流化風壓不宜太高。

二、應控制返料的溫度，在燃用灰份大、灰熔點低的煤種時應尤其注意。

三、在實際運行中返料器中耐火材料的脫落，是返料器事故中比較棘手的問題，它不但能夠造成返料器的堵塞，它還容易造成返料器外壁及中隔板燒損事故。要解決這個問題就要從耐火材料的施工、烘烤以及運行的日常維護等各個環節中入手。（這個問題已經在上一節內容中介紹過，故不再贅述。）

四、應保證流化風機的穩定運行，以防止流化風消失和風帽堵塞事故的發生。

五、應盡可能的在爐膛內為煤顆粒的燃燒創建最佳的燃燒環境，以減少循環物料中的含碳量。

六、采取措施疏通松動風管或根據料位的高度開出相應的松動風門。

第五節                           冷渣器的堵塞事故

（注：本節只介紹多倉流化床風水冷選擇性冷渣器的事故處理）

風水冷選擇性冷渣器最常見的事故就是冷渣器的堵塞，冷渣器的堵塞會使得爐膛床壓或料位持續上升，嚴重威脅鍋爐的安全運行。

一、        冷渣器堵塞的現象：

當排渣風開出時，冷渣器選擇倉的床溫、床壓均不見上升；爐膛內的床壓或料位高度無下降趨勢。當某個倉室堵塞時，該倉室的床溫、床壓會不正常的上升。

二、        造成排渣管堵塞的原因主要有：

（1）    爐膛內有結焦現象，有大的焦塊堵塞排渣管；

（2）    在整個循環回路中有耐火材料脫落，堵塞排渣管；

（3）    排渣風壓過低無法排渣；

（4）    爐膛內料位過低無渣可排；

（5）    冷渣器的低部流化風風量或風壓過低，造成倉室堵塞或結焦；

（6）    排渣量過大造成渣料無法及時排出冷渣器；

當發現冷渣器的排渣管堵塞時，應采取以下方法進行處理；

（1）排渣管上的疏通裝置進行疏通；

（2）提高排渣風壓和風量進行排渣；

（3）在冷渣器內建立起合適的底部流化風，以適應排渣的需要；

（4）實際操作中應嚴格控制排渣量，以防止冷渣內堵塞和結焦；

（5）當發現冷渣器已經堵塞時，應立即停止排渣，開大冷渣器底部的流化風進行冷卻和疏通。

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