循環(huán)流化床鍋爐運行的常見問題
一、出力不足
目前,循環(huán)流化床鍋爐運行中最根本的問題是出力不足,即鍋爐額定蒸發(fā)量達不到設計值。造成這一問題的原因是多方面的,主要有以下幾點。
1.循環(huán)灰分離器效率低
循環(huán)灰分離器實際運行的效率達不到設計要求是造成鍋爐出力不足的重要原因。由于鍋爐設計時采用的分離器效率往往是套用小型冷模試驗數據而定的,而熱態(tài)全尺寸設備的實際運行條件與小尺寸冷態(tài);囼灄l件有一定差異,例如溫度、物料特性‘尺寸)、裝置結構、二次風夾帶、負荷變化等影響,使分離器實際效率顯著低于設計值,導致小顆粒物料飛灰增大和循環(huán)物料量的不足,從而造成懸浮段載熱質數量(細灰量)及其傳熱量的不足,爐膛上、下部溫差過大,鍋爐出力達不到額定值。順便指出,循環(huán)灰分離器效率低還造成飛灰可燃物含量增加,降低鍋爐燃燒效率。
2.燃燒份額分配不合理
關于燃燒份額分配問題已在上一節(jié)中作了討論。目前投人運行的部分循環(huán)流化床鍋爐達不到額定負荷的一個主要原因,就是鍋爐設計時燃燒份額分配不盡合理,或者是設計合理但運行中由于燃燒調整不當而導致燃料燃燒份額未達到設計要求。這是因為循環(huán)流化床鍋爐各部位的燃燒份額如果分配不合理,就必然造成爐內一些部位的溫度過高,為避免結焦,往往需要減少給煤量或增大一次風;而另一些部位的沮度又太低,受熱面吸收不到所需的熱量。這些都將導致鍋爐負荷降低、出力不足。
3.燃料穎粒粒徑分布與鍋爐不適應
循環(huán)流化床鍋爐對燃料顆粒的粒徑分布有較特殊的要求,入爐煤中所含較大顆粒只占很少一部分,而較細顆粒的份額所占的比例卻較大,也就是要求有合適的燃料顆粒粒徑分布或篩分特性。如果循環(huán)流化床鍋爐由于燃料制備系統(tǒng)選擇不合理,未按燃料的破碎特性選擇合適的工藝系統(tǒng)和破碎機,或者燃料制備系統(tǒng)雖然設什合理,適合設計煤種,但實際運行時由于煤種的變化而影響燃料顆粒粒徑分布,造成鍋爐出力下降。
4.鍋爐受熱面布里不合理
循環(huán)流化床鍋爐稀相區(qū)受熱面.與密相區(qū)受熱面布t 不恰當或有矛盾,特別是在燒劣質煤時,如果密相區(qū)內受熱面布置不足,鍋爐負荷高時則床溫超溫,這無形中限制了鍋爐負菏的提高。
5.鍋爐配套輔機設計不合理
循環(huán)流化床鍋爐能否正常運行,不僅取決于鍋爐本體自身,而且與輔機和配套設備是否適應循環(huán)流化床鍋爐的特點有很大關系。特別是風機,如果其流量、壓頭選擇不當,將影響鍋爐出力。因此,為使循環(huán)流化床鍋爐能夠滿負荷運行,必須將鍋爐本體,鍋爐輔機和外圍系統(tǒng)以及熱控系統(tǒng)等作為一個整體來統(tǒng)一考慮,使各部分能協(xié)調和優(yōu)化,需要設計、制造、和使用單位的共同努力。
二、床層結焦
在循環(huán)流化床鍋爐實際運行中,如果爐內溫度超過灰渣的熔化溫度,就會導致結焦,破壞正常的流化燃燒狀況,影響鍋爐正常運行。對于大多數循環(huán)流化床鍋爐和鼓泡床鍋爐,結焦現(xiàn)象主要發(fā)生在爐床部位。結焦要及時發(fā)現(xiàn)及時處理,不可待焦塊擴大或全床結焦時再采取措施,否則,不但清焦困難,而且易損壞設備。
結焦主要有以下幾種原因:
① 操作不當,造成床溫超溫而產生結焦;② 運行中一次風量保持太小,低于最小流化風量,使物料不能很好流化而堆積,整個爐膛的溫度場發(fā)生改變,稀相區(qū)燃燒份額下降,鍋爐出力降低,這時盲目加大給煤量,必然造成爐床超溫而結焦;③
燃料制備系統(tǒng)的選擇不當,造成燃料顆粒粒徑分布不合理,粗顆粒份額較大,導致密相床超溫而結焦;④ 煤種變化太大。正如所知,對循環(huán)流化床鍋爐的運行來說,燃煤中灰分高是有利的,即使分離器效率略低,也能保持循環(huán)物料量的平衡;煤的揮發(fā)分低是不利條件,因為爐膛下部密相區(qū)容易產生過多熱量。解決的辦法是將一部分煤磨細些,使之在稀相區(qū)燃燒C . 由于燃料制備系統(tǒng)通常是根據某一設計煤種來選取的,雖然有一定的煤種適應性,但如果煤種的變化范圍過大,其中若有不適合于所選定的燃料制備系統(tǒng)的煤種,而這種煤恰恰揮發(fā)分含量低,運行人員又沒有及時發(fā)現(xiàn),時間一長就會結焦。
鍋爐運行中的一些現(xiàn)象可以作為判斷是否結焦的參考。例如,風室靜壓波動很大,有明亮的火焰從床下竄上來,密相區(qū)各點溫差變大等,這多半是發(fā)生了結焦.
在運行中,如果進行合理的風煤配比,將床溫控制在允許范圍內,就可以防止結焦的發(fā)生。
循環(huán)流化床鍋爐在點火過程中也可能出現(xiàn)低溫結焦和高溫結焦,造成點火困難或使點火失敗。低溫結焦,是指在點火過程中,整個流化床溫度還很低(400-500℃),如果點火過程中風量較小,布風板均勻性差,流化效果不好,但是局部達到著火溫度,且此時的風量卻足以使之迅速燃燒,致使該處物料溫度超過灰熔點,發(fā)現(xiàn)、處理不及時就會結焦。這類焦塊的特點是熔化的灰渣與未熔化的灰渣相互鉆結.當發(fā)現(xiàn)結焦時,應立即用專用工具推出,然后重新啟動。由于結焦時整個床層的溫度還很低,故稱為低溫結焦。高溫結焦,是指在點火后期料層已全部流化,床溫巳達到著火溫度時,由于此時料層中可燃成分很高,床料燃燒異常猛烈,溫度急劇上升,火焰呈刺眼的白色。如果溫度超過灰熔點時,就有可能發(fā)生結焦。高溫結焦的特點是面積大,甚至波及整個床,且焦塊是由熔化的灰渣組成,質堅、塊硬.這種結焦一經發(fā)現(xiàn)要立即處理,否則會擴大事態(tài)。
對于這兩種結焦,只要認真做好冷態(tài)試驗.點火時控制好溫升及臨界流化風量并按程序進行操作就可以避免。
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