35Th流化床鍋爐的結焦及預防

    流化床鍋爐運行當沸騰層溫度超過灰渣熔點溫度，往往引起結焦；料層太薄被風吹穿也會引起結焦；操作風量過小，沸騰質量較差，節涌（騰涌）分層和底料熱值高等都會引起結焦。爐內結焦要及時發現及時處理，不要讓它結成大塊硬焦再作處理。司爐運行人員要經常觀察沸騰床的情況，發現沸騰床內的爐料濃度變稀，有時甚至只見沸騰床上部稀稀拉拉地沸騰起來，少數爐料顆粒，這多半是結焦的征兆。結焦后還可以看到有明亮的火焰從沸騰層的深部竄上來，風室靜壓有較大變化，一經判斷出結焦象征時，最好把爐子停下來及時把焦塊掏出來，然后再繼續運行，當結焦比較嚴重時學還強迫鍋爐繼續運行，焦塊就會愈結愈大，越結越硬，等停下來清渣時就很難打下來，嚴重時甚至造成風帽和爐墻的損壞。

　　表明煤灰熔融性的三個主要溫度，t，為變形溫度，t2為軟化溫度，t3為熔化溫度，可用以判斷所用煤種在爐內燃燒過程中結渣的可能性。在三個溫度中，t2又是表明煤灰熔融的一個重要的特征溫度，它與爐內結渣的嚴重程度關系更大，因為在這個溫度以上流化床料可結成堅硬的焦渣，故t2可用以代表灰分的熔點。為了避免鍋爐運行時產生焦渣，一般要求控制鍋爐料層溫度應比t2 -150.這個溫度作為流化床鍋爐運行時必須嚴格控制的最高溫度，否則鍋爐運行中會造成爐床大面積結焦而引起停爐。各種煤的灰熔點一般為1100T-1600.通常，t2> 1400T的煤稱為難熔灰分的煤；12=1200-1400的煤稱為中熔灰分的煤；t2 <1200的煤稱為易熔灰分的煤。

    一.從煤的工業分析得知，當煤被加熱，在水分蒸發，揮發分析之后，剩余的固體部分即是焦炭。煤料不同，其焦炭的物理性質是不同的，有的比較松脆，有的則結成不同硬度的焦塊。焦炭的這種不同結焦程度，稱為煤的結焦性。根據結焦的強弱，一般可將煤分為三類：不焦結性煤，焦炭呈粉末狀；弱焦結性煤，焦炭呈松散狀；焦結性是煤的一個重要特性，它對流化床鍋爐的燃燒有很大影響，強焦結性煤在燃燒過程中稍微控制不佳，就會結成塊狀，使料層通風阻力增大，造成料層穿孔，沸騰不均；如果煤的焦結性很弱，焦炭呈粉末狀，容易被吹起，使料層阻力達到均勻，能夠穩定燃燒，是流化床鍋爐所需的燃料在鍋爐運行中，當爐內溫度達到或高于灰分的熔點時，固態的灰分將會變成熔融狀態，產生出焦結塊狀，因此煤的灰融是流化床鍋爐運行操作的重要參數，由它來確定流化床鍋爐所控制的運行床溫。而且熔化的灰分具有粘性，當它與受熱面接觸時，就會粘附在鍋爐受熱面上成焦渣，使受熱面傳熱惡化，影響正常水循環，嚴重時將威脅鍋爐的安全經濟運行。若造成大面積的結焦，將使鍋爐無法繼續運行。因此，灰熔點的高低與鍋爐運行有著密切的關系，它對鍋爐運行有著極為重要的意義。

　　大雁第一、第二煤礦的褐煤煤灰1為不同的煤具有不同的灰熔點，就是同一種煤其灰熔點也不是固定不變的。影響灰熔點的因素有灰的成分，灰周圍的介質性質以及煤中含灰量等。

　　二、篩分特性對沸騰床的影響底料顆粒度的大小及均勻性直接影響著點火的難易，以至成敗。如果底料顆粒太大，點火起動時就需要較大的風量，才能使底料沸騰起來，較多的熱量被風帶走使底料加熱困難，加熱時間長若底料顆粒太細，大量的細小顆粒在起動中被煙氣帶走，使料層減薄造成局部吹穿，使滅火過程控制困難易造成結焦。

　　三、底料配制數量的影響及預防滅火底料的靜止高度不易過高，料層太高使加熱時間延長且易加熱不均浪費材料，料層太低則會發生吹穿布風不均而結焦，使爆燃期的給煤配風均不易掌握。

　　沸騰床料層的厚薄，主要依據料層阻力表計來判斷。料層增厚，阻力增大，表計指示增大；料層減薄，阻力減小，表計指示減小。

　　另一方面，還可以依據當時的風量和風室靜壓等于布風板阻力與料層阻力總和，即料層阻力=風室靜壓-布風板阻力。一般燃燒煙煤、無煙煤的沸騰鍋爐，沸騰床的靜止料層厚度500~600mm為宜，燃燒石煤或煤矸石的沸騰鍋爐，沸騰床的靜止料層厚度550~650mm.調節沸騰床料層厚度一般有兩種方法：2、從運行操作上調節料層厚度，風量保持不變，增大給煤量，料層厚度增加，反之減薄。

　　1、底料熱值要根據埋管受熱面布置的多少進行估算，底料熱值選用過高，全床著火后會產生燃料的爆燃，使床溫無法控制，容易超溫結焦，若底料熱值選用過低則使床溫無法升高。延長點火時間，過多地消耗燃料，甚至使滅火失敗，因此底料熱值要選配適當。根據實際經驗認為底料熱值在6. 25~8.35MJ/kg之間較為適宜的。

　　要有均的布風裝置，靈活的風量調節門，可靠的給煤裝置，適當的受熱面積和結構布置。

　  四.配風在一定的沸騰床結構和底料條件下，配風操作對點火啟動成敗起著關鍵性的作用。它是影響to和溫升率d，/d大小的主要因素，掌握了配風的操作控制規律，理想的床溫過高變化曲線就能實現，不然的話將會造成d，/d.過大過高而結焦。

　　五.送人沸騰鍋爐床內的風量與層燃爐和煤粉煤有差異，沸騰鍋爐運行時風量不應小于最低標準風量，除了跟爐料的質量有關外還與燃料燃燒的需要有關，所以調節風量時要根據爐料的特性和鍋爐負荷等因素來綜合調節。

　　當點完火之后，送人沸騰床內的風量小于最低操作風量，爐料沸騰質量得不到保證，床內可能出現結焦；若大于沸騰風量，排煙熱損失將增加，甚至把沸騰床吹滅。

　　六、沸騰層溫度的控制與調節的影響鍋爐正常運行時，在保證不發生結焦的情況，盡量提高沸騰的溫度，床溫的提高有利于煤的燃燼；另一方面床溫的變形溫度（t，）低100 -2（n：。大雁褐煤tl為1100，床溫應控制在調節沸騰床溫度應采用三種手段：1、在一定負荷下風量不變，用變更給煤量的手段來調節床溫；2、在一定負荷下給煤量不變，用增減風量的手段來調節床溫；3、當負荷變動范圍較大時，給煤量和送風量同時調節。

　　七、沸騰床異常運行節涌（騰涌）局部穿孔，分層對結焦的影響及預防1、節涌現象一旦出現，沸騰燃燒是極為不利的，它破壞了料層的流化狀，料層阻力急劇波動，能量損失增大，飛灰損失增加，如不及時處理，因顆粒沉積而造成結焦。

　　①燃料顆粒不均勻，大顆粒的比重太多；②氣流速度過高或突然大幅度改變風量；③設計時床層結構不合理。

　　①風室壓力脈動很小卻頻率很高；②風室壓力液劇烈波動。

　　①在燃料中增加小顆粒成分；②適當降低運行風量；③在運行過程中不宜突然大幅度調節風量。

　　2、局部穿孔現象常出現在啟動和壓火過程中。啟動時，在小風易操作階段，常常可以看到整個床層沒有沸騰起來，而在局部地方出現噴泉狀的顆粒翻騰，這是常引起啟動結焦的原因。結焦又造成“穿孔”的加劇，二者互為結果。

　　①布風不均勻；②燃料顆粒大小不均勻，粉末太多；③料層過薄或燃料潮濕而產生粘結；④啟動方式和壓火方法不當。

　　任大雁煤業公司熱電總廠二廠技術廠長。

　　①床內有噴泉式火焰；②沸騰床內的溫度差異明顯。

　　①在運行中加厚料層；②設計時要保證全床布風均勻，一次風門要嚴密不漏；③滅火啟動所用燃料顆粒要小而均勻；④啟動過程中，盡可能縮短小風量操作時間；⑤滅火后要關嚴一次風門。

　　3、分層：在沸騰床層中，由于物料的顆粒等組成級差較大，所以小顆粒被吹到上部，大顆鑿被沉積在下面，出現分層之后，沸騰床難以持續運行，如不及時處理，鍋爐就要結焦或自動滅火而停爐。

　　①燃料顆粒中雜質多，粒度粗，比重大；②運行操作風量維持過小；③沸騰床底部結構不合格；④沸騰床底部沉積的粗顆粒較多，沒有及時排放冷渣。

　　①沸騰床下部溫度下降較快，與中沸溫度差異大；②料層厚度增加，風和壓力，風室壓力，料層阻力顯著提高；③溢流渣量明顯減少；④煙氣中含氧量明顯升高。

　　①發現下沸溫度有明顯下降趨勢，及時排放冷渣；②適當增大運行風量，合理配風；③改善燃燒特性，減少燃燒料中粗顆粒成分。