循环流化床结焦分析与处理研究

田飞飞

摘 要：循环流化床锅炉技术是近几年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧技术，目前已在电站锅炉、工业锅炉和废弃物处理等领域广泛应用，具有良好的发展前景。同时，循环流化床锅炉结焦问题普遍存在，在锅炉安全性和经济性方面都有不利影響，本文对循环流化床锅炉结焦原因进行了分析，并进行了办法求解。

关键词：循环流化床； 结焦； 分析研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.044

1 结焦现象

伴随着锅炉的诞生，在通常案例中，在水蒸气的蒸发下，锅炉中的一些灰渣杂质会产生向上运动的趋向，在向上运动的过程中，温度逐渐下降，灰渣会逐渐由漂浮状态产生下沉作用，当在上升到一定高度，并逐渐靠近锅炉内壁时，会在冷却的过程中降落于此，并慢慢积累和凝固。若是温度不高，在工作人员对其内进行清理时，就可很容易将这些附着物清理掉；但是一旦锅炉内热量达到一定程度时，会使飞尘产生粘性，一旦降落在锅炉内壁时，很容易结实地附着在炉壁内侧，同时，未凝固的灰粒也扩大了空中飞尘的接触面积，为其附着制造条件，结果日积月累，在锅炉壁内侧产生一层厚厚的污垢，这个过程，即是我们常说的锅炉结焦现象。

2 锅炉结焦的危害

结焦会造成过热器前烟温度偏高，受热面管束因高温寿命缩短，锅炉减温水耗量增大；同时，结焦现象严重时，会造成锅炉排烟温度严重偏高，从而使热损失增大，严重影响机组经济运行；结焦引起的锅炉熄火，机组跳闸，对电网也会造成一定的冲击，影响社会效益。机组效率低造成煤耗上升，烟气、灰、渣排放量上升，环保费用上升，机组跳闸后恢复需投注柴油，加大资源消耗和运行成本。

3 影响循环流化床结焦现象的因素

（1）床料对结焦的影响。流化床的床料一般是指燃烧床上面的燃尽煤渣也叫垫底料。由于循环流化床锅炉的燃烧床料主要是0-10mm的煤与灰渣，当床料长期处于静止状态，很大程度上都会造成床料的过剩现象，过多的床料具有高温与易燃性，同时床料中还存在一部分没有充分燃烧的颗粒物，与空气接触，容易产生火花，释放自身热能，积累下来未能散开自身热量热或者传热量很小甚至几乎没有，从而使未能充分燃烧的床料的温度在短时间内产生很大的上升幅度，当温度上升到自身的熔点时，就会容易熔化，粘黏在锅体内部，时间一久，反复积累，就会形成结焦现象。

（2）燃料特性。燃用煤种的煤质对电厂锅炉的结焦有着根本性的影响与作用，结焦的内因受灰质的组成成分和熔化温度影响。煤炭对温度较高的炉壁具有强大的吸附力，容易发生结焦现象，因此来看，在判断煤是否容易结焦时可用灰熔点温度或者灰的主要成分等数据。通常可用灰成分中的钙酸比、硅铝比、铁钙比及硅值来判断其结焦倾向，用二氧化钠的质量分数可以判断其沾污性，在5%-10%时积灰随煤的灰分呈现指数增加。

（3）灰熔点在结焦产生中的作用。结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上。由此可以看出，对灰的熔点掌握至关重要。灰熔点又叫熔融性，是充当燃料的固体物质中的一个动力指标，受温度的影响较大，是指在高温状态下所发生的熔化现象。当炉膛温度大幅度高于灰熔点时，而灰粒粘附炉墙或管壁时仍处于熔融或半熔融状态，会相应的降低其粘附能力与承载能力。在炉壁上，常常分布着不均匀的渣团，在烟气的冲刷下会有脱落趋势，在此阶段，如果未能及时发现，对炉壁记性清理，结渣速度会加速，面积扩大。

（4）通风条件。在对锅炉进行短时间停止进行保温保压时，整个仪器没有进行运作，此时床料是一种不动状态，在这个阶段中，若是锅炉的封头和风道挡板不够严实、尤其密向区防风状况不佳，会带来氧气，床料一旦接触，很容易燃起大火。在密闭静止的环境下，当大火导致的高热量没有被及时清除时，结焦现象也就出现了。

4 结焦现象的处理

（1）汽锅焚烧进程中的控制。在锅炉启动时，应尽快，减少时间上的磨耗。防止因油和煤在初期的燃烧时数太长导致的结焦现象的出现。特别是在刚刚投入煤与油进行共同燃烧时，这一阶段尤为需要特别注意。在这时，由于火苗尚弱，火势不大，投入的煤燃烧不彻底，存在大量未燃物，在这种情况下，一旦注入液体油，产生附着，很容易导致局部火势过猛，形成结焦现象。同时，在点火时应时刻注意锅炉的温度，一旦温度达到投煤温度，应该及时加入煤，等到火势稳定后，立即停止加油，缩短煤油混和燃烧的时间。

（2）发现苗头迅速接纳措施。工作人员应该认真负责，一旦发现锅炉的结焦现象，及时安排有关工作人员进行清理，当发现结焦现象严重时，应增加检查清焦，并及时汇报。同时，若发现燃烧器处结粘液时，清焦前应投进油枪，消除给粉自动，做好稳定燃烧措施后，汇报值长与分场，方可进行清焦工作，清焦完成后要立即停油轮，在清理难度偏大，清理工作难以开展时，可通进压缩空气，直至用水管进行清理。

（3）一次风速调整。选择合适的一次风速，保证最佳的着火距离；四角一次风速调整，一次风火焰尽可能在炉膛壁断面的几何中心。同时，适当提高一次风速，提高一次风速可推迟燃料的着火，可使着火点离燃烧器更远，火焰高温区也相应推移到炉膛中心，可避免喷口附近结焦，而且这样也可以减轻燃烧器附近的结焦。通过风速的调整，让空气和燃料充分混合，增大燃料与空气的接触面积，避免在水冷壁附近形成还原性气象，防止局部严重积灰、结焦。

（4）投煤的原则。循环流化床锅炉在启动过程中，投煤的操作步骤极为重要，掌握正确规范的投煤方法尤为重要。首先是投放煤的时间，提前或者滞后都不利于煤的使用，导致煤的浪费。同时，在刚开始进行投放煤时，要注意力度与投放量，避免因投放频率与投放量导致的失误，先在煤机投放较少数量的给煤，等到确认炉膛氧量下降、床温上升时才可逐渐延长增加煤的投放量。600度以前，最适合的给煤方式是点动给煤，在适当的时机后再改成连续给煤，在650度以前，煤的投放量要控制在每小时40吨以内。

5 结束语

循环流化床锅炉顺应新时代绿色环保的要求，是锅炉发展的一大方向，目前，我国循环流化床燃烧技术已然趋于成熟，在制造与原料的低成本鼓励下，发展更是蒸蒸日上，结焦现象明显有违这一趋势，如何尽早发现与解决掉这一问题，最大程度的利用循环流化床锅炉技术为我国的工业化服务，值得我们去努力。

参考文献：

[1]霍耀宝.锅炉结焦问题分析[J].华章，2013.

[2]冯啸虎.循环流化床锅炉结焦的原因分析及措施[J].中国科技投资，2015.