陶永进
摘要:各大电厂在生产的过程中,应用循环流化床锅炉技术可进一步提高脱硫率,减少不必要的污染,因此,该项技术具有环保节能的功效。循环流化床锅炉还能发挥出燃料的优势,对负荷进行有效调节,确保灰渣得到充分利用。在具体操作的过程中,锅炉经常会出现锅炉结焦的问题,本文主要对其结焦的原因进行分析,然后探讨相应的改进对策。
关键词:电厂;循环流化床锅炉;结焦;预防
引言
在各大电厂中,常用的一种设备是循环流化床锅炉。该类锅炉的工作效率比较高,运行成本比较低,在运行的过程中,不会产生严重的污染,可确保燃料得到充分燃烧。在应用循环流化床锅炉的过程中,由于与之相关的技术体系并不完善,造成锅炉存在各种各样的技术问题,给企业带来很大的损失。循环流化床锅炉的常见问题是结焦,其不仅会影响锅炉的正常运行,还会降低电厂运行的效益。因此,要制定有效的预防措施,避免产生结焦问题。
一、循环流化床锅炉的优势
循环流化床锅炉对燃料具有很强的适应性,而且具有节电与节煤功能,工作效率比较高, 在各大电厂中得到广泛的应用。循环流化床锅炉的优势主要有以下几点。第一,该类锅炉对燃料的适用性极强,可适应多种燃煤,如无烟煤、烟煤和褐煤。此外,也可将秸秆和稻壳作为主要的燃料。第二,循环流化床锅炉具有优越的结构性能。在该锅炉中,主要采用高低温两级的方式对过热器进行布置;采用一级布置的方式完善空气预热器与省煤器的功能,从而提高燃料的燃烧效率。
二、循环流化床锅炉结焦的原因与形成
1、结焦原因
第一,循环流化床锅炉所面临的压力和温度不稳定,导致燃气缺乏一定的稳定性,与之相关的技术参数存在较大的波动。第二,氧气含量不断下降。第三,锅炉膛的负压力增加,风室风压和风量的波动较大。第四,压力负荷值和气温逐渐下降。第五,在排渣的过程中,管道面临堵塞,排渣不顺利。第六,通过观察可知,在流化床中出现了渣块,燃料在锅炉中无法正常运行。
2、结焦过程
循环流化床锅炉的结焦现象可分为两种,一是低温结焦,二是高温结焦。如果床层的整体温度低于灰渣变形的温度,由此产生的结焦就称之为低温结焦。如果床层的温度比较高,其所产生的结焦称之为高温结焦。随着温度的不断下降,高温焦块会产生数量不多的气孔,颜色为深褐色。在各项技术参数都正常的情况下,会逐渐形成渐进性结焦。随着时间的不断推移,焦块体积会越来越大,这样就会影响流化与排渣,影响锅炉正常运行。
三、案例分析
为了进一步分析循环流化床锅炉的结焦问题,并对这一问题进行有效的预防,在本次研究中,主要以某热电厂的两部循环流化床锅炉为例。这两台锅炉在运行和启动时,均会产生结焦问题。锅炉的炉膛为全膜式水冷壁悬吊结构,在燃烧室的底部设置水冷布风板和等压风室。
循环流化床锅炉出现结焦问题后,不仅会影响到锅炉的正常运行,还会给热电厂造成较大的损失。比如,每次产生结焦事故,需锅炉停止运行,停机时间长达五天,这给热电厂所带来的经济损失不言而喻。因此,要采取有效的措施对锅炉结焦问题进行预防。煤和底料在燃烧的过程中会产生许多热量,由于这些热量不能被及时带走,会导致温度越来越高,当温度超过灰渣变形的温度后,就会产生结焦。局部位置出现结渣后,这些渣块会在较短的时间内形成较大的渣块,从而对锅炉的流化状态造成不利影响,只有停止锅炉运行,才能避免问题进一步恶化。
1、灰渣熔点低
由于结焦分为低温结焦和高温结焦,因此,两类结焦的形成均与温度有关。在高温结焦状态下,床温度比较高,即使锅炉处于正常的流化状态,也会产生结焦。在低温结焦状态下,床层的整体温度低于灰渣的变形温度,加之灰渣的熔点与其成分有密切关系,若钠与钾的含量较高,会导致灰渣的熔点下降,继而产生结焦。
2、床料流化不良
如果锅炉的流化不良,也会导致锅炉内部产生结焦。为了确保循环流化床锅炉正常运行,要充分发挥出燃料的作用。常见的燃料主要有灰渣和煤,如果硫化效果不佳,就会导致燃料在局部位置不断堆积,加之床料自身拥有较高的温度,若燃料并未完全燃烧,就会持续释放热量,导致热量不断积累,使得该位置的床料温度迅速增加。一旦其温度超过灰渣自身的熔点,就会产生结焦。若惰性床料颗粒和燃烧煤颗粒的相对速度为零,就会导致燃料的传热速度加快,部分床料的温度也会持续升高,从而形成融合的块状固体,并迅速粘结其周边的惰性床料,使得这一固体体积不断增加,一旦床的整体温度超出固体的温度时,床层会产生结块,锅炉在运行的过程中,其内部的燃烧物质会释放出大量的热量,如果热量并未及时传递到受热,就会对其周围的物料行车影响,导致整体温度迅速提升。若温度超过灰渣的熔点温度,就会出现结焦。
四、预防锅炉结焦的对策
1、对锅炉点火进行有效的控制
进行锅炉点火时,要保证锅炉具有良好的流化功能。点火后,要进行燃料的投入操作,并考虑到温度的影响,一旦加入的燃料并没有完全燃烧,其温度就会迅速提升,若不能对燃料进行合理控制,就会产生结焦。因此,需对床料的流化功能进行合理控制,投煤时,可采用脉冲式给煤法,这样就能避免产生小的焦块。一旦发现焦块,要在第一时间对其进行处理。要缩短风量的运行时间,可避免出现结渣现象。点火后,还需考虑到其他问题,比如,尽量避免出现温度无法控制的问题。不要一味增加煤,而且不可使用过多的烧油和床料进行助燃。若使用油枪,则需对油量进行合理控制,避免油量过大或过少。同时,还要对床料的升温速度进行控制,避免产生结焦。
2、合理控制差压变化
为确保流化床锅炉正常运行,需对料层差压进行有效控制,确保其持续、均匀变化,如果出现变化不均匀的问题,就要仔细分析原因。如果料层差压的变化速度加快,就要采取有效的预防措施。要加强对料层差压的变化的观察,一旦发现有突发状况,就要及时采取措施。
五、循环流化床锅炉运行管理要点
为了不影响循环流化床锅炉正常运转,需采取有效的管理措施,保證锅炉可以安全运行。要仔细分析锅炉在运行中存在的问题,及时统计锅炉发生的故障点,并对其运行过程进行优化。要保证锅炉的运行温度保持在合理范围内,通常要高出900℃,这样才能达到理想的节能效果。在具体控制锅炉温度的过程中,要对给煤量和风量进行合理控制。如果要增加锅炉的温度,就要适当增加给煤的数量,进一步减少风量。如果要降低锅炉的温度,就要适当增加风量,减少煤的用量。只需对风量和煤量比例进行控制,就能达到理想的温度控制效果。在具体操作的过程中,管理人员要结合锅炉的实际情况,选择合适的管理方式,明确管理要点。
1、控制锅炉负荷和锅炉水位
要根据额定负荷的要求,对锅炉的负荷进行有效控制,合理控制负荷的比例。锅炉运行的最大负荷是110%的负荷,当锅炉在这一负荷下运行时,需避免运行时间过长。对锅炉的正常水位进行监督,避免其接近最高水位或最低水位。定期对水位进行校正和测量,选择合适的测量工具。
2、对蒸汽压力表等设备进行有效的控制
为了确保蒸汽压力表正常运行,要及时对其管路进行冲洗,并采用红线标明锅炉运行所面临的最高压力。要定期对压力表进行检验,保证其性能完善。此外,要发挥出水位计、温度计、自动化控制等装置的作用,及时对锅炉的运行参数变化进行监督,一旦报警装置有所动,就要及时分析问题产生的原因。需定期对报警装置进行检查,避免其操作失灵。
结束语
总之,为了有效预防锅炉的结焦问题,要仔细分析结焦产生的原因,采取有效的预防措施,就可达到事半功倍的效果。
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