循环硫化床锅炉常见故障及预防措施

闫永贵

太原市热力集团有限责任公司（030000）

0 前言

作为一种现代化的燃烧技术，循环硫化床锅炉本身具有高燃烧、低污染性能，在我国锅炉与废品回收中得到了广泛的应用，并创造了不错的成绩。当前，我国民众环保意识不断增强，社会各行各业对于锅炉燃烧技术提出新要求。循环硫化床锅炉技术应用的燃烧节能作用，已经被大众认可，但是仍然存在一定的问题，如受不良因素影响极易出现故障，影响到锅炉的稳定运行。所以，技术部门要加强对锅炉故障的研究，提出有效的预防方案，保证循环硫化床锅炉的受热面积均匀，循环系统完好。

1 循环硫化床锅炉常见的几种故障

1.1 耐火浇筑料脱落故障

按照循环硫化床锅炉多年来的使用情况来说，其在实际运行中取得了较好的成绩。然而，循环硫化床锅炉毕竟常年处于高温条件下，经常出现反复启动或者暂停的情况，因此难免存在负荷变化速度相对较快的问题，极易降低浇筑材料的稳定性，致使耐火浇筑材料出现脱离的情况，由此循环硫化床锅炉出现运行事故，安全系数大大降低[1]。

1.2 结焦故障

数据显示，一旦循环硫化床锅炉出现故障问题，将严重影响到锅炉的整体运转效率，甚至严重影响整体设备的稳定运行。因此，当循环硫化床锅炉工作时，要时刻关注到锅炉的运行温度，如果发现炉内的灰渣温度相对较高，大于或者等于锅炉内的温度，锅炉内便会受到较大影响，甚至出现结焦故障，直接损害到锅炉的正常工作，影响硫化燃烧。因此，如果发生锅炉温度过高的情况，要对故障进行科学处理，运用有效的防治策略，消除结焦安全隐患。事实上，受到锅炉装置风帽损坏程度、锅炉返料器、锅炉风量参数控制等相关因素的影响，循环硫化床锅炉容易出现堵灰质量问题，并且出现料层控制不当的情况，这些都会导致锅炉结焦问题发生。

1.3 水冷壁管损伤故障

循环硫化床锅炉，特别是一些中亚锅炉，在工作运行时极易受到管壁结构或者模式水冷壁质量的各种限制，在频繁磨损的情况下容易出现各种质量下降的情况。对于循环硫化床锅炉水冷壁位置而言，通常会出现的质量问题如下:一是锅炉给水量存在问题，比如给水量高于蒸汽流量，导致二者之间的水位差过大。二是气包水位过高，如果气包水位下降较为迅速，锅炉主汽温度、负荷参数便也会出现急速下降的情况。炉内的燃烧烟气一旦受到外界因素影响，将会导致锅炉本体密封性质极其不稳定，甚至出现气体外漏的情况。三是锅炉不稳定。在这种情况下开展作业操作，将会影响到循环硫化床锅炉原材料的正常燃烧，埋下安全隐患。以上问题的发生，都会损伤水冷壁管，所以一旦发现循环硫化床锅炉出现故障，则应该加强检修，并预防其他故障的发生，避免损失进一步扩大[2]。

2 循环硫化床锅炉故障预防的有效策略

2.1 磨损故障与预防策略

在循环硫化床锅炉的正常作业过程中，锅炉中存在一些高通量、高速度以及高浓度的流体与固体颗粒，这些物质往往会按照相应的角度或者速度冲击锅炉的耐火材料与受热面表层，导致锅炉金属部件产生磨损严重的情况。同时，由于锅炉中的流体与固体颗粒循环流动，极易对锅炉内部的耐火构件造成严重热冲击，而不同材质的热膨胀系数构件中的耐火构件会产生一种巨大的机械应力，由此加大循环硫化床锅炉的磨损程度。

2.2 结焦故障的预防策略

循环硫化床锅炉出现结焦故障主要是由于高温分离器物料循环系统导致的。循环硫化床锅炉结焦之后会产生大渣块，将物料的流通回路堵塞，降低锅炉的热效率。一旦锅炉受热面发生结焦，极易出现传热恶化的情况，排烟温度升高，这时锅炉的通风阻力会逐渐提高。原因在于：燃烧室中的温度高于正常温度，旋风分离器中的循环温度与灰的变形温度产生极大的温差，进而引发炉内未燃炭直接着火燃烧，床温持续升高的情况下，便会发生结焦问题[3]。

预防策略:第一，要控制循环硫化床锅炉结焦易发地带的硫化性处于良好状态，并且硫化颗粒混合始终保持均匀，保持均匀的温度，避免出现超高温度，避免出现结焦问题。第二，要控制好一、二、三次风的实际比例，确保风煤混合充分，加快燃烧室中煤的彻底燃烧，避免分离器与返料机构出现燃烧导致温度超标的情况。第三，在锅炉燃烧的过程中，要监视高温旋风分离器的温度，观察风量比例、分离器超温情况、调节煤量等相关信息，合理控制料层与床温的差压等参数，一旦发现异常要立即查明原因，并采取纠正措施。第四，加强监控返料器，全面检查锅炉床层的温度，按照循环量的大小数值，合理调整返料风，促进循环物料可以正常及时回送。检查返料装置漏风次数，如果发生漏风现象要及时维修。

2.3 旋风分离器故障的分析与预防策略

旋风分离器的内在结构设计较为简单，并且具有高分离效率，在循环硫化床锅炉中应用时间长，适用范围相对较广，是一种气固分离的现代化装置。在循环硫化床锅炉工作中，旋风分离器的运行效率直接影响着分离器的工作性能，分离器的进口气体速度、分离效率、分离结构、分离状态、入口颗粒浓度、入口颗粒速度与粒径都存在着必然的联系。旋风分离器的运行随着分离器入口颗粒、入口风速的提高而不断加快，随着入口烟温升高便出现减慢的情况。如果旋风分离器运行效率低于实际的设计标准，则会使一些颗粒出现燃烧不充分的情况，导致锅炉运行经济价值降低。

如果飞灰量持续加大，尾部受热面便会出现磨损的情况，加剧除灰设备的能源消耗。当循环回路中的循环灰量减少，循环量便发生下降的问题，由此便出现床温控制难度加大，严重影响锅炉的满负荷运行效率与炉膛的热传特性效应。究其原因在于:一些旋风分离器自身的内壁磨损或者塌落程度相对严重，导致旋风分离器的形状发生改变；分离器自身的密封性下降，会使一些空气发生漏入情况，不利于分离器的稳定运行；如果床层硫化速度偏低，循环硫化床的灰量会减少，使分离效率发生下降[4]。

预防策略: 一是对分离器内壁磨损状态进行定期检查，一旦发现内壁磨损要加强修补完善；二是对分离器是否出现漏风窜气问题定期抽查，并及时解决；三是对于旋风分离器的燃烧粒度与硫化风量进行细致检查，如果发现分离器中的回料不正常，则应该适当调整，保证硫化风量与燃煤粒度完全匹配，确保循环物料量符合标准，同时要加强对分离器风量配比经验积累，探寻分离器之间的最优化参数比例；四是控制好入炉煤的大、中、小颗粒比例，有效调整分离器的角度，保证烟气的实际流速，进而提升分离器效率。此外，可以借助于提升料层压值的方式，加大床料的实际厚度，进而增加返料量，保证锅炉的运行效率。

3 结语

对于循环硫化床锅炉运行来说，极易受到旋风分离器、灰结焦、热面磨损、回料阀烟气反窜等不良因素的影响，出现各种故障问题。因此，应该优化设计循环硫化床锅炉，调整内部结构，提高安装质量，保证燃烧环保性能。同时，应该增强循环硫化床锅炉技术人员的培训，提高技术人员理论知识水平，吸收有益经验，精准检测出循环硫化床锅炉出现故障的各种原因，进而制订预防方案，减轻故障产生的危害，保证循环硫化床锅炉运行的可靠性。