（四川白马循环流化床示范电站有限责任公司四川内江641000）
摘要：针对循环流化床锅炉结焦问题,分析了其发生结焦的原因,特别从运行的角度,包括锅炉的床料流化、运行调节和设备故障等三个方面进行了详细分析,并提出了预防措施。
关键词：循环流化床锅炉;结焦;床料;预防措施
近年来循环流化床技术得到了迅速推广,但是由于缺乏经验及技术落后等方面原因,致使我国的部分循环流化床锅炉在运行的过程中容易发生一些故障,造成运行过程不稳定；其中锅炉内容易出现的问题为结焦现象,本文分析了循环流化床运行中结焦的原因，并对预防结焦的措施进行了探讨。
1.CFB锅炉运行过程结焦原因
CFB锅炉发生结焦是锅炉结构、燃料特性和运行方式三个因素互相作用的结果，本文主要从运行的角度分析结焦原因。结焦的直接原因是CFB锅炉床料整体或局部温度超过煤灰熔点。当床料中含碳量过高，如不及时调整风量或返料量来控制流化床床温，整个床温将急剧上升，超过灰熔点便会产生结焦，这时虽然CFB锅炉床料流化正常，但是由于床层整体温度水平较高，仍会形成结焦。有时CFB锅炉床层整体温度虽低于灰渣变形温度，但是局部超温也常常引起局部结焦。锅炉结焦是一个渐进的逐渐加剧的过程，这就需要根据不同CFB锅炉的自身特点，在运行过程中适当调整和控制。
1.1床料流化不良
(1)一次风量过小，低于临界流化风量，物料流化不好。若炉底风压过低，布风板阻力也较低(一般布风板阻力应为整个料层阻力的25%～30%)，布风不均，致使炉内流化不良，床层内出现局部吹穿，而其他部位则供风不足，床温偏高,物料产生粘结，从而形成焦块。
(2)启动时，料层不均匀造成料层薄的部分被吹空，形成空气短路，而其他部分却因未能较好流化以及煤颗粒碳化形成高温而结焦。料层太厚，料层阻力太大，就造成床料流化不良而结焦。炉内床料较少，在回料阀内始终不能形成足够的料位，也不能形成正常的回料循环。若此时误判断流化不好是风小所致，在床料已经不多且颗粒较大时仍然加大风量就会使风量大大超出了正常运行所需的值，也就进一步加剧了床料的流失，极易造成空床，这时只能立即停炉。
(3)启动投煤过程中极易造成落煤区域因燃料不能正常流化而快速升温，而非落煤点床温偏低，不同部位的床温偏差可达300～400℃，在此情况下，若继续强行启动，就极易造成结焦。
(4)CFB锅炉启动用的床料要求采用CFB锅炉排出的冷渣，粒度一般控制在0～8mm，其中1mm以下占20%,1～3mm占50%,3～8mm占25%,6mm以上不能超过10%。若启动床料粗颗粒太大，则需要较高的流化速度。在锅炉点火启动过程中,风量应略高于临界流化风量。当床料颗粒较大时，容易出现大颗粒沉底，致使床料严重分层，导致流化不良，引起结焦。
1.2运行调节的问题
1.2.1油枪燃烧工况欠佳启动点火期间需长时间运行床上油枪，为了使燃料燃烧充分，二次风压稍高，导致油枪喷口火焰刚度增强，长度拉大，使油枪喷口对面局部床料因温度达到软化温度而呈熔融状态,造成油枪喷口对面墙壁附近堆渣，同时，火焰里有大量未燃尽的油气混杂在床料里，局部贴壁下行的床料与流化上升的床料粘附在油枪喷口对面的壁面上，形成层状的含有油垢的焦块。
1.2.2料层压差的影响
料层压差是一个反应燃烧室料层厚度的参数。在锅炉运行中，料层厚度会直接影响锅炉的流化质量。在机组调试启动过程中，一般锅炉连续用油点火3～4天，床上的油枪长时间投入会导致床料局部高温粘结，因此在投煤点火前应通过冷渣器排渣，适当降低料层厚度，以增强料层流动性，减小料层阻力。
1.2.3返料不正常的影响由于运行调节不当，使返料风过小造成返料无法正常返至炉内，从而造成床温过高而结焦的现象较常见。启动过程中，若在投煤后再投入流化风机，会在返料突然回入炉内时，造成床温陡降，降幅甚至达200K以上，炉床内煤粒因床温下降而燃烧减慢，甚至停止着火燃烧。此时应该停止上煤,如果运行人员判断错误，反而想通过继续加煤来使床温回升时，则会导致床温进一步下降；而当意识到床温无法回升而停煤后炉内燃料已大量积累，如果再用燃油将床温升高，炉内积累的大量可燃质会迅速燃烧而使床温失控，进而出现结焦。
1.2.4运行经验不足
运行经验显示，床料颗粒的实际温度比床温测点测得温度要高150～200K，有时床温测点反映的温度正常，但实际温度已达1000℃以上，部分颗粒产生粘结，形成焦块，并逐步长大。当出现燃烧故障时，CFB床温的变化是非常快的。由于炉膛内的物料很多，热容积大，床温如不能及时控制，极易产生结焦。锅炉长期超负荷运行或负荷增加过快，或长时间风煤配比不当、过量给煤等均会造成结焦。
1.2.5设备故障
由设备故障而造成结焦的原因有:(1)风帽损坏,造成布风板布风不均,部分料层不流化。(2)床温测量装置故障,床温表失准,造成运行人员误判断,从而造成床温偏高，形成结焦。(3)给煤量测量不准使给煤过多，造成床层局部超温结焦。(4)锅炉启动前，流化风嘴堵塞过多或有耐磨材料等杂物留存炉内，应进行清理。投运启动燃烧器时，配风严重失调或燃烧功率过大也会造成结焦。
2.CFB锅炉结焦的预防措施
CFB锅炉结焦一旦产生，便会迅速增长，焦块长大速度越来越快，因此预防结焦和及早发现结焦并予以清除是运行人员必须掌握的原则。采取的预防措施有:
(1)对于初次点火新的CFB锅炉，必须做好冷态试验和热态试验，从防止结焦的角度，尤其要重视布风板阻力特性试验以及临界流化参数的测定。
(2)每次锅炉启动前，需认真检查风帽、风室,清理杂物，通过流化试验确保床层布风均匀，保证流化良好。
(3)要保证良好而稳定的入炉煤质,特别是入炉煤的粒度和粗细比例,煤的发热量及煤灰的熔点等指标要严格控制。
(4)点火过程中严格控制进煤量。当床料温度达到煤的着火温度以后少量加煤，确认加入的煤着火之后再继续加煤。切忌加煤过快,造成燃料累积,甚至产生爆燃,导致高温结焦。
(5)保证良好的流化工况，防止床料沉积，包括保证燃料制备系统正常工作，给煤粒度符合设计要求；严格控制料层差压，均匀排渣，放渣要及时，排渣结束后排渣门要关闭严密；床底部和床中部温差应作为重点进行监测，如果温差超出正常范围，说明下部有沉积或结渣而造成流化不正常，此时可通过短时开大一次风，及时吹散焦块，同时打开冷渣管排渣，如果仍然不能清除，只有立即停炉进行除焦检修；在低负荷运行时，如发现床温突然下降，如果不是断煤，则很可能是床料沉积，这时若增大给煤量，反而会加剧沉积，使流化质量变差，造成局部结焦。当判明是床料沉积时,应打开冷渣排放管放渣;待床温正常后,应适当调节至较高负荷下运行。
(6)运行过程中注意一、二次风的调整，保证任何时候φ(O2)(烟气中氧的体积分数，通常所称含氧量)不低于3%～5%。运行中要定期察看返料的情况，监视返料器床层的温度是否正常。若升温过快且超出正常值很多,可能是发生了二次燃烧。此时应加大返料风量，打开返料床排灰阀放灰。若温度低于正常值很多，则返料器发生堵塞的可能性极大，此时需打开排灰阀放灰，同时加大返料风量。若仍不能消除故障，则必须压火检修。
(7)为监视返料机构是否正常工作，应注意对炉膛压差装置和返料增压风机的监控。炉膛压差是监视返料器是否正常工作的一个参数，一般控制在0.5kPa以上。运行中若炉膛压差突然降低，则表明物料循环中止，返料器发生了堵塞。为提高返料风压头，保证返料床层良好的流化和移动状态，在一次风压不能满足返料要求时，采用增压风机对预防返料器结焦是非常有效的。
3.结语
运行循环流化床的过程中发生结焦,其原因是多方面的,主要包括了设计、运行及操作失误等。因此,制造锅炉的单位应进行定期的回访,以了解设备的运行质量,对于发现的问题应及时解决,并对设备的设计进行优化。
参考文献：
[1]侯洪杰,浅析循环流化床锅炉结焦成因及预防田科技信息,2009(27).
[2]王洪亮,循环流化床锅炉运行中安全事故的分析及对策田滩坊学院学报,2009(32).