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淺析循環流化牀爐執行中的結焦問題論文

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前言

淺析循環流化牀爐執行中的結焦問題論文

中國華電集團公司石家莊熱電廠八期工程採用DG410/9.81-9型循環流化牀鍋爐。本鍋爐系高溫高壓、單汽包、自然循環鍋爐,主要由一個膜式水冷壁爐膛、兩臺氣冷式旋風分離器、自平衡“J”閥回料器、風水聯合冷渣器和尾部對流煙道組成。爐膛、旋風分離器和“J”閥回料器構成了粒子熱循環迴路。其設計煤種爲山西晉中貧煤,其中灰分佔23.6%。由於循環流化牀鍋爐固有的一些特點,結焦是鍋爐執行中較爲常見的故障,它直接影響到鍋爐的安全經濟執行。我廠的循環流化牀鍋爐試運投產已有兩年了,透過這段時間的摸索和總結,本文就鍋爐結焦問題淺談一下自己的看法。

1 結焦現象、原因分析、防止措施

結焦的直接原因是牀料局部或整體溫度超過灰熔點或燒結溫度。當牀層整體溫度低於灰渣變形溫度,由於局部超溫而引起的結焦稱爲低溫結焦,反之稱爲高溫焦。

1.1 低溫焦結焦現象、原因、防止措施

1.1.1 低溫焦結焦現象

(1) 焦塊較鬆軟,且顆粒小;

(2) 低溫焦塊具有漸進性;

(3) 對牀溫分佈的影響不明顯;

(4) 底渣排放存在一定的困難;

(5) 爐膛的差壓減小,且牀溫偏高。

1.2 原因分析

造成低溫結焦的原因主要是:牀壓過高,流化風量偏小,而且局部流化不良,存在有流化死區;牀料成分中低熔點的鹼性氧化物含量過大,牀料的粒徑分佈不合理,有大量的過細牀料存在。低溫結焦常在啓動和壓火時的牀層中出現。在點火過程中,由於流化風用量較小,流化狀態差,導致進入爐膛的煤粒不能均勻播撒分佈,局部燃燒過多。在鍋爐壓火期間,牀料處於靜止狀態,如果漏入小風,熱的牀料中的可燃物獲得氧氣,便會產生燃燒。由於燃燒產生的熱量不能及時帶走,使局部區域牀料超溫而結焦。

低溫焦塊質地較鬆軟,且容易破碎。如果在低溫焦塊存在的情況下,加大流化風量,透過牀料顆粒之間的相互碰撞,有可能焦塊破碎,但同時,流化風的增加也會加劇密相區耐磨材料的磨損,如果把密相區拉伸超過耐磨材料區域,則會對水冷壁構成嚴重的威脅。

1.3 防止措施

(1) 在點火過程中保證牀料良好的流化狀態和正常移動狀態,使溫度均勻,防止局部超溫。(2)儘量縮短壓火時間。

(2) 在執行中,要加強對各個牀溫測點的監視,密切注意牀壓、牀層差壓和密度的變化,提供足夠的流化風量,以保證牀料在爐膛內能夠得到均勻的流化。

(3) 根據牀料的構成和其粒徑的'分佈情況,在必要的時候可以考慮進行牀料的置換,以儘量避免低溫焦塊的形成。

2 高溫焦結焦現象、原因、防止措施

2.1 高溫焦結焦現象

高溫結焦是指牀層整體溫度水平較高而流化正常時所形成的結焦現象。高溫結焦最顯著的特徵就是局部牀溫明顯偏高且牀溫下降緩慢,流化風量與布風板壓力不存在正常的對應關係,結焦部分已經基本不存在流化現象了。但是,從執行參數上看,除了牀溫,其他參數並無顯著變化。

2.2 原因分析

(1) 點火過程中,燃煤大量進入,鍋爐發生,造成了高溫焦塊。

(2) 由於低溫結焦的漸進性且流化風量過低,焦塊逐漸熔合,形成了高溫焦

(3) 執行過程中,風煤配比嚴重不當。

2.3 防止措施

(1) 點火過程中,加強對給煤機的監視,防止大量給煤。

(2) 控制好流化風量,防止低溫結焦。但是,流化風量的多少又取決於多種因素,例如:牀料量,牀料成分,煤質,牀料粒徑分佈及鍋爐的負荷等等。

(3) 執行過程中,保持合理的風煤配比。

2.4 其他類型結焦

漸進性結焦是執行中較難察覺的一種結焦形式。它是緩慢生長的,此時牀溫和觀察到的流化質量都比較正常。產生漸進性結焦的主要原因是布風系統設計和安裝質量不好,給煤顆粒度超出設計值,執行參數控制不當,風帽錯裝或堵塞等等。

3 結束語

結焦不僅會影響到鍋爐的安全穩定執行,甚至還會損壞設備,因此在鍋爐點火、壓火、正常執行過程中,應加強對給煤機的監視、保證流化質量、認真調整風煤配比,同時執行中嚴格控制牀溫及料層差壓等參數,避免鍋爐結焦,使鍋爐的安全執行得到保證。

參考文獻:

[1] 岑可法,倪明江,駱仲泱等著,循環流化牀鍋爐理論設計與執行,北京:中國電力出版社,1997。

[2] 劉德昌主編,流化牀燃燒技術的工業應用,北京:中國電力出版社,1998.9。