1、概述
??????? 大型CFB鍋爐是近些年才發(fā)展起來的電站鍋爐，它具有能燃用劣質燃料，能實現(xiàn)經(jīng)濟的床內(nèi)脫硫，氮氧化物等優(yōu)點。是高效，低污染利用煤炭資源的新技術，是當前國際上開發(fā)研究清潔燃煤新技術的最活躍的課題之一。（工業(yè)發(fā)達的國家，如美、德、英、日和瑞典等國，研制流化的主要目的是能經(jīng)濟地解決燃煤的環(huán)境保護問題。它可燃用高硫煤，而排入大氣的SO2和NOX并不增加多少。CFB正在成為煤粉鍋爐的替代產(chǎn)品，這是因為鍋爐燃用高硫煤時，必須按日益提高環(huán)境保護要求規(guī)定，加裝昂貴的煙氣脫硫裝置。污染控制費用在美國逐年上升，1980年安裝脫硫裝置費用已占電廠總投資的48％，而且使電廠效率下降2－3％。美國統(tǒng)計70年代投資420億美元，為4萬MW電站加裝了煙氣脫硫裝置，80年代改造的高硫煤電廠容量達10萬MW，投資超過1000億美元，這筆費用相當于可建設美國今后30年需要新建設電站的投資1／4。所以，CFB已成為擺脫化石燃料面臨困境的一條途境。）是今后幾十年的熱動發(fā)展方向。但是，它的設計、運行都有待不斷積累經(jīng)驗去完善，運行中難免出現(xiàn)一些問題。相對于常規(guī)煤粉爐，CFB鍋爐結焦已是一個最為普遍的且是比較嚴重的問題。處理不好勢必嚴重影響CFB鍋爐的安全經(jīng)濟運行，也影響到CFB鍋爐的進一步發(fā)展與應用。因此對循環(huán)流化床鍋爐結焦原因的分析并提出解決辦法，會不斷提高大型CFB鍋爐穩(wěn)定運行水平。
??????? 2、結焦現(xiàn)象
??????? 2.1 結焦現(xiàn)象主要有：
??????? ⑴ DCS顯示床溫、床壓極不均勻，燃燒極不穩(wěn)定，相關參數(shù)波動大，偏差大。床溫測點有數(shù)個出現(xiàn)偏差大，并且大幅跳動；兩側床壓值偏差大，有時達到3kPa左右。（正常時約為6Kpa。）
??????? ⑵ 結焦初期料層差壓(局部)下降（局部床溫變化率小，甚至無變化），結焦嚴重時，料層差壓急劇增加。
??????? ⑶ 氧量快速下降，幾乎近于零。
??????? ⑷爐膛負壓增大，一次風量，風室風壓波動大。
??????? ⑸ 負荷、壓力、汽溫均下降。
??????? ⑹ 排渣不暢，床層排渣管發(fā)生堵塞，單個或多個放渣口放不出渣或放渣中有疏松多孔燒結性焦塊(局部結焦)；
??????? ⑺ 如有看火孔可從看火孔觀察流化床內(nèi)有白色火花，可見渣塊，床料在爐內(nèi)不正常的地運動；
??????? ⑻ 料層差壓突然增高(有時甚至能達10KPa)，短時后很快下降（多為爐內(nèi)澆注料大面積塌落）。
??????? 2.2 當床層整體溫度低于灰渣變形溫度而由于局部超溫或低溫燒結而引起的結焦稱低溫結焦，低溫焦塊是疏松的帶有許多嵌入的未燒結顆粒。
??????? 床層整體溫度水平較高而流化正常時所形成的結焦現(xiàn)象稱高溫結焦，高溫焦塊表面上看基本上是熔融的，冷卻后呈深褐色并夾雜少量氣孔。
??????? 運行中的床溫、床壓和流化都正常情況下出現(xiàn)的緩慢長大的焦塊稱漸進性結焦，這種結
??????? 焦是較難察覺的。爐內(nèi)結焦是由于高溫結焦、低溫結焦、漸進性結焦和油煤混燃時間較長以及流化不正常引起的結焦，不論是哪種原因引起的結焦，一旦渣塊在床料中存在并隨著時間的推移，焦塊將象滾雪球似的越滾越大，造成流化更加困難，即結焦影響流化，流化不良易結焦，結果是堵塞排渣管，最后被迫停爐。
??????? 3.結焦原因分析
??????? 3.1 床溫偏高和爐內(nèi)流化工況不良是造成結焦的兩個最主要的原因。結焦無論在點火或在正常運行調(diào)整中都可能發(fā)生，原因也有多種；它不僅會在啟動過程或壓火時出現(xiàn)在床內(nèi)，也有可能出現(xiàn)在爐膛以外如旋風分離器的回料褪及回料閥內(nèi)，灰渣中堿金屬鉀、鈉含量較高時較易發(fā)生?；亓祥y回料故障、爐內(nèi)澆鑄料塌落、床下點火（流化）風量過小、料層過薄等原因均可引起鍋爐結焦。當床料中含碳量過高時，如未能適時調(diào)整風量或返料量抑平床溫，就有可能出現(xiàn)高溫結焦。無論高溫結焦還是低溫結焦都常在點火過程中出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)就會迅速增長。由于燒結是個自動加劇的過程，因此焦塊長大的速度往往越來越快。床料流化不良造成堆積、給煤不均、播煤不均、燃燒不充分等會造成局域結焦。
??????? 3.2 漸進性結焦的主要原因有：⑴ 布風系統(tǒng)制造和安裝質量不好。⑵ 給煤粒度超出設計值，甚至給煤中存在大塊。⑶ 運行參數(shù)控制不當?shù)龋蕊L帽錯裝或風帽小孔堵塞等等。
??????? 3.3生產(chǎn)運行中結焦可能原因分析：
??????? ⑴ 燃煤、床料熔點太低，在床溫較低水平下就可導致結焦。
??????? ⑵ 流化風量偏低，常時間流化不良。一次風量過小，低于臨界流化風量，物料流化不好。爐底風壓過低，布風板阻力較低，(一般布風板阻力應為整個料層阻力的25～30％)，布風不均，致使爐內(nèi)流化不良，在床層內(nèi)出現(xiàn)局部吹穿，而其它部位供風不足，床溫偏高，物料產(chǎn)生粘結，從而形成焦塊。
??????? ⑶ 風帽損壞，造成布風板布風不均，部分料層不流化。
??????? ⑷ 返料影響。返料風過小造成返料器返料不正?；蚍盗掀魍蝗挥捎谀突鸩牧系乃涠氯蛞蛄喜罡叻叛h(huán)灰外泄失控等原因，返料無法正常返至爐內(nèi)，造成床溫過高而結焦。若再通過加煤來維持壓力及汽溫，則床溫在返料未回爐膛及加煤的雙重作用下灰急劇上升而導致床上結焦。啟爐過程中，若在投煤后再投入流化風機，當返料突然回爐床時，造成床溫陡降，降幅達200℃以上。此時，爐床內(nèi)煤粒因床溫下降而減慢甚至停止著火燃燒。此時，若操作失誤，不停煤反而加煤想使床溫回升，則會導致床溫進一步下降及爐內(nèi)燃煤的繼續(xù)積累。當意識到床溫無法回升而停煤后，爐內(nèi)可燃質已大量積累，燃油將床溫升到煤粒著火點時，爐內(nèi)積累的大量可燃質會迅速燃燒而使床溫失控進而出現(xiàn)結焦。
??????? ⑸ 床溫測量裝置故障，床溫表失準，造成運行人員誤判斷或對某一單點床溫偏高束手無策。
??????? ⑹ 運行人員對床溫監(jiān)視不嚴造成超溫。根據(jù)一些文獻資料介紹，實際顆粒的溫度比床溫測點測得溫度要高150～200℃，可知雖然床溫測點反映的溫度不高，但實際溫度已達1000℃多度，部分顆粒產(chǎn)生粘黏，形成焦塊，并逐步長大。當出現(xiàn)燃燒故障時，循環(huán)流化床鍋爐床溫的變化是非?？斓?。由于爐膛內(nèi)的物料很多，熱容積大，床溫如不能及時控制，極易產(chǎn)生結焦。
??????? ⑺ 壓火時操作不當，冷風進入爐內(nèi)。