循环流化床锅炉结焦防范措施

循环流化床锅炉结焦防范措施 1 前言

目前，国内循环流化床锅炉正处于向大容量、高参数方向大力发展阶段。近几年，国内已先后投产了一批135 MW等级的440t/h循环流化床锅炉。在试生产或运行过程中，不少CFB炉曾经不同程度地发生过炉内结焦这一问题，严重时，还导致被迫停炉现象的发生。连州电厂二期扩建的二台CFB炉（3号和4号炉）系广东省电力系统首批、亦是哈锅厂首批燃烧劣质无烟煤的CFB锅炉。在调试过程中，我们也曾遇到过类似问题。本文试图结合该二台CFB炉的具体情况，就炉内结焦这一制约CFB炉正常运行之问题作一分析和探讨。 2 锅炉设计特点

连州电厂3号和4号炉系哈锅厂引进Alstom公司技术设计制造的440t/h循环流化床锅炉，型号为HG-440/13.7-L.WM9。采用床上床下联合点火的启动方式，床上油枪6只，床下油枪4只，燃用#0轻柴油。采用两级碎煤系统，其中二级碎煤机从德国FAM公司进口。给煤系统共三级，其中一级为称重式给煤机，二、三级为刮板式。配有飞灰再循环和石灰石脱硫系统。设计燃煤为连州和湖南临武、宜章、嘉禾、白沙等地的无烟煤，大多属低挥发份、低热值、高灰份的劣质无烟煤。最大允许粒径为≤7mm，d50=0.75mm，d<0.35mm 不大于10%。设计煤质特性见表1。实际入炉煤质更差（参见后页）。据文献[1] 报道，该煤种系易结焦煤种。对于连州和湖南煤种，变形温度DT=1110℃、1360℃，软化温度ST =1350℃、1270℃，流动温度

FT=1420℃、1360℃。

设计启动床料可用砂，也可用炉渣。若用砂则要求控制砂子中钠、钾含量，以免引起床料结焦。如用炉渣，则要求最大粒径不超过3 mm，参见表2。 表1 设计煤质特性

表2 砂粒度分布及床料化学成份的控制

3 3号炉结焦原因及对策 3.1 结焦情况介绍

在调试期间，3号炉共发生过二次结焦现象。启动时所用床料均

为砂子。在首次投煤前，因需进行各项试验，已经烧油运行了6天时间。2003年12月13日2：14 试投煤时，床温基本合符要求，达644℃，连续投煤80秒后就停止。当时O2量从12%下降到8%，且床温上升较快，说明煤着火了。14日14：55，发生床压突降现象，由6KPa降至3Kpa，至23：00， 炉膛前后的看火孔已中已看不到火焰。15日0：20，排出的渣最大达10cm，个别小焦的焦结性看上去较强，之后又发现炉膛密相区下部部分温度测点指示值逐渐降低，几乎没波动，怀疑炉内已结焦。 5：10，A、B侧锥形阀堵塞，不能正常地排渣，锅炉已无法继续运行下去， 8：37被迫停炉。18日对炉膛进行检查，发现炉内有大量床料砂子粘结成疏松型块状，炉膛已结渣，最大的一个砂包长约80 cm，重达几十公斤，见图1。B侧冷渣器锥形阀入口被许多小的、圆形粘结块堆住，直径约10～20cm。经清理和做流化特性试验后，20日重新启动3号炉，床料仍用砂子。运行期间，排渣仍不大顺畅。23日因其他原因停炉，28日再次进行炉内检

查时，发现A、B两侧锥形阀都被疏松型渣块堵塞住，但渣块比上次要小得多，只有一块约25cm、强度较硬、并嵌有许多未燃烧完全煤粒的焦块。

图1 3号炉渣块 3.2 原因分析

3.2.1 分析数据

针对3号炉二次结焦情况，我们对煤质、床料和炉渣（含焦块）分别进行了二次化验和分析，并对煤样进行了筛分。主要数据如下： a） 实际入炉煤特性：固定碳Fcad=44.79～56.19%，灰分Aar=28.37～42.12%，挥发份Vdaf=3.65～4.89%，低位热值Qnet.v.ar =14.78～18.61MJ/kg。

b） 煤样粒度筛分结果（破碎后）：

煤灰熔隔特性：

变形温度DT=1260～1360℃，软化温度ST=1350～1500℃，半球温度HT=1350～1500℃，流动温度FT=1360～1500℃

c） 炉渣元素能谱分析数据：Na2O =0.64～0.65%， K2O=4.09～4.14%，Al2O3=12.26～13.11%，SiO2=74.01～76.35%

d） 床料（砂）元素能谱分析数据：Na2O =0.62～0.74%， K2O=3.06～3.56%，Al2O3=14.91～15.70%，SiO2=66.48～72.81%

e） 床料（砂）筛分结果： ρ锥=1620g/t， ρ真=2380g/t 粒径>0.9mm，占12.6% 0.465～0.9mm，占35.86% 0.3～0.465mm，占28.2% 0.2～0.3mm，占12.9% 0.125～0.2mm，占8.74% <0.125mm，占1.5%。 3.2.2 结焦原因

通过对以上测试数据进行分析，我们发现，引起3号炉结焦的主要原因有：

a） 炉渣中K2O含量偏高，达4.09～4.41%（>1%），易导致结焦。同时，炉渣中硅铝比2SiO2/Al2O3偏大（>1.18%），易使煤灰熔化温度下降，导致结焦。

b） 运行期间，停床下油枪时，床温偏低，切风不及时，大量冷风进入炉量，导致床温下降，引起结焦。

c） 首次启动时，所采用的床料（河砂）颗粒偏粗，且K2O含量偏大（>3%），易引起结焦。煤粒也稍微偏粗了些。

d） 启动期间，煤油混烧时间过长，未燃烧完全的油渣易与床料板结成块。加之一次风量偏小，炉内流化不良，导致床料结块，形成疏松性渣块，这是引起第一次结焦（结渣）的原因之一。

e） 由于燃用的是当地小窑煤，挥发份低，热值低，固定碳高，

且炉内局部出现过低温区域，易导致煤粉未完全燃烧现象的发生，烧结成焦块，这是引起第二次结焦的原因之一。

f） 从测得的煤灰熔隔特性数据、运行参数及焦块性质分析可发现：除个别区域外，炉膛大部分区域的床温均小于灰渣变形温度DT和软化温度ST …… 此处隐藏：2485字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……