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關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐長周期運(yùn)行的探討
[論文關(guān)鍵詞]循環(huán)流化床鍋爐 設(shè)備 運(yùn)行過程[論文摘要]重點(diǎn)分析影響循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行周期的前期設(shè)備、控制風(fēng)量、負(fù)荷以及鍋爐防磨等運(yùn)行中的問題，并提出解決辦法。
一、前言
循環(huán)流化床鍋爐作為一種高效、低污染的新型鍋爐，采用流態(tài)化循環(huán)燃燒，燃料適應(yīng)性好，可燃用煙煤、無煙煤、貧煤，也可燃用褐煤、煤泥、煤矸石等低熱值燃料，且燃燒效率高，達(dá)94％。由于采用低溫燃燒，大幅降低氮氧化合物的排放量，另一顯著特點(diǎn)是可燃用高硫煤，通過向爐內(nèi)添加石灰石，顯著地降低二氧化硫排放濃度，以達(dá)到良好的環(huán)保效果。另外，灰渣活性較好，可以用做水泥等的摻合料�？v觀我國循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行情況，磨損嚴(yán)重和運(yùn)行周期短的問題已成為普遍現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在爐膛水冷壁、省煤器、過熱器的磨損，耐火材料的脫落損壞等。下面結(jié)合我公司2臺(tái)哈鍋產(chǎn)260t/h和兩臺(tái)東鍋產(chǎn)410t/h循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行情況，分析一下循環(huán)流化床鍋爐延長運(yùn)行周期，穩(wěn)定生產(chǎn)方法。
二、注重設(shè)備前期管理
（一）搞好設(shè)備的進(jìn)廠
目前，由于國家加強(qiáng)保護(hù)的執(zhí)法力度，政策上對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的傾斜，循環(huán)流化床鍋爐紛紛上馬，很大程度上拉動(dòng)了鍋爐。特別是循環(huán)流化床鍋爐，行情緊俏，供不應(yīng)求。許多鍋爐廠超出生產(chǎn)能力，為此，各鍋爐用戶應(yīng)嚴(yán)把進(jìn)廠檢驗(yàn)這一關(guān)。尤其是易磨損部件、承壓部件的檢驗(yàn)，詳查隨機(jī)資料，特別是出廠檢驗(yàn)報(bào)告，以確保整體質(zhì)量，為以后的長周期運(yùn)行做好基礎(chǔ)保障。
（二）嚴(yán)格建設(shè)安裝標(biāo)準(zhǔn)
在鍋爐的建設(shè)過程中，要嚴(yán)格按照安裝規(guī)程。特別是一些重要的尺寸，膨脹縫，一定要嚴(yán)格控制。因?yàn)殡娬惧仩t的蒸汽初參數(shù)較高，鋼材的熱膨脹值較大。稍有偏差，很容易造成局部應(yīng)力集中，變形損壞。這主要集中在讓管道的彎頭部位或焊接部位。另外，要注意施工的工序，要有先有后。
（三）筑爐工作及耐火材料
由于近些年循環(huán)流化床鍋爐行業(yè)的興旺發(fā)達(dá)，耐火材料市場表現(xiàn)活躍，各商家紛紛搶占市場，熱鬧異常。在短短十余年中，耐火材料的生產(chǎn)廠家，從產(chǎn)量到質(zhì)量，從品種到規(guī)模，都有了迅猛的發(fā)展。市場上有時(shí)出現(xiàn)魚目混珠、以假亂真的現(xiàn)象，為此用戶要謹(jǐn)慎招標(biāo)采購。建議在選擇耐火材料時(shí),應(yīng)當(dāng)詳細(xì)而廣泛的進(jìn)行考察論證，確保用上貨真價(jià)實(shí)、性能優(yōu)良的耐火材料，確保鍋爐不至于因耐火材料而影響長周期運(yùn)行。在選擇好耐火材料供方的基礎(chǔ)上，還要注重耐火材料的施工工藝，因?yàn)檫@也直接影響鍋爐的安全運(yùn)行�；谝陨蟽牲c(diǎn)，要重點(diǎn)作好耐火材料的養(yǎng)護(hù)工作，人們習(xí)慣上在筑爐結(jié)束，將外護(hù)板全部焊接完成后，按部就班地進(jìn)行烘爐。殊不知，水蒸氣在護(hù)板內(nèi)側(cè)反復(fù)蒸發(fā)與冷凝，影響耐火材料的烘干與燒結(jié)。為此，建議在有條件的情況下，盡量在烘爐結(jié)束后再做外護(hù)板�；蛘咴谧o(hù)板上預(yù)留排氣孔，保障水汽的及時(shí)排除。根據(jù)耐火材料的固有特性及施工工藝，制定適宜的烘爐曲線，并嚴(yán)格按烘爐曲線進(jìn)行。特別是在投煤初期，一定要限制升溫速度。往往有些廠家，在啟爐的過程中，迫不及待的過早投煤,沒有達(dá)到煤的燃點(diǎn),由于反應(yīng)滯后。隨著溫度的逐漸升高,一旦達(dá)到著火點(diǎn),則發(fā)生爆燃現(xiàn)象.爐膛突然嚴(yán)重正壓,床層溫度急劇上升,溫升高達(dá)100℃/min。對(duì)耐火材料和鍋爐受熱面產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱沖擊，對(duì)爐體產(chǎn)生損傷性的破壞。
[1]
三、運(yùn)行操作過程中應(yīng)注意的問題
（一）控制適宜的床溫
在運(yùn)行過程中要加強(qiáng)對(duì)料層溫度 監(jiān)視，一般將料層溫度控制在850℃-950℃之間，溫度過高，容易使流化床體結(jié)焦造成停爐事故；溫度太低易發(fā)生低溫結(jié)焦及滅火。必須嚴(yán)格控制料層溫度最高不能超過970℃，最低不 應(yīng)低于800℃。在鍋爐運(yùn)行中，當(dāng)料層溫度發(fā)生變化時(shí)，可通過調(diào)節(jié)給煤量、一次風(fēng)量及送 回燃燒室的返料量，調(diào)整料層溫度在控制范圍之內(nèi)。如料層溫度超過970℃時(shí)，應(yīng)適當(dāng)減少給煤量、相應(yīng)增加一次風(fēng)量并減少返料量，使料層溫度降低；如料層溫度低于800℃時(shí)，應(yīng)首先檢查是否有斷煤現(xiàn)象，并適當(dāng)增加給煤量，減少一次風(fēng)量，加大返料量，使料層溫度升高。一旦料層溫度低于700℃，應(yīng)做壓火處理，需待查明溫度降低原因并排除后再啟動(dòng)。
�。ǘ┛刂七m宜的負(fù)荷
根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來看，循環(huán)流化床鍋爐的負(fù)荷最好不要超過額定負(fù)荷，以控制在80～95％為理想。在此負(fù)荷下，操作穩(wěn)定，效率較高，磨損較輕，運(yùn)行周期較長。因?yàn)�，在超�?fù)荷情況下，循環(huán)倍率增加，流化風(fēng)量加大，存在后燃現(xiàn)象，造成后部高溫，甚者造成返料器結(jié)焦，危及鍋爐的安全運(yùn)行。
�。ㄈ┻\(yùn)行過程中的參數(shù)調(diào)整
基于循環(huán)流化床的燃燒機(jī)理，需要合理的控制爐膛差壓、料層差壓、流化風(fēng)量、循環(huán)倍率、蒸發(fā)量。如果爐膛差壓過低，有可能是返料量不夠，分離效率低造成的。這將同時(shí)造成尾部受熱面的加速磨損，過熱器、省煤器的磨損泄漏。料層差壓偏低，則爐膛蓄熱量少，一旦給煤出現(xiàn)問題，容易滅火。如果料層差壓偏高，則需較大的流化風(fēng)量，又增加動(dòng)力消耗和磨損。事實(shí)證明，超負(fù)荷運(yùn)行，得不償失，將付出巨大的代價(jià)。
（四）控制好入爐煤的顆粒度
由于一些廠家為了節(jié)省將給煤由兩級(jí)破碎改為一級(jí)破碎，造成給煤顆粒度太大，有的顆粒度竟達(dá)30～50mm，嚴(yán)重影響了床料的流化，易造成結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生，堵塞落渣管，甚至造成大面積結(jié)焦而停爐。所以控制好入爐煤的顆粒度是至關(guān)重要的。有的電廠在原煤破碎前上了篩分設(shè)備進(jìn)行破碎前預(yù)篩分，這不僅減少了破碎機(jī)的磨損而且減少了廠用電的消耗。
�。ㄎ澹┒沤^野蠻開停爐
強(qiáng)行降溫、急劇升溫、快速升壓都危及到鍋爐的安全運(yùn)行。鍋爐故障停爐后，急于檢修，強(qiáng)制通風(fēng)降溫，由于各部位的膨脹系數(shù)不一致、溫度不一致，很容易造成爐墻，爐管的損壞。另外，在鍋爐啟動(dòng)時(shí)，急于求成，快速升壓、升溫，膨脹不到位，損壞鍋爐。特別是點(diǎn)火初期，過早投煤造成煤炭爆燃，床溫驟然升高。強(qiáng)大的熱沖擊，造成耐火快速膨脹，產(chǎn)生皸裂或金屬焊縫拉傷。
四、關(guān)于循環(huán)流化床鍋爐的防磨問題
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根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行機(jī)理，爐膛內(nèi)是典型的氣固兩相流，高強(qiáng)度的物料反混，對(duì)膜式水冷壁產(chǎn)生沖刷磨蝕。通常的處理辦法是在衛(wèi)燃帶覆蓋耐火材料，結(jié)果造成磨損區(qū)域上移，只好再次覆蓋耐火材料，如此反復(fù)，最終以傳熱面積減少更換水冷壁管而告終。另一種辦法是進(jìn)行噴涂耐磨材料，但噴涂材料的上部區(qū)域磨損較嚴(yán)重。目前，尚沒有發(fā)現(xiàn)實(shí)用的解決辦法。
（二）分離器的防磨
在爐膛出口處，為了達(dá)到較高的氣固分離效率，對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行節(jié)流加速，對(duì)中心筒和分離器產(chǎn)生磨損。使中心筒變形穿孔和旋風(fēng)分離器耐火材料的損壞。為此，在旋風(fēng)分離器耐火材料的施工中，選擇耐磨性能強(qiáng)的材料，同時(shí)要嚴(yán)格控制煙氣進(jìn)口和中心筒的安裝尺寸。
�。ㄈ┻^熱器的防磨
分離后的煙氣，經(jīng)擴(kuò)壓以5～10m/s的速度沖向過熱器，在通過第一排過熱器管后，流通截面減小，煙氣節(jié)流加速，沖刷磨損第二排管；同時(shí)伴隨著局部小面積的急劇磨損�？梢栽诘诙胚^熱器管前加裝防磨罩，同時(shí)調(diào)整運(yùn)行風(fēng)量，避免煙氣流通偏流，形成煙氣走廊。
（四）省煤器的磨損
與過熱器相類似，一般采取加防磨罩的辦法進(jìn)行處理。比較好一點(diǎn)的辦法是采用熱管式省煤器。
參考文獻(xiàn)
[1]李爍主編，循環(huán)流化床鍋爐，吉林科技出版社
[2]
【循環(huán)流化床鍋爐長周期運(yùn)行的探討】相關(guān)文章：
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