【正文】 動(dòng)，以防燃燒室煙氣進(jìn)入返料器，造成結(jié)焦；或因物料移動(dòng)速度太慢，停留時(shí)間過長而引起結(jié)焦。正常工況下回料系統(tǒng)應(yīng)無漏風(fēng)，旋風(fēng)筒內(nèi)煙氣含氧量少，循環(huán)灰以一定速度移動(dòng)，停留時(shí)間較短，因此不足以引起循環(huán)灰燃燒；反之若有漏風(fēng)，則易引起循環(huán)灰中碳燃燒而結(jié)焦；⑶ 循環(huán)灰中含碳量過高。影響高溫分離器分離效率的因素很多，如形狀、結(jié)構(gòu)、進(jìn)口風(fēng)速、煙溫、顆粒濃度與粒徑等。回料閥煙氣反竄U 型閥屬自動(dòng)調(diào)整型非機(jī)械閥，是目前循環(huán)流化床鍋爐中應(yīng)用最廣泛的一種物料回送裝置，是回料系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。防止措施：⑴ 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證一定的立管高度，返料器流通截面應(yīng)根據(jù)循環(huán)灰量適當(dāng)選?。虎?對(duì)小容量鍋爐，因立管較短，應(yīng)注意啟動(dòng)和運(yùn)行中對(duì)回料閥的操作：①鍋爐點(diǎn)火前，返料風(fēng)關(guān)閉，回料閥及立管內(nèi)要充填細(xì)循環(huán)灰，形成料封；②點(diǎn)火投煤穩(wěn)燃后，等待分離器下部已積累一定量的循環(huán)灰，緩慢開啟返料風(fēng)，注意立管內(nèi)料柱不能流化；③正常循環(huán)后，返料風(fēng)一般不須調(diào)整；④ 壓火后熱啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)先檢查立管和回料閥內(nèi)物料是否足以形成料封；其它操作同冷態(tài)啟動(dòng)。因此對(duì)于 L 型回料閥來說，監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控能力要求較高，如果控制系統(tǒng)失靈，后果將不堪設(shè)想。循環(huán)流化床鍋爐故障有設(shè)計(jì)原因和運(yùn)行原因。通過應(yīng)用新的燃燒設(shè)備或新的脫硫脫硝技術(shù)使單位出力的污染物排放量大大降低。企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)燃料燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物，采取控制措施。資料來源于 APEC 大氣排放法規(guī)研究(1997) 。我國電站鍋爐 SO2 的排放標(biāo)準(zhǔn)見表 71。一個(gè) NO2 分子在大氣中可保留 3 天，最后變?yōu)閮刹糠郑阂徊糠峙c其他物質(zhì)反應(yīng)，形成新的氣相產(chǎn)物，另一部分成為酸雨的來源之一。 2）N2O：N2O 俗稱笑氣，它和 COCHO氟氯汀及水蒸汽都是溫室效應(yīng)氣體，由于 N2O 與游離氧原子發(fā)生如下反應(yīng)：N2O+O→2NO (72)是大氣平流層中 NO 的主要來源，因此 N2O 對(duì)平流層臭氧的破壞作用是巨大的。就某一地區(qū)而言，酸雨發(fā)生并產(chǎn)生危害有兩個(gè)條件，一是發(fā)生區(qū)域有高度的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平，廣泛使用礦物燃料，向大氣排放大量硫氧化物和氮氧化物等酸性污染物，并在局部地區(qū)擴(kuò)散，隨氣流向更遠(yuǎn)距離傳輸。這些國家排出的二氧化硫有相當(dāng)一部分傳輸?shù)搅似渌麌?，北歐國家降落的酸性沉降物一半來自歐洲大陸和英國。自然排放大約占大氣中全部二氧化硫的 1/2，但由于自然循環(huán)過程，自然排放的硫基本上是平衡的。但近十多年來亞太地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅速增長和能源消費(fèi)量的迅速增加，使這一地區(qū)的各個(gè)國家，特別是我國成為一個(gè)主要排放大國。 2）腐蝕建筑材料及金屬結(jié)構(gòu) 酸雨腐蝕建筑材料、金屬結(jié)構(gòu)、油漆等。 　?。?）控制酸雨的國際行動(dòng)與戰(zhàn)略 歐洲和北美國家經(jīng)受多年的酸雨危害之后，認(rèn)識(shí)到酸雨是一個(gè)國際環(huán)境問題，單獨(dú)靠一個(gè)國家解決不了問題，只有各國共同采取行動(dòng)，減少二氧化硫和氮氧化物的排放量，才能控制酸雨污染及其危害。 4）采用煙氣脫硫裝置，脫除煙氣中的二氧化硫。西方國家傳統(tǒng)上比較多的采用了直接管制手段，但從 90 年代初以來，很注重經(jīng)濟(jì)刺激手段的應(yīng)用。有機(jī)硫化物和黃鐵礦硫經(jīng)過燃燒分解，氧化后生成 SO2，反應(yīng)式如下：2(C2H5)2S+15O2→2SO2+8CO2+10H2O (73)2C4H9SH+15O2→2SO2+8CO2+10H2O (74)FeS2+2H2→2H2S+Fe (75)H2S+O2→H2+SO2 (76)4FeS2+11O2→8SO2+2Fe2O3 (77)一般認(rèn)為，煤中的硫分經(jīng)歷下列途徑逐步形成 SO2：S→H2S→HS →SO →SO2最近的研究也表明，還存在著另一反應(yīng)途徑，即以 COS 為中間產(chǎn)物，再由 COS 氧化形成 SO2，反應(yīng)式：S2+CO→2COS (78)H2S+CO→COS+H2 (79)H2S+CO2→COS+H2O (710)如果燃燒區(qū)內(nèi)含有富余的氧分，SO2 將部分被氧化為 SO3，則有：SO2+O2→SO3+O (711)且該反應(yīng)易在高溫下進(jìn)行，在循環(huán)流化床內(nèi)，該反應(yīng)還將受到金屬氧化物的催化。 目前，歐洲、北美、日本等在削減 SO2 排放方面取得了很大進(jìn)展，但控制氮氧化物排放的成效尚不明顯。美國能源部在 20 世紀(jì) 80 年代就把開發(fā)清潔能源和解決酸雨問題列為中心任務(wù)，從 1986 年開始實(shí)施了清潔煤計(jì)劃，許多電站轉(zhuǎn)向燃用西部的低硫煤。目前，日本、美國等國試圖建立東亞空氣污染監(jiān)測網(wǎng)，開展聯(lián)合監(jiān)測，逐步在東亞建立區(qū)域性酸雨控制體系。另據(jù)報(bào)道，從 1980 年前后，歐洲以德國為中心，森林受害面積迅速擴(kuò)大，樹木出現(xiàn)早枯和生長衰退現(xiàn)象。土壤和底泥中的金屬可被溶解到水中，毒害魚類。天然來源主要包括閃電、林火、 火山活動(dòng)和土壤中的微生物過程，廣泛分布在全球，對(duì)某一地區(qū)的濃度不發(fā)生什么影響。從美國中西部和加拿大中部工業(yè)心臟地帶污染源排放的污染物定期落在美國東北部和加拿大東南部的農(nóng)村及開發(fā)相對(duì)較少或較為原始的地區(qū)，其中加拿大有一半的酸雨來自美國。歐洲和北美洲東部是世界上最早發(fā)生酸雨的地區(qū)，但亞洲和拉丁美洲有后來者居上的趨勢。2．酸雨污染酸雨通常指 PH 值低于 的降水，但現(xiàn)在泛指酸性物質(zhì)以濕沉降或干沉降的形式從大氣轉(zhuǎn)移到地面上。c．原子氧與空氣中氧作用形成臭氧?！　∥覈仩t氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)見表 71。SO2 可氧化為 SO3 ，后者溶于水生成 H2SO4，SO2 是低濃度、長期污染的氣體，對(duì)生態(tài)環(huán)境有一種慢性、疊加性的長期危害。其中：Ⅰ時(shí)段指 2022 年 12 月 31 日前建成的鍋爐；Ⅱ時(shí)段指 2022 年 1 月 1 日起建成使用的鍋爐（含在Ⅰ時(shí)段立項(xiàng)未建成或未運(yùn)行使用的鍋爐和建成使用鍋爐中需要擴(kuò)建、改造的鍋爐） 。2022 年 4 月 29 日第九屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十五次會(huì)議通過了新的《中華人民共和國大氣污染防治法》 ，以法律的形式確定了大氣污染防治的重要性。這些有害氣體主要包括硫氧化物(SOx，以 SO2 為主，另有少量的 SO3)、氮氧化物(NOx 和 N2O)、一氧化碳(CO) 、碳?xì)浠衔?(CxHy，主要是一些強(qiáng)致癌性的有機(jī)化合物)等。第二種情況是回料閥處的循環(huán)灰結(jié)焦而堵?；亓祥y堵塞回料閥是循環(huán)流化床鍋爐的關(guān)鍵部件之一，如果回料閥突然停止工作，會(huì)造成爐內(nèi)循環(huán)物料量不足，汽溫、汽壓急劇降低，床溫難以控制，危及正常的運(yùn)行。從原理上說，U 型閥屬自調(diào)整型通流閥，循環(huán)灰量大則立管內(nèi)積存料柱高，壓差增大，物料輸送量13自動(dòng)增加，最后達(dá)到平衡；反之，循環(huán)灰量少則立管料柱高度隨之減小，物料輸送量自動(dòng)減少，飛灰循環(huán)達(dá)到新的平衡。正常狀態(tài)下，分離器旋風(fēng)筒內(nèi)靜壓分布特點(diǎn)為外周高中心低，錐體下端和灰出口處甚至可能為負(fù)壓。防止措施：⑴ 使用煤種及其粒徑配比盡量與設(shè)計(jì)一致；如果煤種變化后灰熔點(diǎn)降低，則燃燒室運(yùn)行溫度應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整；燃用矸石、無煙煤時(shí)盡早按一、二次風(fēng)比例投入二次風(fēng)，以加強(qiáng)煤在燃燒室中的燃燒，減少在回料系統(tǒng)中的后燃；制煤設(shè)備應(yīng)及時(shí)調(diào)整以達(dá)到粗細(xì)顆粒的合理配比；⑵ 運(yùn)行中應(yīng)密切監(jiān)視高溫旋風(fēng)分離器溫度，發(fā)現(xiàn)分離器超溫，調(diào)節(jié)風(fēng)煤比控制燃燒室溫度，如不能糾正則立即停爐查明原因；⑶ 檢查回料系統(tǒng)的密封是否良好，發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)及時(shí)解決；⑷ 檢查回料系統(tǒng)是否暢通，有異物及時(shí)排除；⑸ 保證適當(dāng)?shù)姆盗巷L(fēng)量。結(jié)焦部位可發(fā)生在分離器內(nèi)、立管內(nèi)和回料閥內(nèi)。它的回料系統(tǒng)由高溫旋風(fēng)分離器、立管和 U 型閥返料器組成。低溫結(jié)焦，是在點(diǎn)火過程中，整個(gè)流化床的溫度還很低，只有 400～500℃，但由于點(diǎn)火過程中風(fēng)量較小，布風(fēng)板均勻性差，流化效果不好，使局部達(dá)到著火溫度，雖然尚未流化但此時(shí)的風(fēng)量卻足以使之迅速燃燒，致使該處物料溫度超過灰熔點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)處理不及時(shí)就會(huì)結(jié)焦。必須說明，對(duì)循環(huán)流化床來說，燃煤中灰分高在運(yùn)行上是一個(gè)有利條件，即使分離器效率略低，也能保持循環(huán)物料量的平衡。二、床層結(jié)焦問題在循環(huán)流化床鍋爐的實(shí)際運(yùn)行中，如果爐內(nèi)溫度超過灰渣的熔化溫度，就會(huì)導(dǎo)致結(jié)焦現(xiàn)象的產(chǎn)生，破壞正常的流化燃燒狀況，影響鍋爐正常運(yùn)行。而目前投產(chǎn)的部分循環(huán)流化床鍋爐由于燃料制備系統(tǒng)選擇不合理，沒有按燃料的破碎特性支選擇合適的工藝系統(tǒng)和破碎機(jī)，或者是燃料制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，適合設(shè)計(jì)煤種，而實(shí)際運(yùn)行時(shí)由于煤種的變化而影響燃料顆粒特性及其級(jí)配，造成鍋爐出力下降。目前投放的一些循環(huán)流化床鍋爐達(dá)不到額定負(fù)荷的一個(gè)主要原因就是鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)燃燒份額分配得不盡合理，或者是運(yùn)行中燃燒調(diào)整不當(dāng)，致使燃料燃燒份額分配未達(dá)到設(shè)計(jì)要求所造成的。另外，即使上述兩個(gè)條件均滿足，但物料的顆粒特性達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，也很難使負(fù)荷穩(wěn)定，反過來說，在物料的顆粒特性與負(fù)荷不平衡的條件下達(dá)到物料量和濃度分布的平衡是很難的，僅僅通過改變一、二次風(fēng)比的方法來調(diào)整物料的濃度分布，必然會(huì)影響爐內(nèi)的動(dòng)力特性，而且物料的顆粒大小對(duì)爐內(nèi)傳熱系數(shù)也有影響。102．燃燒份額的分配不夠合理循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行是否正常，是否能夠達(dá)到額定出力，物料的平衡和熱量的平衡是關(guān)鍵。磨損問題因其較復(fù)雜，在第八章中專門講解。這些脫落物對(duì)回料閥的正常運(yùn)行構(gòu)成危害。調(diào)整兩個(gè)送風(fēng)閥門就可以方便地控制循環(huán)灰量的大小。鍋爐點(diǎn)火成功正常投運(yùn)約 4h 后，回料閥中己積滿了灰，這時(shí)可投入再循環(huán)系統(tǒng)。國內(nèi)有不少循環(huán)流化床鍋爐由于分離器捕塵效率不高或飛灰輸送不順暢，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的循環(huán)倍率，致使?fàn)t內(nèi)粒子濃度不夠，傳熱系數(shù)與設(shè)計(jì)值相差甚遠(yuǎn)，因而鍋爐參數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)。因此，對(duì)調(diào)峰電站和供熱負(fù)荷變化較大的中小型熱電站，循環(huán)流化床鍋爐得到了廣泛的應(yīng)用。還有采用噴水減溫系統(tǒng)來控制床溫，噴水或蒸汽減溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，降溫效果良好。2～3 分鐘時(shí)間內(nèi)爐溫如果沒有上升，將上述過程再重復(fù)一次，爐溫即可上升。歸納起來，主要還是風(fēng)、煤、物料循環(huán)量的變化引起的。⑶ 使鍋爐出口蒸汽超溫，影響后繼設(shè)備運(yùn)行。維持正常床溫是流化床鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。啟動(dòng)時(shí)，先不啟動(dòng)二次風(fēng)，燃燒所需的空氣由一次風(fēng)供。根據(jù)煤種不同，一次風(fēng)量一般占總風(fēng)量的 50%～70%，二次風(fēng)量占 20%～40% ，播煤風(fēng)及回料風(fēng)約占 15%左右。如：風(fēng)門未動(dòng)，送風(fēng)量自行減小，說明爐內(nèi)物料層增多，可能是物料返回量增加的結(jié)果；如果風(fēng)門不動(dòng)，風(fēng)量自動(dòng)增大，表明物料層變薄，阻力降低。這一調(diào)節(jié)方式，與煤粉爐基本相似，這里不再敘述。流化床鍋爐的停爐操作與其他鍋爐操作相似。料層靜止后，在上面撒一層細(xì)煤粒效果更好。流態(tài)化點(diǎn)火的啟動(dòng)速度或者說溫升速度的控制與固定床點(diǎn)火相同。煙氣發(fā)生器內(nèi)的煙氣溫度可達(dá) 700～800℃，其結(jié)構(gòu)原理如圖 48 所示。布置有多個(gè)爐床的鍋爐要逐個(gè)點(diǎn)火或分批點(diǎn)火，不可同時(shí)點(diǎn)火，以防止?fàn)t內(nèi)溫升過快，避免爐墻和受熱面熱應(yīng)力太大。固定床啟動(dòng)的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是如何調(diào)整引風(fēng)機(jī)的擋板開度。為了引燃方便，可在鋪放前澆上柴油等易燃物質(zhì)，然后用刨花﹑木屑或火把直接點(diǎn)燃。 第二節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐的啟動(dòng)和停爐 一、鍋爐的點(diǎn)火啟動(dòng)流化床鍋爐的點(diǎn)火是鍋爐運(yùn)行的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在試驗(yàn)過程中，不斷地從立管上的漏斗加入細(xì)灰，以維持立管中料柱的高度；加人的細(xì)灰進(jìn)行計(jì)量。在試驗(yàn)中，對(duì)上述風(fēng)量均予進(jìn)行測定。它具有調(diào)節(jié)性能好、運(yùn)行穩(wěn)定，輸送量比較大等優(yōu)點(diǎn)。固定床與流化床兩條壓降線的延長線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一次風(fēng)機(jī)流量即為冷態(tài)臨界流化風(fēng)量。實(shí)際上，冷態(tài)測試時(shí)局部小范圍布風(fēng)不均勻，對(duì)熱態(tài)運(yùn)行的影響也不太大，因?yàn)闊釕B(tài)運(yùn)行時(shí)的流化程度要遠(yuǎn)高于冷態(tài)試驗(yàn)時(shí)的流化程度。此時(shí)通知操作人員保持送風(fēng)不變，檢查人員在沸騰的料層中移動(dòng)，如果停到哪里，哪里的料層馬上離開，象淌水一樣，而且腳板能站到風(fēng)帽和布風(fēng)板上，腳一抬起立刻被床料填平，這說明布風(fēng)板布風(fēng)均勻，流化良好。2．布風(fēng)均勻性檢查布風(fēng)板布風(fēng)均勻與否，將直接影響料層阻力特性及運(yùn)行中流化質(zhì)量的好壞。因風(fēng)機(jī)特性測試方法﹑步驟屬常規(guī)試驗(yàn)，這里不再贅述。床料粒度要求應(yīng)和正常運(yùn)行時(shí)燃料的粒度要求大致相同。⑵ 檢查風(fēng)機(jī)﹑風(fēng)門的嚴(yán)密性及吸﹑送風(fēng)機(jī)系統(tǒng)有無漏泄。因?yàn)橥瑯拥脑?，循環(huán)流化床的燃燒調(diào)整和負(fù)荷控制也與煤粉爐等有很大區(qū)別。本章介紹的運(yùn)行只針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的燃燒系統(tǒng)即“爐”的部分。主要工作是：⑴ 與試驗(yàn)及運(yùn)行有關(guān)的風(fēng)量表﹑壓力表及測定布風(fēng)板阻力和料層阻力的差壓計(jì)，風(fēng)室靜壓表等必須齊全并完好。二、循環(huán)流化床鍋爐冷態(tài)試驗(yàn)循環(huán)流化床鍋爐的冷態(tài)試驗(yàn)是指在常溫下對(duì)鍋爐送風(fēng)系統(tǒng)、流化特性、物料循環(huán)系統(tǒng)等進(jìn)行系統(tǒng)的性能測試，以發(fā)現(xiàn)和消除隱患，為鍋爐正常運(yùn)行提供保障；并測定相關(guān)參數(shù)，為鍋爐熱態(tài)運(yùn)行確定合理的運(yùn)行參數(shù)。一般每 500m3/h 風(fēng)量記錄一次，從全關(guān)做到全開，再從全開做到全關(guān)。有經(jīng)驗(yàn)的檢查人員赤著腳，帶上防塵面具進(jìn)入爐內(nèi)，站在料層上。若料層表面平坦，就表明布風(fēng)均勻，流化良好；若料層表面凸凹不平，表明布風(fēng)不均勻，流化不良。此時(shí)測出的風(fēng)室風(fēng)壓所代表的風(fēng)阻是料層阻力與布風(fēng)板阻力之和，將測得的該風(fēng)阻減去同一風(fēng)量下布風(fēng)板阻力，就得到了該料層阻力。對(duì)于一臺(tái)已建成的循環(huán)流化床鍋爐，其分離器及飛灰循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已定，因此本試驗(yàn)的主要內(nèi)容為回料閥的輸送特性試驗(yàn)。回料閥的入口與立管連接，而出口則為下灰管。當(dāng)