【文章內(nèi)容簡介】 鐘時間內(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。減量給煤法，則是指爐溫上升時，不要中斷給煤量，而是把給煤量減到比正常時低得多，維持 2～3分鐘，觀察爐溫，如果溫度停止上升，就要把給煤量恢復(fù)到正常值，不要等溫度下降時再增加給煤量。對于采用中溫分離器或飛灰再循環(huán)系統(tǒng)的鍋爐，用返回物料量和飛灰來控制爐溫是最簡單有效的。因為中溫分離器捕捉到的物料溫度和飛灰再循環(huán)系統(tǒng)返回的飛灰的溫度都很低，當爐溫突升時，增大循環(huán)物料或飛灰再循環(huán)量進入爐床，可迅速抑制床溫的上升。有的鍋爐采用冷渣減溫系統(tǒng)來控制床溫。其做法是利用鍋爐排出的廢渣，經(jīng)冷卻至常溫干燥后，由給煤設(shè)備送入爐床降溫。因該系統(tǒng)的降溫介質(zhì)與床料相同，又是向爐床上直接給入，冷渣與床溫的溫差很大，故降溫效果良好而且穩(wěn)定。但因需經(jīng)鍋爐給煤設(shè)備送入床內(nèi)，故有一定的時間滯后。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。但因該系統(tǒng)在噴水（噴蒸汽）時，極易造成爐渣的局部冷結(jié)以致于堵塞噴嘴。又因為減溫水（蒸汽）的噴入量需借助鍋爐的測溫系統(tǒng)調(diào)節(jié)，一旦失調(diào)或測量不準，就可能造成減溫水（蒸汽）過量噴入，使鍋爐床料冷結(jié)或熄火。因此，除非鍋爐配備精確可靠的測量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，否則不宜在循環(huán)流化床鍋爐的設(shè)計中采用噴水（蒸汽）減溫系統(tǒng)。對于有外置式換熱器的鍋爐，也可通過外置式換熱器進行調(diào)節(jié)；對于設(shè)置煙氣再循環(huán)系統(tǒng)的鍋爐，也可用再循環(huán)煙氣量進行調(diào)節(jié)。5 負荷的調(diào)節(jié)流化床鍋爐因爐型、燃料種類、性質(zhì)的不同，負荷變化范圍和變化速度也各不相同。對于循環(huán)流化床鍋爐，負荷可在 25%～110%范圍內(nèi)變化，升負荷速度一般為每分鐘 5%～7%范圍，降負荷速度為每分鐘 10%～15% 范圍。變負荷能力與煤粉爐相比要大得多。因此，對調(diào)峰電站和供熱負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。對于無外置式換熱器的循環(huán)流化床鍋爐，其變負荷的調(diào)節(jié)方法一般采用如下方法：⑴ 采用改變給煤量來調(diào)節(jié)負荷。⑵ 改變一、二次風(fēng)比，以改變爐內(nèi)物料濃度分布，從而改變傳熱系數(shù)，控制對受熱面的傳熱量來調(diào)節(jié)負荷。爐內(nèi)物料濃度改變，傳熱量必然改變。⑶ 改變循環(huán)灰量來調(diào)節(jié)負荷。用循環(huán)灰量收集器或爐前灰渣斗，增負荷時加煤、加風(fēng)、加灰渣量；減負荷時減煤、減風(fēng)、減灰渣量。⑷ 采用煙氣再循環(huán)，改變爐內(nèi)物料流化狀態(tài)和供氧量，從而改變物料燃燒份額，達到調(diào)整負荷的目的。二、飛灰循環(huán)系統(tǒng)的運行飛灰循環(huán)系統(tǒng)能否正常投入運行，對鍋爐負荷和燃燒效率具有十分重要的影響。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，達不到設(shè)計要求的循環(huán)倍率，致使爐內(nèi)粒子濃度不夠，傳熱系數(shù)與設(shè)計值相差甚遠，因而鍋爐參數(shù)達不到設(shè)計指標。在運行中，因分離器的結(jié)構(gòu)已定，其分離灰量隨負荷的變化而有所波動，因此該系統(tǒng)的正常運行主要決定于回料器的工作特性。1．流化密封飛灰回送裝置的運行9流化密封回料閥有自調(diào)節(jié)性能，在國內(nèi)外循環(huán)床鍋爐上得到了廣泛的應(yīng)用。圖 65 為循環(huán)流化床鍋爐上常用的流化密封回料閥。閥體由一塊不銹鋼板將其分為儲灰室和送灰室。其布風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)帽、布風(fēng)板和兩個獨立的風(fēng)室組成。風(fēng)量由一次風(fēng)管引來，由閥門控制。根據(jù)需要可分別調(diào)節(jié)儲灰室和送灰室的風(fēng)量，達到改變回送灰量的目的。鍋爐點火成功正常投運約 4h 后，回料閥中己積滿了灰，這時可投入再循環(huán)系統(tǒng)。投運前，先從回料閥底部的放灰管排放一部分沉灰，然后緩慢開啟儲灰室的風(fēng)門，使其中的灰有所松動，再逐漸開啟送灰室的風(fēng)門，將飛灰送入爐內(nèi)。開啟閥門時，要特別仔細，由于啟動過程中物料惰性及摩擦阻力的影響，送風(fēng)開始時飛灰不能送入。當風(fēng)量加大到某一臨界值后，飛灰則大量涌入爐內(nèi)，致使床內(nèi)正壓，床溫驟降，甚至因流入床內(nèi)的飛灰太多而熄火。所以在準備投運飛灰循環(huán)時，可將床溫調(diào)整到上限區(qū)內(nèi)，即950～1000℃．這樣可承受床溫驟降的影響。同時回料閥的風(fēng)量控制閥門應(yīng)密封良好，開啟靈活，調(diào)節(jié)性能好。飛灰循環(huán)系統(tǒng)投運后，要適當調(diào)整回料閥的送灰量。一般回料閥的料腿管上安裝有一個觀察孔，通過該孔上的視鏡可清楚地看到桔紅色的灰流。調(diào)整兩個送風(fēng)閥門就可以方便地控制循環(huán)灰量的大小。2．飛灰循環(huán)燃燒系統(tǒng)的工作特性飛灰循環(huán)燃燒系統(tǒng)正常投運后，回料閥與分離器相連的立管中應(yīng)有一定的料柱高度，其作用是一方面阻止床內(nèi)的高溫?zé)煔夥锤Z人分離器，破壞正常循環(huán)，另一方面又具有壓力差，使之維持系統(tǒng)的壓力平衡。當爐內(nèi)運行工況變化時，回料閥的輸送特性能自行調(diào)整。如鍋爐負荷增加時，飛灰夾帶量增大，分離器捕灰量增加：如回料閥仍維持原輸送量，則料柱高度上升，壓差增大，因而物料輸送量自動增加，使之達到平衡。反之，如負荷下降時，料柱高度亦隨之減小，物料輸送量亦自動減少，飛灰循環(huán)系統(tǒng)達到新的平衡。因此，在正常運行中，一般不需要去調(diào)整回料閥的風(fēng)門開度，但要經(jīng)常監(jiān)視回料閥及分離器內(nèi)的溫度狀況。同時還要不定期地從回料閥下灰管排放一部分灰，以減輕尾部受熱面的磨損和減少后部除塵器的負擔(dān)。也可排放沉積在回料閥底部的粗灰粒以及因磨損而使分離器壁面脫落下來的耐火材料。這些脫落物對回料閥的正常運行構(gòu)成危害。 第四節(jié) 循環(huán)流化床鍋爐運行中的常見問題及處理 在循環(huán)流化床鍋爐的實際運行中，經(jīng)常遇到一些問題。這些問題可概括為兩個方面：一是操作技術(shù)問題；二是設(shè)備在設(shè)計、制造、安裝等方面存在的問題。流化床燃燒是一門新的燃燒技術(shù)，需要有一個認識和熟練的過程才能掌握其規(guī)律。就現(xiàn)在投入運行的循環(huán)流化床鍋爐來看，問題多出在設(shè)備自身上。特別是國內(nèi)開發(fā)、研制的循環(huán)流化床鍋爐，由于研制資金投入不足，開發(fā)力量分散，試驗手段欠缺，對爐內(nèi)工作特性掌握不夠，而市場需求又迫使未經(jīng)商品化過程的實驗爐馬上推向市場，必然會出現(xiàn)這樣或那樣的問題。另外，由于循環(huán)流化床鍋爐自身特有的氣固兩相流動特點，使得其磨損明顯高于其它爐型，這也是循環(huán)流化床鍋爐亟待解決的問題。運行中出現(xiàn)的問題可能是多方面的，但限于篇幅，本節(jié)只介紹出力不足問題、結(jié)焦問題以及物料循環(huán)回路常見問題。磨損問題因其較復(fù)雜，在第八章中專門講解。一、 出力不足問題循環(huán)流化床鍋爐存在最根本的問題是鍋爐額定蒸發(fā)量達不到設(shè)計值。影響這一問題的因素是多方面的。主要有以下幾點：1．分離器效率低分離器運行實際效率達不到設(shè)計要求是造成鍋爐出力不足的重要原因。鍋爐設(shè)計時采用的分離器效率往往是套用小型冷態(tài)模型試驗數(shù)據(jù)而定的。然而，在實際運行時，由于熱態(tài)全尺寸規(guī)模與冷態(tài)小尺寸?；休^大差異。例如溫度、物料特性（尺寸） 、結(jié)構(gòu)設(shè)計、二次夾帶等因素以及負荷變化等影響，使分離器實際效率顯著低于設(shè)計值，導(dǎo)致小顆粒物料飛灰增大和循環(huán)物料量的不足。因而造成懸浮段載熱質(zhì)（細灰量）及其傳熱量不足，爐膛上、下部溫差過大，使鍋爐出力達不到額定值，還造成飛灰可燃物含量增大，影響燃燒效率。102．燃燒份額的分配不夠合理循環(huán)流化床鍋爐的運行是否正常，是否能夠達到額定出力，物料的平衡和熱量的平衡是關(guān)鍵。運行時實際燃燒份額分配與設(shè)計是否相符合會直接影響運行工況。所謂物料的平衡，簡單地說，就是爐內(nèi)物料與鍋爐負荷之間的對應(yīng)平衡關(guān)系。具體來講，物料的平衡包括三個方面的含義：一是物料量與相應(yīng)物料量下鍋爐負荷之間的平衡關(guān)系；二是物料的濃度梯度與相應(yīng)負荷之間的平衡關(guān)系；三是物料的顆粒特性與相應(yīng)負荷之間的平衡關(guān)系。這三個含義，缺一不可。對于循環(huán)流化床鍋爐，每一負荷工況下，均對應(yīng)著一定的物料量、物料梯度分布和物料的顆粒特性。爐內(nèi)物料量的改變，必然影響爐內(nèi)物料的濃度，從而影響傳熱系數(shù)，負荷也就隨之改變。如果僅僅在量上達到了平衡，而濃度的分布不合理，也必然會影響爐內(nèi)溫度的均勻性和熱量的平衡。另外，即使上述兩個條件均滿足，但物料的顆粒特性達不到設(shè)計要求，也很難使負荷穩(wěn)定，反過來說，在物料的顆粒特性與負荷不平衡的條件下達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，必然會影響爐內(nèi)的動力特性，而且物料的顆粒大小對爐內(nèi)傳熱系數(shù)也有影響。因此，若要保證鍋爐的出力，首先要保證物料的平衡。所謂熱平衡，就是指燃料在燃燒室內(nèi)沿爐膛高度上、中、下各部位所放出的熱量與受熱面所吸收的熱量的平衡。只有達到這種平衡，爐內(nèi)才能有一個較均勻、理想的溫度場。一般來說，循環(huán)流化床鍋爐燃燒室內(nèi)橫向、縱向溫度差都不會超過 50℃（一般都在 20℃左右） 。只有在一個較理想的溫度場下，爐內(nèi)各部分才能保證實現(xiàn)設(shè)計的放熱系數(shù)，工質(zhì)才能吸收所需的熱量，從而達到各部位熱量的平衡，保證鍋爐出力。熱平衡與物料的平衡是相輔相成的，要達到這兩種平衡，必須確定進入燃燒室內(nèi)的燃料在上、中、下各部位的燃燒份額。如果在各部位的燃燒份額分配的不合理，就必然造成局部溫度過高，而另一些部位溫度又太低，受熱面吸收不到所需的熱量，從而影響鍋爐的出力。目前投放的一些循環(huán)流化床鍋爐達不到額定負荷的一個主要原因就是鍋爐設(shè)計時燃燒份額分配得不盡合理，或者是運行中燃燒調(diào)整不當，致使燃料燃燒份額分配未達到設(shè)計要求所造成的。例如：某臺早期的循環(huán)流化床鍋爐，設(shè)計時燃料的燃燒份額的分配是按沸騰爐推算而來的，爐內(nèi)下部密相區(qū)燃燒份額為 70%。當鍋爐投運后實際測試其燃燒份額應(yīng)不大于 67%，加上煤種的變化和燃煤顆粒較粗，實際運行下部密相區(qū)燃料燃燒份額已大大超過設(shè)計值。這樣，鍋爐下部燃料燃燒時放出的熱量不能很快或不能完全被受熱面所吸收而被工質(zhì)帶走，同時又無其他的調(diào)節(jié)手段，于是鍋爐下部密相床就會出現(xiàn)床溫過高現(xiàn)象，為避免結(jié)焦，往往采用減少給煤量或增大一次風(fēng)量的方法來解決。而給煤量的減少，必然使鍋爐負荷降低，出力不足。增大一次風(fēng)量，一是受風(fēng)機本身出力的限制，二是加大了受熱面的磨損，加大排煙熱損失，降低鍋爐效率。因此，燃料燃燒份額的合理分配十分重要。3．燃料的粒徑和份額與鍋爐不適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐的入爐煤中所含較大顆粒只占很少一部分，而較細顆粒的份額所的比例卻較大，也就是要求有合適的級配。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，或者是燃料制備系統(tǒng)設(shè)計合理，適合設(shè)計煤種，而實際運行時由于煤種的變化而影響燃料顆粒特性及其級配，造成鍋爐出力下降。4．受熱面布置不合理懸浮段受熱面與密相區(qū)受熱面布置不恰當或有矛盾，特別是在燒劣質(zhì)煤時，密相區(qū)內(nèi)受熱面布置不足，鍋爐負荷高時則床溫超溫，這無形中限制了鍋爐負荷的提高。5．鍋爐配套輔機的設(shè)計不合理循環(huán)流化床鍋爐能否正常運行，不僅僅是鍋爐本體自身的問題，鍋爐輔機和配套設(shè)備是否適應(yīng)循環(huán)流化床鍋爐的特點對鍋爐也會有很大影響。特別是風(fēng)機，如果它的流量、壓頭選擇不當，將影響鍋爐出力。總之，循環(huán)流化床鍋爐本體，鍋爐輔機和外圍系統(tǒng)以及熱控系統(tǒng)，這些必須作為一個整體來統(tǒng)一考慮。如何改善這些因素，使鍋爐能夠滿負荷運行，這是設(shè)計、制造、使用單位和部門需要共同解決的問題。經(jīng)過十幾年來的實踐，對循環(huán)流化床鍋爐的工藝技術(shù)過程和運行特性的認識已經(jīng)逐漸深入，對有些問題的原因分析和看法也已逐步取得共識。提出了一些切實可行的改善措施，例如，改進分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高其分離效率；改進燃料制備系統(tǒng)減小粒徑改善級配，增大小顆粒份額；在一定的燃燒份額分配下，采取有效的措施以保證物料平衡和熱平衡；正確地設(shè)計和選取輔機及其外圍系統(tǒng)；增設(shè)飛灰回燃系11統(tǒng)和煙氣再循環(huán)系統(tǒng)等，都為循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)的成熟打下一定基礎(chǔ)。二、床層結(jié)焦問題在循環(huán)流化床鍋爐的實際運行中，如果爐內(nèi)溫度超過灰渣的熔化溫度，就會導(dǎo)致結(jié)焦現(xiàn)象的產(chǎn)生，破壞正常的流化燃燒狀況，影響鍋爐正常運行。對于大多數(shù)循環(huán)流化床鍋爐和鼓泡床鍋爐，結(jié)焦現(xiàn)象主要發(fā)生在爐床部位。結(jié)焦要及時發(fā)現(xiàn)及時處理，不可使焦塊擴大或全床結(jié)焦時再采取措施，否則，不但清焦困難，而且易損壞設(shè)備。結(jié)焦有以下幾種原因：⑴ 操作不當，造成床溫超溫而產(chǎn)生結(jié)焦。⑵ 運行中一次風(fēng)量保持太小，低于最小流化風(fēng)量，使物料不能很好流化而堆積，改變了整個爐膛的溫度場，懸浮段燃燒份額下降，鍋爐出力降低，這時盲目加大給煤量，必然造成爐床超溫而結(jié)焦。⑶ 燃料制備系統(tǒng)的選擇不當。燃料級配過大，粗顆粒份額造成較大，造成密相床超溫而結(jié)焦。⑷ 煤種變化太大。必須說明，對循環(huán)流化床來說，燃煤中灰分高在運行上是一個有利條件，即使分離器效率略低，也能保持循環(huán)物料量的平衡。而煤的揮發(fā)分低是不利條件，爐膛下部密相區(qū)容易產(chǎn)生過多熱量。解決的辦法是將一部分煤磨細些，使之在懸浮段燃燒。而對既定的燃料制備系統(tǒng)來說，一般都是根據(jù)某一設(shè)計煤種來選取的，雖然有一定的煤種適應(yīng)性，但如果煤種的變化范圍過大，肯定有不適合這種破碎系統(tǒng)的煤種，而這種煤又恰恰是揮發(fā)分含量低，運行人員又沒及時發(fā)現(xiàn)，時間一長就會結(jié)焦。因此可以概括說，循環(huán)流化床鍋爐可以燒各種燃料，但這對某一臺循環(huán)流化床鍋爐及其燃料制備系統(tǒng)來說，卻是不適用的。一些現(xiàn)象可以幫助我們判斷是否結(jié)焦，如：風(fēng)室靜壓波動很大；有明亮的火焰從床下竄上來；密相區(qū)各點溫差變大等，這多半是發(fā)生了結(jié)焦。在運行中，如果合理控制床溫在允許范圍內(nèi)，進行合理的風(fēng)煤配比，就可以防止結(jié)焦的發(fā)生。循環(huán)流化床鍋爐在點火過程中也可能出現(xiàn)低溫結(jié)焦和高溫結(jié)焦，同樣會給點火帶來困難或使點火失敗。低溫結(jié)焦，是在點火過程中，整個流化床的溫度還很低，只有 400～500℃，但由于點火過程中風(fēng)量較小，布風(fēng)板均勻性差，流化效果不好，使局部達到著火溫度，雖然尚未流化但此時的風(fēng)量卻足以使之迅速燃燒，致使該處物料溫度超過灰熔點，發(fā)現(xiàn)處理不及時就會結(jié)焦。此時，整個床層的溫度還很低，故稱為低溫結(jié)焦。這類焦塊的特點是熔化的灰渣與未熔化的灰渣相互粘結(jié)。當發(fā)現(xiàn)結(jié)焦時，應(yīng)立即用專用工具推出，然后重新啟動。高溫結(jié)焦是在點火后期料層已全部流化，床溫已達到著火溫度，此時料層中可燃成分很高，使床料燃燒異常猛烈，溫度急劇上升