锅炉炉膛结焦有哪些原因如何处理（转载--锅炉结焦）

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锅炉炉膛结焦有哪些原因如何处理

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结焦的原因与处理

结焦的现象

1，在结焦开始的过程中，一只或几只热电偶温度指示与平均值差值超过150℃以上。如果此时平均整体床温在开始阶段温度呈现快速上升趋势，但最高温度值没有超过1100℃，而在减煤加风后不少温度点则瞬间同时呈现快速下降趋势，此时一般为轻度的整体低温结焦或出现沟流形态的局部高温结焦；但如果发现此时炉膛上部以及各段烟气温度逐渐下降，但绝大多数床温呈快速上升，甚至状态达到完全失控直至1150℃以上时，可以肯定是发生了料层整体严重的高温结焦，停炉后清理起来就会非常困难。

而返料系统包括返料器在内也会出现类似的情况，其结焦程度和反映出来的现象与料层结焦很类似，但唯一遗憾的是多数返料系统温度测点布置得不够多，影响到了对问题的判断，建议各电厂增加一些相关测点。

2，在床压正常情况下，水冷风室和一次风压力增大而二次风压力下降，炉膛各段不正常地呈现负压逐渐增加、包括分离器、炉膛上部在内的各段烟气阻力和包括点火风道在内的各段一次风道阻力下降，且一次风量逐渐减小。

3，一个或几个床压指示值为静态读数，呈现迟滞不动的状态，读数不能表现出应有的正常运行波动情况。

4，一次风机、点火增压风机、和电流逐渐减小，而二次风机、播煤风机和高压流化风机电流有所增加，引风机电流变化不太明显略有下降。

5，炉本体振动变小且声音发闷，一次风机因憋风而发出更低沉的鼓风噪音。

6，结焦现象未消除时，因流态化的破坏使得增减煤量已不能抑制床温的变化。

结焦的原因和处理

产生结焦的主要原因

产生结焦的原因有以下几点：

a 床温过高或局部存在高温明火，超过物料灰熔点时就形成结焦。当石灰石给料量很高或燃煤的固有灰熔点较低时，容易产生低灰熔点结焦。

b 运行过程中长时间风煤比太低，调整又不及时。

c 煤质突然发生变化时来不及加风，就容易产生瞬间升温结焦。

d 床料过粗、床压过高、一次风率低等造成的流化不好。

e 回料不正常的大量塌灰现象。

f 油煤混烧时间过长使低燃尽率焦油、未燃物剧增，或者床上油燃烧器雾化不好出现料层渗油，容易造成油料与颗粒抱团聚燃而形成结焦。

g 料层温度、风室风压或各段其他相关测点指示故障，导致对燃烧温度和流化程度的误判断，表管堵塞、泄漏、变送器失灵、DCS数值计算错误等。

料层流态化过程异常结焦的原因与处理

造成结焦的众多原因中，流态化的不充分往往是最首要的问题。对于那些因省油而习惯于采用弱流化甚至低于临界流化风量点火启动的CFB用户来说，这一点表现得极为常见。很多情况下，人们会发现在结焦前夕加大煤量反倒降低床温；而增大一次风量且减少煤量甚至停煤后，床温反倒快速上升。

这是应为在流化不好的情况下，料层沉积的冷燃料颗粒物不能与上部高温物料燃烧环境形成理想的热量交换，无法达到着火温度，除非流化得到加强。

在不少情况下，如果只是轻微局部结焦且料层厚度不很厚时，可以降低一些负荷并减少煤量，通过若干次快速增减一次风量形成强弱流态化的反复过程，运用人为翻床“逗火”来刺激料层，有时可以达到挽救到正常流化燃烧的程度。小焦块在床面上伴随着连续不断的颗粒间反复摩擦和高温流化爆裂过程，逐渐可以将小尺寸焦块排出落渣管，最终形成正常稳定的物料循环流化，达到稳定运行状态。分享锅炉知识，关注微信公众号锅炉圈。事实上，很多CFB炉在运行很长时间后仍然可以排出一些显著的小焦块，停炉后在料层表面也会出现如同漂浮在水面上的泡沫塑料碎块一样的一些小焦块，这就说明只要焦块足够疏松且尺寸有限，不太会明显破坏流化。

一般正常流化的料层，其粘滞层厚度不应超过100mm，控制不住粘滞层厚度就无法避免结焦、沟流、分层等一切流化的不利趋势。而无论对多大的CFB炉型，都应当整体控制住布风板上方料层1.2～1.6m的所谓“流态化燃烧核心区”流态化低温燃烧所涉及颗粒的温度、三维流动状态、布风均匀性和播煤均匀性，没有这一区域充分的流态化燃尽的开始，就没有整台CFB炉内的各段着火、燃烧、燃尽过程的顺利进行。

测量上，应当非常重视布风板上方各点床温的分布，精确测量 500mm左右高度的“着火转化点温度”和110mm左右高度的“充分燃烧区域温度”，可以间接地通过这些温度的变化率和绝对温度的分布情况来诊断核心区域乃至整个密相区的料层流化情况的好坏，结合给煤、风压、风量和各个数值的脉动，清晰地描述出一个整体的物料循环流化状态的基本轮廓。利用这样一个原理，在实践中可以解决不少流态化引起的燃烧问题。

造成流化不良的主要原因如下：

a一次风量不足，低于最低完全流化风量。

b 各段布风板前一次风侧的显著漏风，包括膨胀节和防爆门破裂、法兰连接不严密、预热器严重漏风、一次风道和点火风道破损、一次风机故障。

c 燃料或底料颗粒尺寸过大或过小、料层厚度太高、物料颗粒筛分不良、高水分燃料比例过高。

d 返料器出现异常的大灰量返灰甚至塌灰，燃用成灰特性极好的细微粉质末煤或返料器下灰不流畅时最容易出现这种情况。

e 给煤量或石灰石粉量太多，料层厚度增加太快，而排渣量又太小。

煤种变化和劣质煤、煤气、生物质掺烧引起的结焦

常规煤质变化的问题

对于煤种变化所引起的结焦，多数情况下除了颗粒度异常带来的流化问题以外，更多的反映在调节不及时所引起的风煤比不当超温。在CFB锅炉从优质煤转换成一般较差煤种时，煤的燃烧活性变差，而形成粘滞层厚度和密相区未燃尽碳的速度加快，其同温度下堆积比重的加大造成所需要的最低流化风量会大一些。而在开始一段时间的正常温度下，简单的比例调节并不能及时感觉到床温的变化趋势，当积碳增加且粘滞层加厚而一次风并没有针对劣质煤加大时，就可能会带来结焦倾向。

从较差煤种转变成优质煤时，往往问题不是太大。优质煤活性好燃尽快，只要控制住温度变化趋势，一般就没啥问题，错误往往犯在人为的惰性上，此时勤调细调就成了关键。

极低热值劣质煤掺烧

当褐煤掺烧比例过高或纯烧褐煤时，燃料比重下降到0.62～0.75g/cm3,成灰特性差且料层厚度迅速被减薄，根本无法正常蓄积床料。有些褐煤机组甚至处于不能进行排渣的地步，使得密相区燃烧份额下降，分离器和炉膛上部燃烧份额加大，上部烟温和分离器返料器附近温度升高，使得分离器结焦可能性增大，而料层的温度有所下降。

煤矸石和油页岩都属于难破碎硬质燃料，堆积比重也较高，达到1.1～1.5g/cm3。掺烧或纯烧这样的煤质时，就很容易呈现块状物的沉降状况，实际密相区高度也有所增高，一次风流化风量要比一般小颗粒劣质煤来的更大一些，此时密相区燃烧份额加大，稳定过程的床温显著升高，料层结焦的可能性就加大了。

煤泥、煤浆、可燃污泥或泥煤掺烧时，它们主要体现在于高达25%～40%的水分含量、极其细微的颗粒微末特点、较高的着火热需求以及低热值低放热性质几方面问题上。如果采用简单处置方式，必然会带来抛洒不够均匀、分散和着火迟滞的坏处。分享锅炉知识，关注微信公众号锅炉圈。高水分煤泥浆体的雾化喷嘴、流动参数、入炉选点位置和相关系统结构设计十分关键，其最终的雾化品质和播洒位置将影响到整个燃烧室密相区、稀相区和返料系统三个部分的燃烧份额，也可能出现雾化效果差带来的床温不均和流化异常，高床温下极易出现异常的结焦倾向。

可燃气体和生物质的掺烧

应该说，燃气的掺烧所带来结焦问题最轻微。气体分子排斥性很强，单位质量的气体弥漫在整个空间的体积远远大于液体和固体燃料，而且着火温度很低、且燃烧迅速、火焰传播速度惊人，几乎在充足氧量下可以达到完全燃烧。因此，为防止料层低位结焦，不能让燃气着火燃烧位置过低，可适当地提高燃气接入点高度，并限制单个燃气喷嘴热功率是避免床面结焦的关键。布置时建议超过6m高度且环绕炉子分散均匀布置，可以是前后墙，也可以是侧墙或四周均匀分开送气，出口流速不应低于35m/s，整体流量折算热量不应超过总燃料量热值的40%，且整体至少分为2个以上单独分散气体燃烧器，避免大热功率偏烧,而偏烧最大的问题就是有可能引起局部床温异常升高。单从防止炉膛上部挂焦和分离器结焦来看，又不能布置得太高，否则会引起床面以外的后续问题，为此，其最高布置位置有不宜超过布风板上方15m左右。

因此，在选择燃气燃烧器高度时，按照布风板上方10±3m左右高度来选择布置位置是非常主要的一个考虑，火嘴热功率选择也要充分论证，过大过小都不好。这一点不仅有利于预防结焦，也更符合燃气在CFB炉内整体燃烧过程中的均匀温度、促进固体颗粒燃尽和提高整体稳燃能力的基本原则。

可燃物沉积引起的突发性爆燃结焦

在启动过程或正常运行中，当料层厚度过高或者一次风量过小时，会造成料层的流化不良，产生布风板表面很厚的“粘滞层”，而粘滞层内又存在着大量基本未燃尽的大颗粒煤块。这些大颗粒煤块在未流化的冷粘滞层内不能与上部流化较好的灼热细物料进行充分的传热传质。当沉底的煤粒得不到热量交换时，只能是暂时处于着火温度之前的沉寂状态，会随着给煤过程会越积越多。粘滞层厚度的增厚，反过来又会破坏原来流化很好的上部细颗粒层流化的传质传热，直接导致床温的下降。

当减煤或停煤以后，如果上部实际床温超过700℃以上，只是DCS和表盘温度测点位置没有很及时地反映出内在实际温度时，一旦及时增大一次风量使粘滞层迅速活化，则会在整体呈充分流化下，灼热物料的传热传质过程立刻得到强化，自然可以使原来存在于粘滞层内丰富的焦炭成分被快速引燃，焦炭一旦被引燃其化学反应热量得以充分释放，就会形成极短时间床温的快速升高。这时，如果一次风没有很好跟上或者“积碳”时间太久存量过大的话，高热值的焦炭成分会在某一个引燃瞬间形成急剧的升温率，当周围的冷却条件不能与之平衡的话，会使床温迅速升至结焦程度甚至带来爆燃事故。

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