大型循环流化床锅炉结焦

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1、大型循环流化床锅炉结焦原因分析及防范对策孙超凡（广东省电力试验研究所　广东　广州　510600）摘　要　阐述了广东电力系统首批二台燃烧劣质无烟煤的大型CFB锅炉结焦（结渣）过程和机理；分析了引起CFB锅炉结焦的各种原因，如：床料和煤质特性、运行方式等；提出了解决CFB锅炉结焦问题的相应对策，包括：床料的正确选用、煤质的控制、正确的运行方法和预防手段等。关键词　循环流化床锅炉　结焦　燃烧　无烟煤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135MW等级的440t/h循环流化床锅炉。在试生产或运行

2、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

3、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

4、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3mm，参见表2。表1　设计煤质特性名　　称符　　号数 值设计煤种校核煤种1校核煤种2收到基碳%Car5360.7760收到基氢%Har1.21.841.8收到基氧%Oar3.32.142.62收到基氮%Nar1.350.680.85收到基硫%St.ar1.52.440.85收到基灰份%Aar32.1524.1324.93收到基水份%Mar7.589干燥无灰基挥发份%Vdaf5.59.15.6低位发热量MJ/kgQnet.v.ar18.8422

5、.1920.06  表2 砂粒度分布及床料化学成份的控制名　　　　称数　　值砂子粒度最大粒径0～0.13mm0.13～0.18mm0.18～0.25mm0.25～0.6mm≤0.6mm占5%占5%占35%占55%Na2O≤2.0%K2O≤3.0%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

6、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80cm，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

7、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.

8、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）：规格（mm）处 筛上