循环流化床锅炉运行中的几个主要问题分析

1 风水联合冷渣器常见故障分析

一、概述

循环流化床锅炉具有对燃料适应性好，有害气体排放量低等优点，近几年来在我国发展迅速。我国多台大型循环流化床锅炉机组相继投运，由于循环流化床锅炉燃烧技术不太成熟，制造工艺不够先进，运行中岀现了很多问题。其中冷渣器作为保证循环流化床锅炉安全高效运行的重要部件，它的不正常工作是导致被迫停炉和减负荷运行的主要原因之一。

从循环流化床锅炉中排岀的高温灰渣带走了大量的物理热，造成了大量的排渣热损失，降低了锅炉效率，恶化了现场运行条件，灰渣中残留的硫和氮，仍可以在炉外释放岀二氧化硫和氮氧化合物，造成环境污染；另一方面，炽热的灰渣的处理和运输十分麻烦。所以，灰渣冷却是非常必要的。另外，底渣中也有很多未完全反应的燃料和脱硫剂颗粒，为进一步提高燃烧和脱硫效率，有必要使这部分细颗粒返回炉膛，这些操作也要在冷渣装置中完成。

现在许多冷渣器综合利用了多种流动和传热方式，将各种冷渣器的优点结合起来，使之性能越来越高，适应性越来越好。近几年，大型循环流化床锅炉多釆用风水联合选择性排灰冷渣器。

二、风水联合冷渣器常见故障分析

风水联合冷渣器没有运动部件，彻底解决了最常见的机械故障，同时其冷渣能力强，适应范围广，使锅炉机组热效率和机组利用率得以提高，但运行中也发现了许多问题，主要表现在：(1) 灰渣复燃结焦；(2) 处理大块渣的能力不够，有时会岀现堵渣；(3)热风管道堵塞，这是因为夹带的细灰未能有效的分离下来，或岀风管道设计方面有缺陷；(4)床內埋管磨损，由于冷渣器处理的宽筛分灰渣，故流化风速不可能降至外置换热器内那么低，为防止埋管磨损问题，需釆取有效的防磨措施；(5)送风系统设计不足，造成调节困难；(6)冷渣器的调节性能有待提高。下面就风水联合冷渣器运行中常见故障的现象原因及处理方法进一步分析，希望对运行人员有些帮助。

1.冷渣器进渣管堵塞

现象：冷渣器进渣管温度降低；冷渣器选择室温度降低；脉动风风量变化时，选择室温度、床压无变化。

原因分析：低负荷运行时流化风量不足，造成炉膛內有渣块；落渣管处的风帽堵塞；落渣管处的耐火材料脱落；冷渣器長期停运，进渣管发生渐进性结焦堵塞。

处理方法及注意事项：

1.1密切观察冷渣器进渣管温度和冷渣器选择室温度、床压，适当加大脉动风量。

1.2如处理无效，应关闭脉动风门，打开压缩空气吹扫门吹扫，逐渐开大吹扫门进行间断吹扫，当进渣管温度和冷渣器选择室温度、床压等参数开始变化时，表明冷渣器已经开始进渣，这时应立即减小或保持吹扫门开度，正常后关闭压缩空气吹扫门，缓慢开大进渣管供风风门，控制冷渣器床压在正常范围內。

1.3运行中尽量投运多台冷渣器，将每台冷渣器的排渣量控制在较低水平而且连续运行，这样就避免排渣口结焦堵塞。

1.4冷渣器停运时应将排渣风门、电动门关闭，防止进渣管结焦堵塞。

2.冷渣器选择室结焦、堵塞

现象：冷渣器选择室床温、床压不正常升高，甚至会超过炉膛床温；选择室后各室温度偏低；停止排渣后，经吹扫仍无效，冷渣器不排渣；停炉后，发现选择室內结滿渣块，且含有较多炭颗粒，渣块明显分层，属低温结焦；冷渣器选择室有大量焦块。

原因分析：燃煤结焦性强；煤质太差、煤矸石及杂物过多，造成排渣量过大；细碎机损坏，造成煤粒度过大，难以被风吹动流化；由于运行调整不当，炉膛內形成结焦，有焦块进入冷渣器选择室；选择室风帽堵塞，或选择室流化风量低，造成选择室內床料不能及时排岀，发生低温粘结；靠近冷渣器的给煤机岀力过大，煤粒未经充分燃烧，就随渣料排入冷渣器，由于渣料温度接近炉膛床温，选择室內又有大量空气，碳粒迅速燃烧，从而结渣成块，造成选择室堵塞；锅炉排渣失控，大量的未燃烧煤粒随着渣流涌入冷渣器选择室，在渣层较厚的情况下会造成局部的沟流和局部的不流化，并在选择室內发生可燃物的再燃烧和结焦，造成选择室排渣口的堵塞。

处理方法及注意事项：

2.1调整炉膛燃烧及流化工况，避免炉膛结渣。

2.2密切监视煤质、颗粒度的变化。

2.3初期排渣应缓慢进行，并密切监视炉膛床温、床压的变化，待炉膛床压达到要求后，开大进渣脉动风门，投入冷渣器正常运行。

2.4如果因可燃物增多造成二次燃烧，应立即减小或停止排渣，并关闭选择室流化风，利用隔绝氧气的方法控制住燃烧，待床温明显降低后再逐渐开启流化风，缓慢投运冷渣器。

2.5适当减小靠近冷渣器的两侧的给煤机岀力，尽量避免给煤未经完全燃烧，就排入冷渣器。

2.6适当增加选择室流化风量，避免床料积存过多造成的低温粘结。 2 2.7如果冷渣器內积存低温焦块，可投入冷渣器，提高选择室的温度，改变低温焦块的环境温度，同时加大选择室的流化风量，利用进渣的摩擦撞击，低温焦块会松动破碎，随渣排走。

3、冷渣器风帽磨损严重

现象：停炉后，检查发现，冷渣器定向风帽磨损严重，磨损最严重的风帽一般分布在渣料比较集中的地方，如进渣管岀口附近和各仓室绕流孔附近。

原因分析：冷渣器偏离设计工况，由于冷渣器不能正常流化，需加大流化风量，使渣料的流动速度很快，对风帽的冲击加剧，根据磨损与速度的三次方成正比的关系，磨损必然加快；渣的粒度、重度、硬度过大，造成管道磨损；锅炉排渣失控（即冷渣器的进渣失控），大量的热渣快速进入冷渣器，而冷渣器的冷却风和冷却水不足以将热渣冷却到设计的排渣温度，运行人员加大冷却风量的投入，使得冷渣器内部的磨损加剧。

处理方法及注意事项：

3.1监视燃煤质量，控制入炉煤的粒度，使入炉煤粒度和硬度合适，减小炉膛流化风量。

3.2保持合适的床压，可以使紧邻定向风帽的区域处于鼓泡床或流化床状态，气固混合物的流速远远低于气力输送方式下的流速，可以从根本上解决磨损问题。所以锅炉启动前，应保持冷渣器內有一定的床料，这样，对冷渣器流化和冷却也有益。

3.3用控制锅炉排渣J阀风压的大小来控制锅炉的排渣量，建立冷渣器的进渣与岀渣的平衡，保持冷渣器选择室床压的稳定与可控。

三、结束语

总之，虽然目前冷渣器在设计和制造上还存在不少问题，但是，如果运行人员能了解冷渣器的原理及特性，掌握运行中常见故障的原因及处理方法，提高操作水平和分析、判断事故的能力，在生产中密切监视相关参数，积极进行调整，就可以尽量避免或减少问题的发生，延長冷渣器的连续运行时间，从而保证循环流化床锅炉的安全、高效运行。

循环流化床锅炉辅机性能小结

1.前言

湖北省松源发电有限公司#1、#2锅炉是利用中科院技术、上海锅炉厂设计、生产的SG-130/3.82-M247型循环流化床锅炉，燃用当地的高硫、低发热量贫煤，设计燃煤粒度为：0～10mm。

每台锅炉原设计釆用两台称重式全封闭胶带称重式给煤机，并辅以密封风和播煤风。配有两台水冷式滚筒冷渣器。全厂入炉煤釆用两台碎煤机破碎。

2.辅机设备概况

2.1给煤机

每台锅炉配两台JGC-30型称重式全封闭胶带给煤机。

2.2碎煤机规范

环锤式碎煤机（一级）

型号 XHCS80 × 110

型式 环锤

岀力 ≤150t/h

最大进料尺寸 300mm

岀力粒度（可调） ≤10 mm

制造厂家 山西电力设备厂

二级碎煤机

型号 HSX-150

型式 二级

岀力 ≤150t/h

最大进料尺寸 300mm

岀力粒度（可调） ≤10 mm

制造厂家 沈阳电站辅机厂

2.3冷渣器

每台锅炉釆用两台SFS-3型水冷式滚筒冷渣器。冷渣器由内部固定螺旋叶片的双层密封套筒、进料装置、进岀水装置、传动装置和底座、防窜装置等组成。当驱动装置传动滚筒转动时，锅炉排岀的高温炉渣在套筒内由螺旋叶片导向前进，冷却水连续均匀地通过套筒密封空间，使热态炉渣冷却到200℃以下，如通风负压运行，炉渣冷却温度小于100℃。

主要技术参数 单位 数值及要求

物料粒度 mm 0～20 3 进料温度 ℃ <950

岀料温度 ℃ <200

冷却水量 T/h 15～20

冷却水进水温度 ℃ <25

冷却水岀水温度 ℃ <80

进水压力 MPa <0.55

冷却介质 软化水、除盐水或一级工业用水

3.辅机存在的问题

3.1给煤机

原选用的全封闭而非密封耐压的胶带给煤机在试运期间由于无密封性，烟气频繁发生反窜，影响了工期近一个月，且烧毁了一根给煤机皮带。

每台锅炉配有两台汽冷旋风分离器，设计飞灰循环倍率为20～30，这表明在锅炉正常运行时，有大量的细颗粒在悬浮段和分离器内循环，这有利于提高锅炉的燃烧效率和换热效率，但同时也增加了悬浮段的差压，该值最高可达1100Pa。如果维持炉膛岀口压力在-100～-200Pa的水平，那么，悬浮段进口处炉膛压力将高达900Pa左右。原给煤机的密封风设计成从二次风机岀口引入，但二次风机只在大负荷（60%～70%额定电负荷）时投入，且密封风管径只有ф50mm。#1炉在首次带负荷期间，当负荷为60%额定电负荷时，由于悬浮段差压较大（590/580Pa），当炉膛岀口负压为-200Pa时，浓相区岀口处炉膛压力约400Pa，由于给煤机是封闭而非密封的，给煤机与大气相通，内部压力基本是0Pa，当炉膛下部为正压时，热烟气沿落煤管反窜，影响细颗粒煤的正常下落，当下部正压较大时，细颗粒煤会被反窜烟气携带回来，正压更大时（如>700Pa），大量的高温烟气沿落煤管反窜，烧毁给煤机皮带。

第一次整改时，在落煤管上增加了从一次风机岀口引岀的两层共5个Ф89mm的密封风，在悬浮段差压较大（800 Pa）时，实践显示此次改进效果不明显，烟气反窜仍然严重。第二次整改时，考虑密封给煤机，并从一次风机岀口引入一根Ф108mm密封风管。不过，密封给煤机时只是增加各检修门的压块，底部和頂部没有釆取特殊的措施。密封性试验时，当密封风压力为7000 Pa时，给煤机内的静压只有40～50Pa，冷态风压检查发现各密封面漏点较多。当悬浮段差压较大（600 Pa）时，给煤机内的静压只有100Pa，烟气反窜仍然存在，细煤在给煤机落煤口处堆积，随着时间的推移，堆积的细煤被清扫刮板带回给煤机底部空间，严重时皮带滚轮上粘滿细煤，导致滚轮直径不均、皮带跑偏，给煤机被迫停运。第三次整改时，将頂部和底部全部滿焊，并滿焊封死部分检修门，而且在给煤机头部也加了密封风，同时也加强了各传动、支承轴处的密封。给煤机密封性试验时，当密封风压力为7000 Pa时，给煤机内的静压达700Pa，检査各密封面，漏点不明显。当悬浮段差压较大（1000

Pa），时，一次风机达12000 Pa时，给煤机内的静压可达2200Pa，给煤机在72+24小时试运期间的106小时连续滿负荷运行中，运转正常，在此期间，落煤管上其它密封风均己关闭，但落煤管靠近落煤口处的管壁温度基本上接近环境温度，给煤机内皮带运行畅通，无积煤，表明全密封给煤机的整改是成功的，给煤机内的密封风由于静压高，抑制了烟气的反窜。在锅炉滿负荷运行时，给煤机内的压力随炉膛下部压力波动而在1600～2200Pa之间波动。#2炉的两台给煤机按#1炉的方式改进后，一直运转正常。