循环流化床(CFB)锅炉燃烧技术

是20世纪80年代发展起来的一项新的洁净煤燃烧技术，它具有煤种适应性强的特点，尤其是在劣质煤的燃烧过程中，具有比较明显的优势，我国在引进后进行了自主研发。本文着重分析研究循环流化床锅炉结焦的问题，并阐述如何采取相应的防治措施。

1、国内循环流化床锅炉发展情况

国内CFB锅炉最早开始研究和开发的对象是鼓泡流化床锅炉。20世纪60年代末，国内开始针对流化床锅炉中的沸腾炉进行研究和开发，至20世纪70年代，我国先后研制出4t/h、6.5t/h、10t/h、35t/h、130t/h等各种容量的鼓泡式流化床锅炉。1980年代，我国投运的鼓泡流化床在数量上已经接近3000台。经过对鼓泡流化床锅炉的不断研究，研究者们针对运行中出现的问题，提出了解决办法，并积累了许多实践经验。详细研究了CFB锅炉的燃烧特性、磨损、传热、密封性和选材等问题，明确了其工艺流程，为CFB锅炉今后的发展提供了宝贵的经验。

2、循环流化床锅炉概述

2.1CFB锅炉概况

CFB燃烧技术在工业生产中的应用时间不超过20年，具有大尺寸、大容量等特点，类似于煤粉炉，CFB燃烧技术几乎可以实现容量不受限制，属于一种新型节能型燃烧技术。循环流化床锅炉与普通锅炉相比，在实际运行过程中，其整个燃烧过程都是在流化状态下进行的。循环流化床锅炉在实际燃烧过程中排放的氮氧化物量很小，且能实现大范围的负荷调节，燃烧后的灰渣也能得到很好的综合利用，具有较强的燃烧适应性。

循环流化床在我国未来燃煤技术领域将得到长期的应用，且实际应用范围较n完全可以实现低污染、高效率燃烧。

2.2CFB锅炉的组成

CFB锅炉的燃烧系统主要是由布风板、燃烧室、除尘器等设备组成。和其它常规锅炉相比，循环流化床在布置方式和受热面结构等方面与传统煤粉炉十分相似，但其燃烧系统又有其自身的特点，同时与传统煤粉炉相比，它的煤制系统和底灰排放系统也有很大的不同。

2.3循环流化床燃烧的原理与特性分析

循环流化床锅炉在实际应用过程中，能有效地发挥强化燃烧作用，且燃烧过程中不易产生结渣，温度也较低。CFB锅炉在具体的运行过程中，温度度一般都在850～1050℃之间。由于煤渣在锅炉燃烧过程中的实际变形温度比循环流化床锅炉高100～200℃，故循环流化床锅炉在实际燃烧过程中不易出现结渣现象。

循环流化床锅炉在实际运行过程中其燃烧效率一般可达95%以上，且在运行过程中发生变化的情况下，可维持持续高效燃烧。

循环流化床锅炉在实际使用过程中，具有低污染排放、环保性能良好的特点。若能将CFB锅炉目前的温度控制在830～850℃之间，则可以有效地控制它在实际燃烧过程中排放的氮氧化物。

3、循环流化床锅炉结焦原因分析

3.1煤质

如果在生产过程中使用的煤灰熔点比较低，煤颗粒在炉膛当中较高的温度下，呈现熔融态或者液态，会出现相互连接等情况，自身燃烧的过程中释放出来的热量无法及时进行传递，就会出现结焦等问题。在生产实践的过程中，这种情况并不多见，由于在设计锅炉的时候，设计煤种相对较为稳定，灰熔点的范围是相对固定的，在煤燃料采购的过程中会有相应的分析报告，所以在生产的时候很少会产生这种问题。然而，燃料的影响依然是锅炉结焦产生的一个重要原因。

3.2煤的粒径

煤的粒径分布不合理，无法达到循环流化床锅炉燃烧入炉的具体要求。由于循环流化床锅炉在燃烧的过程中对燃煤粒径具有较高的要求，如果燃煤粒径不符合要求，就有可能会对循环流化床锅炉的经济运行情况产生影响。煤颗粒相对较粗，风阻较大，而且床层加厚。在运行的时候一定要及时进行排阻，让床层厚度降低，这样在排阻的过程中就会造成床层厚度进一步变薄，床层被吹穿，而造成局部温度升高，产生锅炉结焦等情况。

燃煤粒径细会造成飞灰可燃物进一步增加，导致床灰中的温度增高，在运行的过程中可能会导致引风机的功率进一步提高，无法合理控制床料厚度，从而产生超温结焦现象，国内在进行循环流化床锅炉燃料燃煤粒径控制的过程中，由粗到细，再到精细，这也是对锅炉结焦进行深入分析之后形成的相关要求。通常条件下，循环流化床入炉煤设计粒径需要控制在013mm，依照结构的不同，合理的进行控制，然而很少有超过20mm入炉粒径的。

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3.3工作人员操作水平

操作员的水平无法达到要求，也会造成循环流化床锅炉结焦，从实际的情况进行分析，如果操作不熟练，可能会造成锅炉结焦等问题常常出现。在运行的过程中，如果给煤量相对较大，可能无法保证排渣过程中料层的厚度，如果过薄或者过厚都会出现较大的问题。与此同时，起炉时风和煤的配合不好，造成锅炉床层当中具有较多的含煤量，如果床层温度突然升高，可能会导致燃烧气氛趋向于还原性气氛，这样煤在炉里容易出现软化或者熔融的状态而出现结焦，因为操作员在操作过程中熟练程度造成锅炉结焦，在实际生产的情况下时有发生，这和企业的管理息息相关。

3.4锅炉辅助设备故障的影响

3.4.1破碎设备

如果破碎设备无法达到额定功率，可能会造成煤的粒径粗细出现不均匀等情况，造成下煤时堵塞等问题，从而使锅炉出现结焦现象。

3.4.2热工仪表的测量精度

热计量仪表直接影响锅炉结焦。压力变送器、热电偶等是实际运行中常见的问题。热电偶主要安装在锅炉炉内，用来测量锅炉点火时的温度。热电偶运行一段时间后，由于磨损等原因而没有及时进行更换和校正，会造成点火时炉温反应不灵敏，使人过早或过晚加煤，造成锅炉结焦等情况。

压强传感器是影响床层压力的关键。一般来说，冷态测试时会发现临界风量，这有助于操作员判断锅炉的运行状态。但由于测压变送器测量不准确，对操作员配风产生误导，造成床层被吹穿而产生锅炉结焦的问题。

3.5锅炉压火操作

锅炉运行过程中，锅炉压火操作是非常常见的，主要指的是锅炉在运行的时候产生些突发事件，比如说出现断煤停电等情况，压火的操作不当会导致锅炉结焦。