锅炉炉膛结焦的原因及预防措施

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锅炉炉膛结焦的原因及预防措施

1、概述

某垃圾焚烧处理厂现有2台国产75 t/h循环流化床生活垃圾焚烧锅炉，采用单锅筒、自然循环、膜式水冷壁、圆形绝热分离器、u型返料器、外置高温过热器等技术结构。由于采用了外置换热器技术，可有效防止垃圾焚烧产生的hc1气体对受热面高温腐蚀，采用布袋除尘与尾部脱硫、烟气净化处理装置相结合以达到烟气环保排放。

该型锅炉适用于生活垃圾和煤混烧，产生的蒸汽用于发电、供热，设计日处理生活垃圾量为500 t/h，垃圾与煤的比例为8：2。锅炉采用前墙给煤、前墙垃圾给料方式，水冷布风板后部设计有800mm x400 mm的排渣槽。在锅炉密相区后侧布置有外置床，内有高温段过热器，外置床下部与排渣槽相连，上部有条形天窗与炉膛密相区相通。锅炉配有2台风道点火器，油枪为压缩空气雾化，采用水冷滚筒冷渣器，2级链斗除渣系统。

2、结焦部位及原因分析

循环流化床锅炉的结焦分为：低温结焦和高温结焦。低温结焦是灰渣的温度低于灰的熔点，由颗粒堆积而相互粘连形成的。低温结焦一般发生在冷渣器内或停炉过程中，由于床层流化质量差而生成，从焦块的外观看，灰渣颗粒有序排布，比较松软，很容易摔碎。高温结焦是在床层流化良好，而局部或整个床层的温度高于灰熔点形成的，此种焦块表面的颗粒已经熔化，焦块坚硬。

2.1分离器、u型阀和外置床内结焦

由于垃圾焚烧cfb锅炉在国内没有成熟的炉型，制造厂是在摸索、借鉴中不断改造设备、积累经验的。该厂的垃圾焚烧cfb锅炉是河北省南部的第1家垃圾焚烧锅炉，其最明显的改进在外置床上。运行中从分离器、回料阀进入外置床的高温灰，由部分一次风（回燃风）从其下部经风帽将灰流化，以促进对过热器的热交换。锅炉厂设计外置床内的流化风速为1m/s，设计回燃风量为5000m3／h，在锅炉正常运行中，回燃风量约为3000m3／h。从空气预热器来的回燃风（热一次风约160℃）与900℃左右的高温灰渣接触后，体积膨胀，使得外置床内压力升高，致使从u型阀进入到外置床的灰流量减小，分离器立管内料柱逐渐升高。在调试过程中（纯烧煤），由于刚刚改进（减小）外置床上部通风口，负荷波动时，调节幅度大，曾出现u型阀、分离器立管因高温灰堵塞而结焦的现象。

此外，锅炉的返料风、主流化风、回燃风、播灰风均是一次风机提供的，在锅炉紧急工况下的调整中，如垃圾中断等，需要加煤、增加主流化风量，这样势必造成返料风量、回燃风量、播灰风量的减小，同时u型阀返料量减小、外置床内高温灰堆积，最终导致u型阀、分离器内结焦。

三门峡富通新能源主要生产销售生物质锅炉，这种生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机http://www.ahsrst.cn压制的生物质颗粒燃料。家用生物质燃料锅炉杂木生物质颗粒燃料2.2锅炉床面结焦

通常，正常的煤种灰熔点温度在1100℃以上。试验证明，75t/h垃圾焚烧循环流化床锅炉在完全烧煤的情况下，只要床面流化正常，密相区下部平均床温不超过940℃，下部单点床温不超过960℃，锅炉不会结焦。但是，河北沧州发电厂热电工程2台锅炉投烧垃圾后，曾出现2次床面大面积高温结焦的现象。一次是在投烧垃圾后，因一次风机轴承温度高，紧急停炉后，锅炉再次启动过程中出现的；另一次是在锅炉烧垃圾带大负荷试验时出现的。从2次结焦的情况看，床面都是高温结焦，焦块内夹有黑色熔融物，而当时锅炉下部床温都在800~ 850℃，出现床面结焦的根本原因在于投烧的垃圾。众所周知，cfb锅炉灰渣中一旦碱性金属量大到一定程度时，碱性金属氧化物形成的灰渣共晶体，它的熔化温度要低于灰的熔点温度。所烧生活垃圾，未经过分拣，垃圾中存有大量金属、玻璃等。

由表1可以看出，对于垃圾内有锡、锌、黄铜、铝、玻璃等物时，灰渣的灰熔点均在850℃以下，锅炉在风机紧急停止运行后，床面中心温度约880℃，甚至可能更高。在锅炉内会有大量灼热的床料被焖住，床面容易结焦。

锅炉带大负荷试验时，长时间且大量烧垃圾，会使炉内大的颗粒存量增多，另外，垃圾中树枝等大的东西没有经过粉碎，经常堵塞垃圾给料口，造成垃圾中断。当锅炉内大的颗粒存量达到一定后，相对于一次风量减少，会出现流化分层，使得流化质量恶化，床面开始结焦，锅炉局部床温降低，水冷风室压力波动大，长此以往使整个床面结焦。

3、防范措施

a．锅炉运行中床温应控制在820～880℃，床温变化时尽量通过调整垃圾给料量来调整床温，在床温降至850℃时开始减少垃圾给料量，820℃时停止垃圾给料，以保证锅炉燃烧正常。

b．锅炉连续烧垃圾时，根据烧垃圾量大小，应定期停止烧垃圾改为一定时间全部烧煤，以置换锅炉内的床料，从而保证锅炉下一阶段的安全运行。每天烧垃圾400 t以上，连续运行6d，停止垃圾24h；每天烧垃圾400t以下，连续运行9d，停止垃圾24h；此外，若条件具备，每2个月应停炉一次将炉内床料全部清理更换。

c．锅炉运行中必须保证返料风门在全开位置，不得随意关小。

d．锅炉运行中床温升高，需要调整一次风量时，应先增大一次风机耦合器的开度来提高返料风的风压、风量，然后调整主流化风。若床温降低，应先关小主流化风门，然后再调整一次风机偶合器的开度。调整一次风时，必须保证返料风的风压、风量。

e．锅炉烧垃圾时应及时将二次风开大，大负荷时应全开二次风调节门。

f．烧垃圾时严禁进行压火停炉操作。锅炉需要紧急停炉时，在停炉后应启动除渣设备及时排渣，直至冷渣机内无渣排出为止。

g．若锅炉计划停炉时，提前停止投放垃圾，运行一定时间后，将水冷风室压力降至8 kpa，减少炉内的存料量，然后开始减负荷。严格控制降温速率，待床温降至300℃以下时，方可停止风机运行。

h．锅炉热态启动时，应进行脉动流化试验，以防止锅炉床料堆积结焦。

4、结论

采取以上措施后，锅炉运行比较稳定，垃圾投运量可以保持在400 t/d，没有出现结焦的现象，保证了垃圾焚烧锅炉长期、安全、稳定运行。

造成锅炉结渣的原因及预防措施2017-03-19 13:37 | #2楼

(1)锅炉结渣，也叫结焦，指灰渣在高温下粘结于受热面、炉墙、炉排之上并越积越多的现象。

燃煤锅炉结渣是个普遍性的问题，层燃炉，沸腾炉，煤粉炉都有可能结渣，由于煤粉炉炉膛温度较高，煤粉燃烧后的细灰呈飞腾状态，因而更易在受热面上结渣。

结渣使受热面吸热量减少，降低锅炉的出力和效率；局部水冷壁管结渣会影响和破坏水循环，甚至造成水循环故障；结渣会造成过热蒸汽温度的变化，使过热器金属超温；严重的结渣会妨碍燃烧设备的正常运行，甚至造成被-迫停炉。