预防循环流化床锅炉结焦的措施

预防循环流化床锅炉结焦的措施
摘要：循环流化床锅炉结焦不仅会影响锅炉的安全稳定运行，甚至会损坏设备。

在锅炉运行中，要认真做好结焦原因分析，调整好煤量、风量，严格控制床温及运行参数。

同时，做好日常维护，确保维护质量，从而有效避免流化床锅炉结焦。

关键词：循环流化床锅炉；结焦；预防；维护
1锅炉结焦概述
1.1锅炉结焦的原因
锅炉内高温处熔化的灰接触到受热面后，粘附在锅炉的受热面上。

由于积灰的导热性能差，导致积灰外表面温度高于内表面温度。

锅炉积灰还会增加管壁面的粗糙程度，自然软化后会使更多的灰粘附在粗糙面上，灰渣外围的温度越高，覆盖的灰就越多，灰层也越来越厚。

当炉膛温度达到灰渣的熔点之后，灰渣会变成液体流到附近的受热面管上，如果长期不清理结焦，就会导致结渣的面积不断扩大。

1.2锅炉结焦的危害
锅炉结焦会加大锅炉系统的热量损失，因为水冷壁结焦会导致蒸发量下降，炉膛出口的温度会上升，从而使排烟热损失增大，而蒸汽出口的温度也会上升，同时管壁的温度增大，使通风阻力加大，锅炉出力就会受到限制。

此外，锅炉在结焦后还会出现局部过热，导致锅炉爆管，影响锅炉的安全运行。

2循环流化床锅炉结焦原因分析
2.1燃料的影响
燃煤自身特性是结焦的主要影响因素之一，若燃用煤种的灰熔点偏低，发生结焦的概率会增高。

入炉煤的粒径分布超过设计范围，大颗粒占比严重超标，入
炉后的大颗粒煤粒流化效果较差，主要沉积在密相区燃烧放热，由于细颗粒偏少，无法及时带走多余热量，导致密相区温度不断升高，容易形成高温结焦。

2.2运行参数的影响
为了控制炉内NO
的生成量，运行中总是追求低氧运行，如一次风量偏小或
x
低于临界流化风量，会造成料层流化不好而出现局部温度过高的情况。

一旦局部
出现结焦就会粘结周围的颗粒而使结焦扩大。

料层差压是一个反映燃烧室料层厚
度的参数，在锅炉运行中，料层厚度会直接影响锅炉的流化质量，如料层厚度过大，引起流化不好，造成炉膛结焦的概率就大。

2.3锅炉启停操作方面
锅炉启动或压火过程中，很容易发生结焦情况。

锅炉启动过程中，料层过薄
或过厚，均会导致布风板上出现床料流化不良的情况；投煤过早或投煤量过多，
造成炉内可燃质积聚，出现床温急剧升高，无法控制而超温；在炉膛横截面上的
投煤量偏差，一方面造成床温偏差过大，另一方面投煤量多的区域容易出现流化
不良的情况。

锅炉压火过程中，未提前停煤或床料中可燃成分较高且有冷风漏入
炉内，都有可能导致结焦的发生。

2.4锅炉维护不及时
随着锅炉运行时间增长形成焦块，加重维护工作难度。

如果锅炉维护不及时，例如，烟道受热面吹灰不及时或吹灰不彻底，积灰阻碍烟气换热，烟气温度升高，为锅炉结焦创造条件。

炉内杂物堵塞排渣孔，在排渣孔周围形成焦块，加重排渣
孔堵塞，锅炉排渣更加困难，床层厚度逐渐增加直至造成床面局部不流化，锅炉
难以稳定运行，被迫停炉。

3预防循环流化床锅炉结焦的措施
3.1加强燃料管理
加强入厂燃料质检，严格控制燃料品质。

当燃料质量、品质不能满足运行需
求时，应及时采取有效控制措施，对含有较多铝合金等杂质的燃料拒绝收购，确
保入炉燃料合格。

合理掺配燃料，特别是阴雨天，做到干湿、粗细燃料搭配合理。

晴天时对库存湿燃料进行摊晒，减少含水量高、热值低的燃料入炉。

3.2合理控制床温
综合炉内脱硫效果和运行安全性，床温一般控制在800℃至920℃，超出范
围要及时调整运行参数，严禁床温超过1000℃。

同时控制床温要结合燃煤的焦结
特性，一般要求床温至少低于灰变形温度300℃。

锅炉升温升压期间，床温达到500℃以上可加入少量的煤以提高床温。

刚开
始投煤时，不要过快过猛，应遵循脉动给煤的原则。

若发现密相区床温急剧升高，说明底料有结焦的趋势，则应该减少给煤量，增加风量，防止结焦。

3.3规范启停操作
每次锅炉点火启动前，都应检查风帽的磨损情况、清理水冷风室及循环系统
的杂物；做好床料的流化试验，包括空床阻力试验、临界流化风量试验、流化质
量试验等。

启动过程中，尽量缩短油煤混合时间，投煤阶段密切注意床温变化，
采用对称给煤的方式，使床温平缓且均衡的升高。

停炉或压火操作，尽量使床料
中的残煤燃尽。

3.4合理配风，消除锅炉漏风
平衡配风量，避免出现缺氧燃烧情况的发生，减少炉膛局部还原性气体环境
出现的频次，根据锅炉运行情况选择合理的过量空气系数，使锅炉出口氧含量保
持在6%～8%范围内。

炉排干燥加热区、热解燃烧区和燃尽区按3∶5∶2的比例进
行配风，并控制炉排温度不超过350℃。

锅炉停运检修启炉前，须进行正压试验，并加大对锅炉漏风点的查找，确保所有看火门、人孔门、除灰门等关闭严密，发
现漏风点及时采取堵塞措施，减少炉膛的漏风量；正常运行时，应保持各段炉排
有相应的风量通过，控制锅炉燃烧室上部负压在-30Pa～-50Pa之间。

加大对炉膛
侧墙风机运行巡检的力度，确保其吸风冷却效果，抑制炉墙结焦。

3.5强化维护管理
1.
锅炉停运后，首先要检查炉内密相区、外置式换热器、返料系统等各处浇注
料的完整性。

当发现有浇注料松动甚至脱落现象时，应及时处理，防止大块浇注
料沉积在床面，导致局部流化不良，并且对脱落部位进行修补，防止脱落面积扩大。

检修施工时要确保合格的施工措施及工艺，防止修补区域二次塌落。

2.
每次停炉，都要检查布风板的完整性、风帽的畅通性，以及配风管的平整性，防止布风均匀性变差，堵塞的风帽要及时疏通。

对磨损严重的风帽及时进行更换，将床面杂物清理干净。

启动时，应进行冷态流化试验，确保床层布风均匀，流化
良好。

3.
锅炉结焦是一个缓慢的过程，运行时司炉要熟知预防结焦的措施，实时观察
运行情况并优化运行方式，有效应对锅炉运行中出现的问题，积极开展锅炉最佳
燃烧工况调整，尽可能避免结焦问题的发生。

当发现有结焦迹象时，司炉应具备
分析结焦原因，并具备通过燃烧调整最大限度减少结焦量、减缓结焦速度的能力。

为避免积灰因素所导致换热受阻，烟气温度较高造成的结焦，需提高吹灰质量，
使受热面尽可能少的残留灰分。

当发现有结焦时，应及时组织在线清焦作业，避
免出现结焦进程加速，造成事故扩大。

4.
高温纳米陶瓷涂层技术进入火电行业，并得到了一定的应用，其主要原理是
在锅炉受热面管表面喷涂一层致密的、具有腐蚀惰性的、焦渣低润湿性的以及具
有一定辐射功能的涂层，以此降低腐蚀与结焦导致的后果。

高温纳米陶瓷涂层能
够使灰粒附着性降低，达到很好的防结焦效果。

致密的陶瓷薄膜使锅炉基质与外
部环境隔绝，减少了氧化高温腐蚀现象的发生。

对锅炉基材表面进行陶瓷喷涂，
可以使基材的硬度提升，提高抗热震能力与可靠性，有效地对基材进行了保护。

4结语
综上所述，循环流化床锅炉掺烧燃料中混有杂物，引起流化不良、结焦，锅炉无法稳定运行。

针对这一问题，分析锅炉燃烧特性，确定锅炉流化不良、结焦的原因，提出加强燃料掺配及筛分、合理调节燃烧工况、加强锅炉维护力度等预防措施，以确保机组安全运行。

参考文献
[1]谷占军.某中温次高压垃圾焚烧炉结焦原因及对策分析[J].能源与环
境,2022,(01):66-67.
[2]郑伟,蒋春雷.燃料杂物导致某生物质锅炉结焦停炉的分析及预防[J].山东电力高等专科学校学报,2022,25(01):54-56.
[3]王明洋,管玉保,于瀚博,刘放.锅炉水冷壁受热面新型防结焦喷涂技术应用综述[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2022,18(01):38-42.
作者简介：单永方（1965.09-），男，汉族，安徽合肥，大学专科，中级工程师，研究方向：热能动力工程。