防止循环流化床锅炉结焦事故预案

循环流化床锅炉结焦就是料层中的颗粒（包括底料和煤）因燃烧时产生大量的热而不能被工质及时带走，使其温度超过灰渣的变形温度而产生的粘结成块的现象。局部结渣后，所形成的小渣块会迅速粘结成一大块，甚至布满整个料层，使处于流化状态料层布风遭到破坏，料层不能正常沸腾，只得被迫停止运行。

循环流化床锅炉结焦一旦产生，便会迅速增长，焦块长大速度越来越快，会迅速造成大面积的结焦，造成锅炉停炉事故。

一、结焦现象

    循环流化床锅炉在运行时出现结焦的现象主要有：

1、  DCS显示床温、床压极不均匀，燃烧极不稳定，相关参数波动大，偏差大。床温测点有数个出现偏差大(差值大于150℃)，并且大幅跳动；两侧床压值偏差大，有时达到3kPa左右。

2、  结焦初期(局部)料层差压下降，结焦严重时，料层差压急剧增加。

3、  氧量快速下降，几乎近于零。

4、  炉膛负压增大，一次风量，风室风压波动大。

5、  负荷、压力、汽温均下降。

6、  排渣不畅，床层排渣管发生堵塞，单个或多个放渣口放不出渣或放渣中有疏松多孔烧结性焦块(局部结焦)；

7、  从看火孔观察流化床内有白色火花，可见渣块，床料在炉内不正常的地运动；从观火孔能清晰看见焦块。

8、  料层差压突然增高(达10KPa左右)，短时后很快下降（判断为炉内浇注料大面积塌落）。

9、  锅炉带不上负荷。

二、结焦原因：

2.1燃烧方面的原因：

循环流化床锅炉所燃用的燃料绝大多数为高灰分高硫分的低热值燃料。这些燃料的黏土灰分占燃料量的40%以上，这就决定了循环流化床锅炉的燃料消耗量较大，而排出的渣量较多，燃料的质量一旦发生变化运行人员调节不好，就易结焦。

1)     灰熔点低。当燃料的灰熔点变形温度较低时，运行人员在炉床温度调整时不注意炉床温度的变化及排渣情况的变化调整反应不及时，将床温调整的过高，使炉床结焦。一般情况下炉床温度应低于灰熔点的变形温度100℃比较好。

2)     配煤不合理。燃料配煤时掺和不均，燃料挥发份和灰熔点变化过大，床温不易调节，不易控制造成炉床结焦。

3)     燃料粒度大。燃料粒度不符合规定，大颗粒多，一次风阻力大，流化质量差，造成炉床一次风量低结焦。

4)     燃料水份大。燃料中的水分过大，易结块，燃烧时水分蒸发吸热量大，床温变化大，易造成炉床结焦，连续长时间地燃用含水量大的煤易造成锅炉炉床频繁结焦现象。

2.2设备方面的原因：

循环流化床锅炉各主要辅助设备能正常运行，那么锅炉机组燃烧才能长时间的稳定运行。如果某一台或两台主要辅助设备出现异常，那么，它们将影响循环流化床锅炉的燃烧调整，使锅炉易发生结焦现象。

1)     风机异常。引、送风机出现异常，使风机出力降低，造成锅炉接带负荷氧量不足，使炉床结焦。

2)     烟风道损坏。引、送风机出入口的烟风道振动损坏，钢板撕裂，相继开焊，但无法停下维修，只能维持运行，这时易造成一次风量不足形成炉床频繁结焦。

3)     空预器漏风。运行中由于空预器的冲刷磨损和腐蚀，使空气预热器的热风大量漏入烟气中，造成运行锅炉燃烧氧量不足，流化不好，使炉床频繁结焦。

4)     一次风门断销。运行中的一次风门断销，档板自然下落，在一次风的作用下，一次风门自动关小，一次风量减少，风压下降，易造成炉床频繁结焦。

5)     风室开焊。运行中风室开焊，使一次风量减少，风压降低，影响流化质量，炉床温度不易控制易结焦。

6)     执行器损坏。运行中执行器故障或损坏，运行人员没有发现，调节不及时使炉床结焦。

7)     炉墙漏风。炉墙漏风尤其是尾部炉墙漏风严重时，使炉膛负压提不起来，一次风量加不上去，风量不足使炉床结焦。

8)     排渣装置损坏。循环流化床锅炉的排渣设备故障或损坏，使锅炉排渣困难或排渣不及时也易结焦。

9)     风帽损坏。运行中风帽损坏影响到炉料的流化质量易使炉床结焦。

10)  布风板损坏。运行中布风板变形损坏，一次风量分布不均或漏风，影响流化质量易形成流化死角，使炉床结焦。

11)  布风板上的耐火材料磨薄或局部损坏。使一次风通过风帽小孔出来之后对床料的作用力减弱，流化质量下降，易使床料产生高温结焦。

12)  碎煤机损坏或出力过低和破碎能力差，超大颗粒过多，使流化质量下降易结焦。

2.3操作方面的原因：

在负荷变化，床温变化，风室风压变化的情况下运行人员及时发现及时调整能保证循环流化床变工况下运行的。在运行操作调整方面，只要认真分析，根据工况的变化及发展趋势做出正确判断，勤调整，将锅炉稳定在某些运行参数值，防止这些参数发生较大的波动，那么，就能减少炉床的结焦，当操作不当时易发生炉床结焦。

1)     负荷变化频繁。电网的电负荷，周波频繁波动或热网的汽负荷有较大的波动以及汽轮机的调速系统有问题等造成锅炉的负荷变化较频繁，调节频繁，易出现循环流化床的床温波动较大，产生结焦现象。

2)     长期超负荷运行。循环流化床长期超负荷运行，使炉床料层较高，炉床温度较高，当锅炉减负荷过多、过快时易出现床温较高，排渣困难产生结焦。

3)     锅炉运行中氧量不足，氧量指示值偏低，风压提不起来，或风室开焊等，一次风量明显不足，使锅炉流化质量明显不佳，易结焦。

4)     一次风量与给煤量配比不当，导致炉床温度升高，调整不及时而结焦。

5)     运行调节中因忽略了监视造成床温太低而大量给煤，当床上料层温度回升时未及时减少给煤量或未及时增大一次风量导致床温升高而结焦。

6)     一台给煤机故障或损坏在运行中又有另外一台或两台给煤机断煤，运行人员操作调整不及时，投入的煤或赶床温调整不当使床温升高炉床结焦。

7)     运行中风帽堵塞，导致布风不均局部流化质量下降使炉床结焦。

8)     运行中返料系统突然中断返料，为了保证锅炉蒸发量，而增加煤量，没有及时加大一次风量，而超温结焦。

9)     运行中返料异常，返料量时大时小，使床温不易控制，床温升高而结焦。

10)  脱硫石粉来料不正常或石粉中断造成循环流化床锅炉的炉床温度升高调节不及时使锅炉的炉床结焦。

11)  运行中操作人员操作调节范围过大，造成炉床温度波动较大，调整不及时，当床温瞬间下降使炉床结焦。

12)  溢流隔墙有床料翻越，造成双床锅炉料层差压调节困难，使一次风量不足，炉床结焦。

13)  运行中炉内有耐火砖或耐材料落到床面上造成一部分物料流化不好，或造成流化死角，使局部结焦。

14)  点火时，炉内产生焦块，而未及时清除在运行中逐渐扩大而结焦。

15)  在锅炉正常压火中，运行人员在停送风机的同时忘记关闭快速一次风门，造成压火操作不当，炉床结焦。

16)  运行中，风机异常或故障导致高温压火或停炉时而结焦。

17)  在锅炉压火操作中给煤机的煤量没有减下来，床温没有下降就对锅炉进行压火操作，造成炉床结焦。

18)  布风板变形，使床料流化质量降低，运行中找不出调节方法造成结焦。

19)  人工排渣量过大，过于集中使风室风压及床温波动较大而结焦。

20)  运行操作人员确实没有注意到煤中的外在水分过大对燃烧的影响，仍然按照一般运行操作方法进行调节，致使锅炉频繁结焦。

21)  长期燃用灰熔点较低的煤种易发生炉床频繁结焦，运行人员应认真处理这一问题。

22)  长期燃用高硫份的煤种容易在床温过高的情况下产生频繁结焦，运行人员没有重视这一问题。

23)  播煤二次风挡板位置与实际指示不相符，误导了运行调整加剧了锅炉的频繁结焦。

24)  两侧副煤仓的煤发热量不一样，双床锅炉运行操作调整时左右两大床的燃烧调整时风煤配比仍采用一样的操作控制量，极易造成锅炉频繁结焦。

25)  大风帽磨穿或损坏使小分床一次风量明显不足，炉床处在微流化状或鼓泡状态下运行，运行人员无法调整一次风量，致使炉床频繁结焦。

26)  运行中一次风档板脱落或断销，或实际位置与指示不符，一次风量不足，运行人员没发现造成炉床结焦。

27)  大煤仓清仓使大量大块煤饼进入炉床，不易流化而结焦。

28)  运行中炉床料层过薄，一次风压过低造成床温波动太大易产生结焦。

29)  压火后有人随意打开炉门时间过长，或炉门没有关严大量漏入冷风，压火床料在遇氧后使床温升高结焦，运行人员没有发现。

30)  锅炉扬火过程中由于用风不当或床温控制不当而造成结焦，处理不及时，易使锅炉发生频繁结焦。

31)  锅炉在大颗粒薄料层下扬火用风不当，造成某一小分床局部结焦，清理不及时，使扬火后的正常运行中易发生炉床频繁结焦现象

三、结焦处理：

1、  适当增加一次风量，采取床料的再流化。

2、  加大床料置换，把流化不好的床料及时排出，填充新床料。

3、  减少煤量，适当降低床温、降低负荷。

4、  炉内结焦长时间流化不良，几经调整，仍无改善，严重影响锅炉运行，申请停炉。

5、  及时化验煤质，煤质变化较大时，及时进行调整。

6、  发现确认结焦严重，立即停止给煤，紧急停炉。

四、防止结焦的技术措施

1、一定要保证良好而稳定的入炉煤质，特别是粒度、细度、矸石、熔点等指标一定要严格控制。

2、点火前一定要认真做好流化试验，就地观察底料流化情况及厚度，确保合格。良好的炉内空气动力场，可有效控制旋风分离器的二次燃烧，避免燃烧室、旋风分离器、回料器的超温结焦。提高播煤风压、低负荷时适当减少两侧边给煤避免炉膛低温结焦。

3、在返料系统投入的情况下应经常检查返料是否畅通，防止因返料故障而造成结焦。

4、加快启动速度，避免结焦。对CFB锅炉应尽量缩短启动时间，否则油煤混烧时间过长，调整不当极易发生结焦，尤其投煤初期煤油混烧阶段，大量的煤投到炉内不能完全燃烧，很容易和未燃的油粘在一起形成局部高温结焦。点火初期当床温达到投煤温度时，应立即投煤，燃烧稳定后果断断油，包括在事故处理过程中，及时地断油，使煤油混燃时间缩短，防止结焦。

5、开始投煤量较大会出现床温飞升的现象。启炉时点动给煤的时间较长会造成可燃物的积累从而引起爆燃现象，对无烟煤的点火及运行过程应十分注意可燃成分的积累以免造成爆燃现象。刚开始投煤时，不得过快过猛，遵循少量间断的原则。先单台给煤机点动少量给煤等确认炉膛氧量下降、床温上升才可再次并逐渐延长点动给煤时间、增加给煤量。在700℃以前，最好采用点动给煤，禁止连续给煤，投煤时机可参照氧量的变化进行。

6、严格控制好床温。床温测量采用独特的床面上垂直均布的方式，可及时发现局部超温结焦。运行中通过监视布风板上均匀布置的热电偶测点，对异常工况及早采取措施；当发现床温过高时应立即采取措施，增加一次风量或减少燃料以降低床温。根据床温上升情况，及时细调、微调风量及给煤量，保持流化良好，控制床温涨幅不得过快，避免床温大幅度变化，造成恶性循环。综合考虑对结焦和控制Nox的影响，一般床温应控制在850-950℃之间，最高不应超过1000℃。其主要控制手段是调整风煤配比及返料量。应注意，如因煤粒变粗或煤质变差等原因引起的波床温动，应视情况适当提高一次风量来流化床层，抑平床温，否则易出现大颗粒沉积，床层分层，造成局部或整体超温结焦现象。如床温几点极不平衡或个别点极高，这是一个很危险的工况，应及时处理。床温控制应遵循就高不就低的原则。运行经验都证明，流化床中的结焦温度比煤粉炉中低的多，一般情况下，流化床中温度低于灰软化温度150-250℃就开始结焦。控制局部床温不能高于950℃。

7、控制床压当床压过高时应立即排渣，降低机组出力，使床压保持在正常范围内(7～10kPa)。控制好运行中料层差压来控制料层厚度。

8、应确保合格的炉内浇注料及耐火耐磨材料质量及施工质量，防止因浇注料等材料塌落而引起结焦。

9、启炉时回料腿由于回料温度较低流动性差，容易出现回料腿堵塞。建议启炉时应密切观察回料腿温度、压力的变化，如温度不变，则应用压缩空气进行吹扫流化，吹扫时应注意防止回料腿内的物料突然大量返回炉膛影响燃烧。

10、锅炉更换风帽后，需重新测定布风板阻力特性并让运行人员及时了解此特性的变化。启动前要做临界流化风量试验，一方面检验风帽是否有堵塞，另一方面运行中以此风量来指导运行调整，正常运行中要保证流化正常，一次风量不能小于此风量。

11、适当加大一次风量、风压，将风室风压提高到8Kpa以上，是440t/hCFB锅炉良好流化、稳定运行的保证。为保证安全稳定运行，应在点火过程中保证布风均匀性，并注意在点火过程后期适时排渣。运行中的渐进性结焦在掌握操作技能，控制入炉颗粒大小尺寸后，也是可以避免的。避免低温结焦，最好的办法是保证易发地带流化良好，颗粒混合迅速均匀或处于正常的流化状态，这样温度均匀，可防止结焦。

12、严格执行各厂家的运行规程，确保返料风机设备安全运行。避免回料阀内因局部死区而出现结渣的现象。回料阀的充气量应严格控制规定范围内，以防止未燃碳粒在局部区域复燃，避免回料阀内结渣。

13、防止后墙给煤的锅炉密相区回料口出现结焦。后墙回料阀给煤的CFB锅炉，在点火调试阶段，易出现回料口超温结焦现象，原因是：点火阶段回料量少，给煤不能迅速被回料带入炉内，堆积在回料口，引起局部燃烧过强导致超温结焦；回料量少，导致烟气反窜向回料口，回料口处形成旋涡；挥发份在此燃烧造成超温结焦。改造的办法是在回料斜腿上加装朝向其出口的高速冷风管道，该股风一方面把挥发份吹进炉内，破坏回料口旋流，防止燃烧；一方面起到播煤风的作用。

14、改造流化床两侧和水冷风室两侧人孔上的看火孔，以便在运行中运行人员能明显看到床料流化情况和风帽漏渣在水冷风室里的堆积情况。

15、对锅炉热力性能的良好预测可确保沿炉膛断面以及沿炉膛高度方向上温度场的均匀性。选取适当布风板及床层阻力，保证锅炉在运行过程中床层流化均匀，避免大颗粒在布风板上沉积，保证布风均匀，流化质量良好，床层内无死区。炉前气力播煤装置，使给煤入炉均匀，以避免局部富煤区域在运行过程中遇氧爆燃而引起局部超温、结焦现象的出现。炉内采取下浓上稀的流态化工艺，二次风调节裕度较大，通过一、二次风的调节可达到迅速调节床温目的，将床温控制在允许范围内。