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摘要：循环流化床锅炉技术是目前迅速发展起来的一项高效、清洁燃烧技术。结焦是循环流化床锅炉运行中较为常见的现象，直接影响锅炉的安全经济运行。本文提出结焦机理并分析其原因，同时提出了防止结焦的技术措施，以避免循环流化床锅炉结焦。
关键词：循环流化床锅炉 结焦原因 预防技术措施
1、结焦机理及现象
1.1 结焦分类及结焦机理
当床层整体温度低于灰渣变形温度时，由于局部超温或低温烧结而引起的结焦称低温结焦，低温焦块是疏松的带有许多嵌入的未烧结颗粒。床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦称高温结焦，高温焦块表面上看基本上是熔融的，冷却后呈深褐色并夹杂少量气孔。运行中床温、床压和流化都正常的情况下出现的缓慢长大的焦块称渐进性结焦，这种结焦是较难察觉的。炉内结焦包括高温结焦、低温结焦、渐进性结焦和油煤混燃时间较长以及流化不正常引起的结焦。不论是哪种原因引起的结焦，一旦渣块在床料中存在并随着时间的推移，焦块将象滚雪球似的越滚越大，造成流化更加困难，即结焦影响流化，而流化不良更易结焦，其结果是堵塞排渣管，最后被迫停炉。
1.2 结焦现象
结焦现象主要有：
（1）CRT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。
（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，床料在炉内不正常地运动。
（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）。
2、结焦原因分析
2.1给煤粒度过大或过细，细粉过多，造成二次燃烧超温而结焦； 煤质变化过大； 排渣系统故障； 使用含钾、钠高的煤种，其灰渣的熔点较低，一般在 1050 ～1100 ℃，极易造成锅炉超温结焦。
2.2锅炉启动前风帽小孔堵塞过多。
2.3 处理操作不当，流化风速低于临界流化风速； 排渣过多，料层太薄，造成流化条件恶化，床料流化不良。
2.4启动过程中床料流化不良，造成局部过热结焦。
2.5启动过程中，投煤过早或床料中含可燃物过多，达到着火点时失控，造成燃料爆燃而结焦； 床温过低时大量给煤，部分没有燃烧的燃料在旋风分离器和返料器内二次燃烧，造成超温结焦。
2.6床温热电偶出现测量故障，引起误判断，导致误操作。
2.7回料系统堵塞； 石灰石（ 炉内脱硫） 系统不能正常运行，入炉石灰石量大幅变化； 锅炉床温过高，或燃料的灰熔点太低。
2.8一次风与二次风配比失调； 给煤机运行不正常； 锅炉运行中，风煤比长时间不适当； 一次风量低于最小流化风量和临界流化风速，导致流化不良。
2.9返料器堵塞，造成返料突然停止，没有及时加大一次风量或减少给煤量，从而引起超温结焦； 煤粒度过大，沉降在风帽间，造成床料流化不好。
2.10停炉过程中，燃料未完全燃烬，空气从风机密封不严处进入炉膛，由于床料内可燃物燃烧热量不能及时移走而形成低温结焦。
2.11风帽堵塞或损坏，造成布风板布风不均，部分料层未流化； 锅炉启动前流化风嘴堵塞过多，或有耐火材料等杂物遗留在炉内。
2.12排渣不及时，床料太厚，没有及时提高一次风压； 空气预热器管因低温腐蚀而泄漏严重，一次风量不足，燃烧室内热量未及时被带走，造成局部过热而产生结焦。
2.13运行人员对床温监视不到位造成超温。根据一些文献资料介绍，实际颗粒的温度比床温测点测得温度要高150～200℃，可知虽然床温测点反映的温度不高，但实际温度已达1000℃，部分颗粒产生粘黏，形成焦块，并逐渐变大。当出现燃烧故障时，循环流化床锅炉床温的变化是非常快的。由于炉膛内的物料很多，热容积大，床温如不能及时控制，极易产生结焦。
2.14翻床是双布风板循环流化床锅炉特有的一种现象，也是导致锅炉结焦的原因之一，如何避免翻床就成了关键。
3、防止结焦的技术措施
3.1点火过程中严格控制进煤量。点火过程中，一般床温达到500 ℃以上可点动少量的投煤以提高床温。但加煤量过大，由于煤粒燃烧不完全，整个床料含碳量增大，一增大风量就会猛烈燃烧，床温上升很快，甚至超过灰的软化温度，造成整床超温结焦。当床温超过1000 ℃，虽采取减煤加风措施，床温仍然上升，此时必须立即停炉压火，一般待床温低于 800 ℃再启动。
3.2保证燃料制备系统运行正常，给煤粒度及配比符合设计要求。
3.3严格控制料层差压，均匀排渣。
3.4认真监测床底部和床中部温差，如温差超出正常范围，说明流化异常，下部有沉积或结渣，此时，可短时增大一次风，加强焦块之间摩擦，如不能清除应立即停炉检修。
3.5低负荷运行时，如发现床温突然下降，除断煤外很可能是床料沉积，这时若增大给煤量，反而会加剧沉积，流化质量变差，造成局部结焦。当判明床料沉积时，应打开冷渣排放管放渣，待床温正常后，应适当调节至较高负荷下运行。
3.6增减负荷运行严格控制床温。增减负荷运行时，严格控制床温在允许范围内，做到涨负荷先加风后加煤，减负荷先减煤后减风，燃烧调节要采取 “少量多次”的调节方法，避免床温大起大落、大幅波动。
3.7正常运行过程中认真调整一、二次风配比。对于高温旋风分离器，保证任何时候含氧量不低于 3% ～5% ，以降低飞灰可燃物含量，可防止分离器和返料机构内发生二次燃烧而超温。若超出正常值很多，可能是发生二次燃烧，此时应增大返料器下部流化风量来增大返料量。
3.8压火时应正确操作。压火时将锅炉负荷降至最小值，停止排渣并保持较高的床压； 停运给煤线，减小二次风量； 床温维持在850～900℃，待床温有下降趋势且氧量有所上升时则停运一次风机、二次风机、流化风机和引风机，迅速关闭各风机进、出口阀以及风、烟道挡板和隔离门，防止漏风。
3.9设计时适当选取布风板及床层阻力，基本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，基本保证布风均匀，流化质量良好，床层内无死区。给煤入炉要均匀，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，二次风调节裕度设计较大，通过一、二次风的调节可迅速调节床温，将床温控制在允许范围内。
3.10锅炉更换风帽后，需重新测定其布风板阻力特性，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。
3.11锅炉值班员必须认真监视一次风机出口风压与水冷风室压力差，最低负荷压力差不得低于4KPa，随着负荷增加而不断增大压差，认真监视主流化风调门开度不得超过30%，开度超过30%，调门线性不好极易造成两床失稳，还有就是左右两侧一次风量必须相当，只有这样才能保证不锅炉翻床。
4、结语
引起循环流化床锅炉结焦的原因很多。随着循环流化床锅炉技术的日益成熟，设计方面的问题愈来愈少，锅炉结焦的主要原因还是给煤机故障和操作不当。因此，必须认真精心操作，密切关注床温和负荷等参数的变化，分析其变化的原因，积极采取有效的措施进行调整处理，循环流化床锅炉结焦是完全可以预防和避免的。
参考文献
[1]王慧丽.循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施[J].热力发电，2007（2）.
[2]张灵.循环流化床锅炉施工要点及在我国的应用前景.电源技术应用.2012/10
[3]吴家标.循环流化床锅炉效率相关参数的建模研究.计算机与应用化学.2012/10
作者简介：王杰峰（1982—），男 ，河北邯郸人，大学本科，助理工程师，从事电厂生产技术管理工作。
关键词：循环流化床锅炉 结焦原因 预防技术措施
1、结焦机理及现象
1.1 结焦分类及结焦机理
当床层整体温度低于灰渣变形温度时，由于局部超温或低温烧结而引起的结焦称低温结焦，低温焦块是疏松的带有许多嵌入的未烧结颗粒。床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦称高温结焦，高温焦块表面上看基本上是熔融的，冷却后呈深褐色并夹杂少量气孔。运行中床温、床压和流化都正常的情况下出现的缓慢长大的焦块称渐进性结焦，这种结焦是较难察觉的。炉内结焦包括高温结焦、低温结焦、渐进性结焦和油煤混燃时间较长以及流化不正常引起的结焦。不论是哪种原因引起的结焦，一旦渣块在床料中存在并随着时间的推移，焦块将象滚雪球似的越滚越大，造成流化更加困难，即结焦影响流化，而流化不良更易结焦，其结果是堵塞排渣管，最后被迫停炉。
1.2 结焦现象
结焦现象主要有：
（1）CRT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。
（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，床料在炉内不正常地运动。
（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）。
2、结焦原因分析
2.1给煤粒度过大或过细，细粉过多，造成二次燃烧超温而结焦； 煤质变化过大； 排渣系统故障； 使用含钾、钠高的煤种，其灰渣的熔点较低，一般在 1050 ～1100 ℃，极易造成锅炉超温结焦。
2.2锅炉启动前风帽小孔堵塞过多。
2.3 处理操作不当，流化风速低于临界流化风速； 排渣过多，料层太薄，造成流化条件恶化，床料流化不良。
2.4启动过程中床料流化不良，造成局部过热结焦。
2.5启动过程中，投煤过早或床料中含可燃物过多，达到着火点时失控，造成燃料爆燃而结焦； 床温过低时大量给煤，部分没有燃烧的燃料在旋风分离器和返料器内二次燃烧，造成超温结焦。
2.6床温热电偶出现测量故障，引起误判断，导致误操作。
2.7回料系统堵塞； 石灰石（ 炉内脱硫） 系统不能正常运行，入炉石灰石量大幅变化； 锅炉床温过高，或燃料的灰熔点太低。
2.8一次风与二次风配比失调； 给煤机运行不正常； 锅炉运行中，风煤比长时间不适当； 一次风量低于最小流化风量和临界流化风速，导致流化不良。
2.9返料器堵塞，造成返料突然停止，没有及时加大一次风量或减少给煤量，从而引起超温结焦； 煤粒度过大，沉降在风帽间，造成床料流化不好。
2.10停炉过程中，燃料未完全燃烬，空气从风机密封不严处进入炉膛，由于床料内可燃物燃烧热量不能及时移走而形成低温结焦。
2.11风帽堵塞或损坏，造成布风板布风不均，部分料层未流化； 锅炉启动前流化风嘴堵塞过多，或有耐火材料等杂物遗留在炉内。
2.12排渣不及时，床料太厚，没有及时提高一次风压； 空气预热器管因低温腐蚀而泄漏严重，一次风量不足，燃烧室内热量未及时被带走，造成局部过热而产生结焦。
2.13运行人员对床温监视不到位造成超温。根据一些文献资料介绍，实际颗粒的温度比床温测点测得温度要高150～200℃，可知虽然床温测点反映的温度不高，但实际温度已达1000℃，部分颗粒产生粘黏，形成焦块，并逐渐变大。当出现燃烧故障时，循环流化床锅炉床温的变化是非常快的。由于炉膛内的物料很多，热容积大，床温如不能及时控制，极易产生结焦。
2.14翻床是双布风板循环流化床锅炉特有的一种现象，也是导致锅炉结焦的原因之一，如何避免翻床就成了关键。
3、防止结焦的技术措施
3.1点火过程中严格控制进煤量。点火过程中，一般床温达到500 ℃以上可点动少量的投煤以提高床温。但加煤量过大，由于煤粒燃烧不完全，整个床料含碳量增大，一增大风量就会猛烈燃烧，床温上升很快，甚至超过灰的软化温度，造成整床超温结焦。当床温超过1000 ℃，虽采取减煤加风措施，床温仍然上升，此时必须立即停炉压火，一般待床温低于 800 ℃再启动。
3.2保证燃料制备系统运行正常，给煤粒度及配比符合设计要求。
3.3严格控制料层差压，均匀排渣。
3.4认真监测床底部和床中部温差，如温差超出正常范围，说明流化异常，下部有沉积或结渣，此时，可短时增大一次风，加强焦块之间摩擦，如不能清除应立即停炉检修。
3.5低负荷运行时，如发现床温突然下降，除断煤外很可能是床料沉积，这时若增大给煤量，反而会加剧沉积，流化质量变差，造成局部结焦。当判明床料沉积时，应打开冷渣排放管放渣，待床温正常后，应适当调节至较高负荷下运行。
3.6增减负荷运行严格控制床温。增减负荷运行时，严格控制床温在允许范围内，做到涨负荷先加风后加煤，减负荷先减煤后减风，燃烧调节要采取 “少量多次”的调节方法，避免床温大起大落、大幅波动。
3.7正常运行过程中认真调整一、二次风配比。对于高温旋风分离器，保证任何时候含氧量不低于 3% ～5% ，以降低飞灰可燃物含量，可防止分离器和返料机构内发生二次燃烧而超温。若超出正常值很多，可能是发生二次燃烧，此时应增大返料器下部流化风量来增大返料量。
3.8压火时应正确操作。压火时将锅炉负荷降至最小值，停止排渣并保持较高的床压； 停运给煤线，减小二次风量； 床温维持在850～900℃，待床温有下降趋势且氧量有所上升时则停运一次风机、二次风机、流化风机和引风机，迅速关闭各风机进、出口阀以及风、烟道挡板和隔离门，防止漏风。
3.9设计时适当选取布风板及床层阻力，基本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，基本保证布风均匀，流化质量良好，床层内无死区。给煤入炉要均匀，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，二次风调节裕度设计较大，通过一、二次风的调节可迅速调节床温，将床温控制在允许范围内。
3.10锅炉更换风帽后，需重新测定其布风板阻力特性，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。
3.11锅炉值班员必须认真监视一次风机出口风压与水冷风室压力差，最低负荷压力差不得低于4KPa，随着负荷增加而不断增大压差，认真监视主流化风调门开度不得超过30%，开度超过30%，调门线性不好极易造成两床失稳，还有就是左右两侧一次风量必须相当，只有这样才能保证不锅炉翻床。
4、结语
引起循环流化床锅炉结焦的原因很多。随着循环流化床锅炉技术的日益成熟，设计方面的问题愈来愈少，锅炉结焦的主要原因还是给煤机故障和操作不当。因此，必须认真精心操作，密切关注床温和负荷等参数的变化，分析其变化的原因，积极采取有效的措施进行调整处理，循环流化床锅炉结焦是完全可以预防和避免的。
参考文献
[1]王慧丽.循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施[J].热力发电，2007（2）.
[2]张灵.循环流化床锅炉施工要点及在我国的应用前景.电源技术应用.2012/10
[3]吴家标.循环流化床锅炉效率相关参数的建模研究.计算机与应用化学.2012/10
作者简介：王杰峰（1982—），男 ，河北邯郸人，大学本科，助理工程师，从事电厂生产技术管理工作。