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淺談對鍋爐運行故障原因的分析
論文關(guān)鍵詞：鍋爐故障 磨損 分析 解決措施
論文摘要：CFB鍋爐是近年才發(fā)展起來(lái)的新型潔凈煤燃燒技術(shù)。從國內CFB鍋爐的運行過(guò)程中，發(fā)現了一些故障和缺陷。結合自身的運行和調試經(jīng)驗，對故障原因作出了分析，提出了解決措施，為CFB鍋爐的運行和設計提供借鑒和參考。
全國已有數十臺CFB鍋爐在各地電廠(chǎng)建成投產(chǎn)。這些國產(chǎn)化鍋爐的建成和投產(chǎn)，標志著(zhù)中國的CFB鍋爐已經(jīng)進(jìn)入穩步發(fā)展階段。
同其它鍋爐一樣，CFB鍋爐也有其自身的局限性和一個(gè)完善過(guò)程。CFB鍋爐運行的情況來(lái)看，CFB鍋爐暴露出了以下問(wèn)題：
1)冷渣器故障。主要故障是排渣管容易堵塞；冷渣器選擇室結焦；冷渣器下灰倉格刪堵塞（采用倉泵輸灰的冷渣器）等。2)J閥（旋風(fēng)分離器）故障。3)給煤系統故障。4)CFB鍋爐的磨損和澆注料脫落。5)CFB鍋爐的膨脹問(wèn)題。
針對CFB鍋爐在運行和維護中出現的問(wèn)題，作者通過(guò)反復摸索、查閱資料、分析眾多廠(chǎng)家的運行數據及結合作者的運行和調試經(jīng)驗，初步形成了如下措施。
一、冷渣器故障
1、排渣管堵塞
1）排渣管堵塞的主要原因 排渣管內部耐磨膨脹受限導致內部變形。
爐內脫落的耐磨澆筑料、燃燒過(guò)程中形成的焦塊進(jìn)入排渣管。
采用階梯板的排渣管內積灰過(guò)多，造成灰渣在排渣管中流動(dòng)不暢。
2）排渣管堵塞采取的措施 渣管設計和施工時(shí)應消除設計角度偏差，考慮材料的膨脹間隙。施工時(shí)注意排渣管內部耐磨材料澆筑質(zhì)量，使排渣管內部平滑。
鍋爐點(diǎn)火時(shí)應對排渣口進(jìn)行吹掃，清除排渣管內的雜物；爐內澆筑料選擇既耐磨又具有較強結合強度材料，在耐火材料的養護階段注意耐火材料的養護，防止爐內澆注料脫落；運行人員加強對鍋爐運行參數的控制，有效地抑制爐膛內結焦；設計方便對排渣口結焦進(jìn)行疏通的捅灰口，出現堵塞應及時(shí)安排人員進(jìn)行疏通。
對采用階梯板的排渣口和用壓縮空氣進(jìn)行進(jìn)渣的排渣管，應及時(shí)排掉階梯板內的積灰。
2、選擇室結焦
1）選擇室結焦的主要原因 在床壓較高情況下，排渣量突然增加，或從選擇室回灰大量涌入未燃盡燃料和床料，選擇室流化狀態(tài)被破壞，未燃盡的高溫燃料在選擇室燃燒結焦。
風(fēng)帽堵塞較多或大粒徑的床料進(jìn)入冷渣器導致選擇室的流化不良。
冷渣器中的床料未冷卻到設計溫度就進(jìn)行排渣，造成冷渣器內部部件變形，影響冷渣器的流化；冷渣器長(cháng)時(shí)間停用或長(cháng)期選擇單個(gè)冷渣器排渣，停用的冷渣器中的床料在水蒸氣作用下粘結，形成低溫焦。
運行人員未把握好冷渣器流化風(fēng)量的配比，不恰當的風(fēng)量配比導致了冷渣器中灰渣流化不良。
2）選擇室結焦的解決措施 運行人員加強對鍋爐運行工況的了解，及時(shí)調整鍋爐參數，樹(shù)立鍋爐物料動(dòng)態(tài)平衡的概念，控制鍋爐的運行床壓在正常值，盡量避免鍋爐大量排渣。
[1]
每次停爐應對冷渣器風(fēng)帽進(jìn)行吹掃，發(fā)現堵塞風(fēng)帽應疏通，控制好燃料的粒徑。
鍋爐進(jìn)行排渣，冷渣器應交替進(jìn)行；對進(jìn)入冷渣器的灰渣進(jìn)行充分冷卻，保證冷渣器的運行工況。
對冷渣器流化風(fēng)室風(fēng)量進(jìn)行經(jīng)驗，選擇冷渣器各風(fēng)室風(fēng)量的優(yōu)化參數包括冷渣器最低的流化風(fēng)量，保證冷渣器在任何負荷下的正常流化。
3、冷渣器下灰倉格刪堵塞原因及采取措施
采用倉泵輸灰的鍋爐，其格柵堵塞的主要原因是燃料中的大粒徑煤矸石和大量的排灰量。解決措施是加強燃料的質(zhì)量，優(yōu)化煤的分級，對格柵進(jìn)行預見(jiàn)性的清理。
在冷渣器的改造方面，河南新鄉電廠(chǎng)做了有力探索，其改造的滾筒式冷渣器運行取得了良好效果，該滾筒式冷渣器主要通過(guò)變頻器改變滾筒式冷渣器的轉速來(lái)滿(mǎn)足排渣要求。
二、J閥（旋風(fēng)分離器）故障
1、J閥（旋風(fēng)分離器）故障主要原因
1)旋風(fēng)分離器回料不正常。旋風(fēng)分離器因灰位較高而影響了分離器的分離效果，從而使一定量未分離灰進(jìn)入煙道造成空預器積灰嚴重，引起J閥入口靜壓波動(dòng)。
2)過(guò)高的循環(huán)倍率造成J閥循環(huán)灰量過(guò)大，超出J閥流通能力。
3)燃燒工況的突然改變破壞了J閥的循環(huán)。
4)流化風(fēng)配比不恰當，J閥回料未完全流化。
2、J閥（旋風(fēng)分離器）故障采取措施
1)發(fā)現回料不正常時(shí)，及時(shí)對旋風(fēng)分離器的風(fēng)量進(jìn)行調整，必要時(shí)降低鍋爐負荷；尾部煙道積灰嚴重時(shí)，加強對其吹灰（注意控制爐膛負壓），必要時(shí)采用從事故放灰口放灰。
2)適當降低冷渣器用風(fēng)，適當提高二次風(fēng)量的比例，降低燃燒風(fēng)量，保證爐內的燃料和床料在爐內有足夠的停留時(shí)間，即增加內循環(huán)的時(shí)間和數量，降低旋風(fēng)分離器的物料比例。
3)在燃燒工況突然改變導致循環(huán)被破壞時(shí)，應及時(shí)調整鍋爐運行參數建立新的平衡。
4)加強對J閥風(fēng)量配比的經(jīng)驗總結，尋找J閥各部分最優(yōu)化參數，選擇合適流化風(fēng)量和松動(dòng)風(fēng)，建議在風(fēng)量調定且回料正常時(shí)，不宜對該風(fēng)量做隨意變更。
三、給煤系統故障
1、給煤系統故障主要原因
1）CFB鍋爐燃料的顆粒較粗，但燃料中的細微顆粒在煤質(zhì)中有較大水份時(shí)極容易粘結，從而造成煤倉和給煤線(xiàn)堵塞。2）煤粒在給煤機中堵塞、擠壓，從而造成給煤機鏈條爬坡、斷鏈。3）煤中雜質(zhì)如編織袋、樹(shù)塊進(jìn)入給煤機，造成給煤機卡澀、堵煤、跳閘和銷(xiāo)子斷。
[2]
2、給煤系統故障解決措施
1）CFB鍋爐的燃煤根據煤的特性和現場(chǎng)實(shí)際，設置干煤設施；有效減少煤中的細微顆粒（如在煤破碎機前加設旁路），防止煤的過(guò)度粉碎，減少貼煤的可能性；根據各廠(chǎng)燃煤的實(shí)際情況，鍋爐煤倉加裝可靠的松動(dòng)裝置，在給煤機下加裝電動(dòng)或手動(dòng)調節閥，保證給煤的連續性和均勻性。2）對給煤線(xiàn)做好選型，加強給煤線(xiàn)運行中檢查。3）加強燃料的和質(zhì)量控制，防止不易破碎的雜物進(jìn)入給煤線(xiàn)。
四、CFB鍋爐的磨損和澆注料脫落
1、CFB鍋爐的磨損
CFB鍋爐典型特征是煙氣流速較高，煙氣中灰的濃度大，顆粒粒徑大，因而對爐墻的沖刷嚴重。在CFB鍋爐中容易磨損的主要部位有：承壓部件、內襯、旋風(fēng)分離器、布風(fēng)板、返料裝置及水冷風(fēng)室。影響磨損的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循環(huán)方式、運行參數、受熱面結構和布置方式。
其解決措施是：選擇合適的防磨及澆注料；采用合理的結構設計；對材料表面進(jìn)行特殊處理，鍋爐磨損嚴重部位應增加防磨襯墊；運行人員加強對鍋爐燃燒參數的調整，控制床溫變化幅度在允許值；注意煤質(zhì)質(zhì)量。
2、澆注料脫落
鍋爐頻繁的啟停、不恰當的養護措施可能導致?tīng)t內澆筑料在膨脹和收縮過(guò)程中的脫落。爐內澆筑料應根據爐內不同部位的溫度、磨損條件、耐磨材料的性質(zhì)、抗震特性、熱膨脹性及價(jià)格因素綜合考慮，選擇既耐磨又具有較強結合強度材料，耐火材料的澆注需要有資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)施工隊伍進(jìn)行。
五、CFB鍋爐膨脹問(wèn)題
鍋爐爐膛、旋風(fēng)分離器、尾部煙道有不同的膨脹中心，因此鍋爐的許多部件連接采用了膨脹節連接，如鍋爐到旋風(fēng)分離器進(jìn)口、旋風(fēng)分離器出口到水平煙道等。各膨脹節特別是床下水冷風(fēng)室和回料系統的膨脹節，在金屬膨脹節能夠滿(mǎn)足各方面的膨脹要求時(shí)，應考慮換成金屬膨脹節；充分利用停爐機會(huì )，對膨脹節進(jìn)行檢查、修補、更換。非金屬膨脹節設計應考慮通風(fēng)以及防止積灰和煤粉導致?lián)p壞；在鍋爐設計時(shí)應考慮對不同的膨脹進(jìn)行補償。
在這些故障中，不難看出，鍋爐的燃料導致了許多故障。因此，在鍋爐大型化設計時(shí)，應考慮對燃料預處理做出優(yōu)化設計，如使燃料的水份降低，煤質(zhì)更具有寬篩分特點(diǎn)，進(jìn)一步降低煤中煤矸石含量等。通過(guò)燃料的預處理改善燃料特性，將直接降低冷渣器、J閥（旋風(fēng)分離器）、給煤系統、鍋爐的磨損等故障率，使鍋爐的可用率得到保證。
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