關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；沸騰燃燒；顆粒度；
循環(huán)流化床鍋爐燃燒技術(shù)在我國是上世紀(jì)80年代中期開始由中國科學(xué)院工程熱物理研究所與我公司聯(lián)合率先進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用，經(jīng)過近十年的摸索和完善，循環(huán)流化床鍋爐在近幾年間獲得了迅速發(fā)展。它與層燃鍋爐、室燃鍋爐相比具有燃料適用廣、燃燒效率高、環(huán)保性能好、負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、灰渣便于綜合利用等優(yōu)點(diǎn)。特別是在解決工業(yè)鍋爐燃料復(fù)雜、設(shè)計和運(yùn)行熱效率低、環(huán)保等方面取得突破性進(jìn)展，各制造廠家新產(chǎn)品的開發(fā)和推出力度之大前所未有。
循環(huán)流化床鍋爐的燃燒特點(diǎn)是寬篩分的煤粒在適當(dāng)?shù)臍饬髯饔孟�，在燃燒室中一面翻騰運(yùn)動，一面燃燒，它即不同于煤粉鍋爐的燃燒方式，也不同于層燃爐的燃燒方式，它是一種沸騰燃燒。
據(jù)筆者的了解，循環(huán)流化床鍋爐對燃料的粒度要求在圖紙和技術(shù)文件中都有明確規(guī)定：一般為煙煤0~13mm；無煙煤0~8mm。在大型發(fā)電循環(huán)流化床鍋爐中，為保證燃料的粒度，設(shè)計院對制粉系統(tǒng)進(jìn)行比較完整的規(guī)劃和設(shè)計，機(jī)械化自動化程度高，其粒度控制一般都可以達(dá)到鍋爐的使用要求。但在循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐中，由于許多客戶重視程度和資金投入不夠，造成煤的粒度控制設(shè)備比較簡單，大多采用一臺粉碎機(jī)和一個篩網(wǎng)，很多都是采用人工篩選，很難保證鍋爐長時間連續(xù)運(yùn)行控制、燃燒效率、風(fēng)帽和水冷壁等部件的磨損及安全運(yùn)行等方面帶來的問題日顯突出，以下就相關(guān)問題的原因和處理辦法分析如下：
一、對運(yùn)行控制和燃燒效率的影響
鍋爐的啟動點(diǎn)火。由于循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐的床面比較小，點(diǎn)火過程相對簡單，它是通過木炭燃燒加熱爐膛底料至煤的燃點(diǎn)、到正常燃燒的動態(tài)過程。底料的粒度一般是0~8mm，通過人工過篩可以完全保證。將木炭放在靜止高度300~400mm厚的底料上部燃燒加熱爐料，經(jīng)過2~3個小時爐料加熱后，打開一次風(fēng)機(jī)，并逐步加大一次風(fēng)量，根據(jù)火焰情況人工加煤（同樣經(jīng)過篩選）助燃，逐步過度到給煤機(jī)加煤實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火。這時爐內(nèi)基本可以保證沒有較大顆粒，流化狀態(tài)良好，爐膛溫度平穩(wěn)正常。
但當(dāng)進(jìn)入全部使用給煤機(jī)給鍋爐加煤階段時，煤的粒度如果過大，將隨著進(jìn)煤量的增加，大顆粒也逐漸增加，會在床體中沉積形成死滯區(qū)，破壞正常的流化狀態(tài)，使?fàn)t內(nèi)溫度場不均勻，造成因床溫過低或床溫過高結(jié)焦而被迫停爐；另外，如果煤顆粒細(xì)粉過多，則小煤粒飛逸又會增多，加大鍋爐損失，嚴(yán)重時細(xì)顆粒被帶到分離器和返料器中，發(fā)生二次燃燒造成返料器結(jié)焦影響鍋爐的正常運(yùn)行；所以顆粒度過大、過小、甚至超大，都會給運(yùn)行操作帶來困難，同時造成鍋爐發(fā)灰損失及灰渣熱損失的增大，使鍋爐熱效率降低。
二、增大爐內(nèi)磨損
當(dāng)床溫恒定時，床料平均直徑增加，床料流化所需最小流化風(fēng)量亦增大，在一定風(fēng)壓下，床料阻力相比較而言亦同樣增大，致使流化狀態(tài)向不良方向移動，而加速了布風(fēng)板上風(fēng)帽的磨損，同時飛灰損失隨著最小流化風(fēng)量的增大而增加，水冷壁受熱面的磨損隨著風(fēng)速的增加而成倍增加，從而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行周期大大縮短。所以，燃燒顆粒度的大小，對循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)行有著非常直接的影響。
三、實(shí)例分析
山西陽泉一臺SHXF7-1.0/95/70-AII循環(huán)流化床熱水鍋爐，調(diào)度運(yùn)行出現(xiàn)煤氣爆燃事件。本人到現(xiàn)場了解情況，是返料器結(jié)焦后操作人員打開檢查門清焦時發(fā)生煤氣爆炸�，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)結(jié)焦的返料器中大部分為5~8mm左右的大顆粒，同時，鍋爐運(yùn)行4~5個小時爐膛溫度逐漸降低，流化狀態(tài)嚴(yán)重惡化，只能被迫停爐，清理爐底大顆粒和爐膛，重新加底料點(diǎn)火。
分析事故的主要原因是由于煤顆粒度太大造成的。從流化床中清理出來的爐渣大多為20mm左右，最大為30~40mm；為保持物料流化只有加大一次風(fēng)，較大顆粒物料被帶進(jìn)返料器中，而大顆粒物料無法在返料器中流化造成堵塞，沒有燃燼的煤顆粒堆積在密閉缺氧的返料器中開始產(chǎn)生CO，當(dāng)打開返料器檢查門用火鉤清理時出現(xiàn)明火，從而發(fā)生煤氣爆炸。同時，在煤廠了解煤的粉碎情況時發(fā)現(xiàn)，操作人員將煤通過固定篩進(jìn)行過篩，固定篩是采用圓鋼制作，間隙為20mm左右，很多厚度10mm 左右的煤片通過圓鋼之間的間隙進(jìn)入上煤系統(tǒng)，并進(jìn)到鍋爐燃燒，沉積在流化床中，而且越積越多，造成流化床流化不好，控制儀表反映料層很厚，而實(shí)際并無可燃物，爐膛溫度逐步下降，從而被迫停爐。問題原因找出后，要求客戶立刻對篩網(wǎng)進(jìn)行了改進(jìn)，保證燃料粒度在13mm以下，改造后鍋爐運(yùn)行一直比較平穩(wěn)、正常。
四、保證粒度的制粉系統(tǒng)方案
根據(jù)本人多年的實(shí)地了解，在這里推薦兩種保證燃料粒度要求的制粉系統(tǒng)，供大家參考：
第一，燃料首先全部進(jìn)震動篩，合格粒度通過皮帶進(jìn)煤倉，不合格的大顆粒進(jìn)粉碎機(jī)，粉碎后合格的通過皮帶進(jìn)煤倉，不合格的再進(jìn)粉碎機(jī)，再進(jìn)滾動篩，形成循環(huán)，以保證進(jìn)煤倉的燃料粒度為合格粒度。優(yōu)點(diǎn)：確保鍋爐燃料粒度要求，自動化程度高；缺點(diǎn)：系統(tǒng)較復(fù)雜。
第二，燃料全部進(jìn)震動篩，合格的通過皮帶進(jìn)煤倉，不合格的大顆粒進(jìn)粉碎機(jī)，粉碎后進(jìn)鍋爐煤倉。優(yōu)點(diǎn)：制粉系統(tǒng)簡單，可基本保證燃料粒度。缺點(diǎn)：有一定數(shù)量不合格的燃料粒度進(jìn)入鍋爐，長時間會影響鍋爐運(yùn)行。
五、結(jié)束語
循環(huán)流化床鍋爐雖然煤種適應(yīng)性廣，對燃料顆粒度要求也不是很嚴(yán)格，但畢竟不是全無限止。因此，增加煤的破碎和篩選系統(tǒng)是必要的。特別是隨著循環(huán)流化床工業(yè)鍋爐數(shù)量的不斷增加，如何保證其優(yōu)越的節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢，使鍋爐安全正常運(yùn)行顯的非常關(guān)鍵。這雖然增加了一次性投資，但給鍋爐帶來了諸多綜合性效益，并為鍋爐的安全運(yùn)行奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。同時要求調(diào)試運(yùn)行人員當(dāng)鍋爐安裝完畢準(zhǔn)備運(yùn)行時，要根據(jù)使用燃料特點(diǎn)，嚴(yán)格要求和提醒客戶必須保證鍋爐運(yùn)行的燃料粒度。從用戶角度講，隨著煤炭價格的增長，降低生產(chǎn)成本關(guān)鍵是降低鍋爐運(yùn)行成本，真正實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐高效節(jié)能環(huán)保及長期安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提必須保證燃料的粒度，希望能引起管理者的高度重視。
循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦預(yù)防措施
