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淺談對鍋爐運行故障原因的分析
論文關鍵詞：鍋爐故障 磨損 分析 解決措施
論文摘要：CFB鍋爐是近年才發展起來的新型潔凈煤燃燒技術。從國內CFB鍋爐的運行過程中，發現了一些故障和缺陷。結合自身的運行和調試經驗，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鍋爐在各地電廠建成投產。這些國產化鍋爐的建成和投產，標志著中國的CFB鍋爐已經進入穩步發展階段。
同其它鍋爐一樣，CFB鍋爐也有其自身的局限性和一個完善過程。CFB鍋爐運行的情況來看，CFB鍋爐暴露出了以下問題：
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鍋爐的膨脹問題。
針對CFB鍋爐在運行和維護中出現的問題，作者通過反復摸索、查閱資料、分析眾多廠家的運行數據及結合作者的運行和調試經驗，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、燃燒過程中形成的焦塊進入排渣管。
采用階梯板的排渣管內積灰過多，造成灰渣在排渣管中流動不暢。
2）排渣管堵塞采取的措施 渣管設計和施工時應消除設計角度偏差，考慮材料的膨脹間隙。施工時注意排渣管內部耐磨材料澆筑質量，使排渣管內部平滑。
鍋爐點火時應對排渣口進行吹掃，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行疏通的捅灰口，出現堵塞應及時安排人員進行疏通。
對采用階梯板的排渣口和用壓縮空氣進行進渣的排渣管，應及時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，選擇室流化狀態被破壞，未燃盡的高溫燃料在選擇室燃燒結焦。
風帽堵塞較多或大粒徑的床料進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；冷渣器長時間停用或長期選擇單個冷渣器排渣，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量的配比，不恰當的風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，及時調整鍋爐參數，樹立鍋爐物料動態平衡的概念，控制鍋爐的運行床壓在正常值，盡量避免鍋爐大量排渣。
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每次停爐應對冷渣器風帽進行吹掃，發現堵塞風帽應疏通，控制好燃料的粒徑。
鍋爐進行排渣，冷渣器應交替進行；對進入冷渣器的灰渣進行充分冷卻，保證冷渣器的運行工況。
對冷渣器流化風室風量進行經驗，選擇冷渣器各風室風量的優化參數包括冷渣器最低的流化風量，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量，優化煤的分級，對格柵進行預見性的清理。
在冷渣器的改造方面，河南新鄉電廠做了有力探索，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變頻器改變滾筒式冷渣器的轉速來滿足排渣要求。
二、J閥（旋風分離器）故障
1、J閥（旋風分離器）故障主要原因
1)旋風分離器回料不正常。旋風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入煙道造成空預器積灰嚴重，引起J閥入口靜壓波動。
2)過高的循環倍率造成J閥循環灰量過大，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。
4)流化風配比不恰當，J閥回料未完全流化。
2、J閥（旋風分離器）故障采取措施
1)發現回料不正常時，及時對旋風分離器的風量進行調整，必要時降低鍋爐負荷；尾部煙道積灰嚴重時，加強對其吹灰（注意控制爐膛負壓），必要時采用從事故放灰口放灰。
2)適當降低冷渣器用風，適當提高二次風量的比例，降低燃燒風量，保證爐內的燃料和床料在爐內有足夠的停留時間，即增加內循環的時間和數量，降低旋風分離器的物料比例。
3)在燃燒工況突然改變導致循環被破壞時，應及時調整鍋爐運行參數建立新的平衡。
4)加強對J閥風量配比的經驗總結，尋找J閥各部分最優化參數，選擇合適流化風量和松動風，建議在風量調定且回料正常時，不宜對該風量做隨意變更。
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中有較大水份時極容易粘結，從而造成煤倉和給煤線堵塞。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）煤中雜質如編織袋、樹塊進入給煤機，造成給煤機卡澀、堵煤、跳閘和銷子斷。
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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實際，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），防止煤的過度粉碎，減少貼煤的可能性；根據各廠燃煤的實際情況，鍋爐煤倉加裝可靠的松動裝置，在給煤機下加裝電動或手動調節閥，保證給煤的連續性和均勻性。2）對給煤線做好選型，加強給煤線運行中檢查。3）加強燃料的和質量控制，防止不易破碎的雜物進入給煤線。
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、旋風分離器、布風板、返料裝置及水冷風室。影響磨損的主要因素有：燃料特性、床料特性、物料循環方式、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；注意煤質質量。
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爐內澆筑料在膨脹和收縮過程中的脫落。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、抗震特性、熱膨脹性及價格因素綜合考慮，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的專業施工隊伍進行。
五、CFB鍋爐膨脹問題
鍋爐爐膛、旋風分離器、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，如鍋爐到旋風分離器進口、旋風分離器出口到水平煙道等。各膨脹節特別是床下水冷風室和回料系統的膨脹節，在金屬膨脹節能夠滿足各方面的膨脹要求時，應考慮換成金屬膨脹節；充分利用停爐機會，對膨脹節進行檢查、修補、更換。非金屬膨脹節設計應考慮通風以及防止積灰和煤粉導致損壞；在鍋爐設計時應考慮對不同的膨脹進行補償。
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，應考慮對燃料預處理做出優化設計，如使燃料的水份降低，煤質更具有寬篩分特點，進一步降低煤中煤矸石含量等。通過燃料的預處理改善燃料特性，將直接降低冷渣器、J閥（旋風分離器）、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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