论文-冷渣器故障分析

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冷渣器故障分析吴伯春张国辉（大唐保定热电厂，河北，保定，071051）摘要：本文主要针对影响CFB锅炉风水联合式冷渣器安全稳定运行的因素，进行了详细的分析总结，以寻求更好地解决冷渣器对锅炉安全运行影响的措施。关键词：CFB锅炉冷渣器故障分析1前言循环流化床锅炉目前已普遍被采用，且已陆续投入了商业运营。锅炉整体具有运行燃烧稳定、易于调节控制、不存在炉膛灭火等诸多优点。当然，作为一种新型引进的锅炉技术，设备和系统在运行调整过程中仍然存在影响锅炉安全运行的主要因素：冷渣器的运行。CFB锅炉运行中冷渣器运行正常与否，对锅炉运行是至关重要的，锅炉运行中冷渣器故障会使得锅炉负荷下降，物料量增多，炉内床压升高，对锅炉安全运行影响较大。现结合保定热电厂2×450t/h循环流化床锅炉配套风水联合式冷渣器的运行情况，对影响冷渣器正常运行的各因素分析如下。2原因分析2.1锅炉炉膛床温的影响炉膛床温的高低直接反映出锅炉的燃烧水平及炉膛温度，其对进入炉内燃料的燃烧及燃烧速度、着火速度影响较大，炉膛床温高炉膛温度高，进入炉内的燃煤易点燃燃烧，同时在整个的燃烧过程中容易燃尽，这样使得底渣中含碳量较低，底渣排入冷渣器后，选择室内可燃份额较少，选择室床温较易控制在规定的范围内。同时排渣温度也会控制在规定值内（设计值）。另外，炉膛温度高，入炉煤易着火燃烧，尤其是第一次性入炉膛的煤更加容易燃烧，使得较高的炉膛温度容易保持，从而促进了煤粒的破碎燃烧，提高了炉内可燃物的燃烧效率，给煤的燃失量增大，底渣量减少，且底渣内可然成分减少，减少了冷渣器的排渣量。较高的床温对炉内的燃烧、烧尽（煤）起者较大的作用，但床温不能过高，当床温超过950℃后，密相区的燃烧份额较大，在流化风量不变的情况下，密相区的还原性加大，灰的熔点则会大大降低，此时一旦流化不好（局部流化不良）容易产生高温结焦，焦块对于冷渣器的影响是可见的。首先，冷渣器选择室进渣温度升高，床温升高，炉内焦块堵塞进渣管，进入冷渣器的焦块则会堵塞各仓室的出渣口，使得底渣沉积，冷渣器床压升高，同时发生渐进性结焦，流化加剧恶化，底渣内的可燃成份加大，进入冷渣器内沉积、燃烧使堵塞的各仓室内产生结渣，造成冷渣器停运。743

1床温较低时，燃烧速度及燃烧效率降低，底渣可燃成份加大，排渣量增大，排渣过程中选择室内燃烧份额增大，使得选择室床温升高，排渣温度升高，当冷渣器各床温高于规定值时被迫停止冷渣器进渣；当排渣温度高于排渣阀及D泵运行温度上限时（一般在180℃）被迫停止排渣阀运行，或停止D泵运行就地排渣，而就地排渣量较小（相对于D泵），冷渣器内各仓室物料增多，床压上升，仓室内灰渣大量沉积不能流化。由于床温低（炉内）排渣可燃成份多，此时容易产生低温结渣，从实际运行中发现，该结渣产生后会大面积恶化，使冷渣器结渣严重，增大检修工作量。2.2煤质的影响煤质的好坏对锅炉燃烧有着至关重要的作用，煤质较好对于锅炉燃烧而言，燃烧稳定，燃烧工况较好，床温容易维持在较高的值，反之床温不易维持。当给煤的发热量较高，煤中的杂质（石块）少时，底渣量减少，冷渣器排渣负荷较小，运行中冷渣器排渣及排渣温度较易控制，如：内蒙白煤，寿阳煤其发热量在5000大卡/kg以上。煤质较差时，灰份含量高，当然负荷大时，炉排渣量自然大，此时如炉内床温不高，低于820℃以下时，如锅炉热负荷不变，则给煤量增加，排渣加大，冷渣器排渣负担加大，如排渣量不能维持锅炉负荷要求时，炉内床压升高，物料量增大。由于负荷限制，流化风量的限制，床压逐渐升高，炉内流化质量下降，底渣内可燃物增多，底渣内可燃物增多对冷渣器的影响是显而易见的，同时流化质量的下降容易引起冷渣器进渣的自流，使进渣量难以控制。2.3煤粒径的大小与分布均匀流化床锅炉运行对给煤粒径的要求，从运行的角度来说应该是很严格的，实际运行中发现，给煤粒径较大时，床温升高，且排渣中所含可燃物量增大，则排渣进入冷渣器后，选择室床温升高。造成冷渣器停运的一个原因是因为给煤的粒径过大，给煤中石块过多、过大，排入冷渣器后较多的石块堆积在冷渣器内，长时间的停留在各仓室内，因其流动性差，使得冷渣器内各仓室的出渣口石块堆积堵塞，如果煤粒径不能控制，则冷渣器会出现不同程度的堵塞，如给煤粒径不能及时改善时，则所有冷渣器停运。另在给煤中较大的石块排出冷渣器后，也会使排渣阀和D泵故障停运。给煤粒径过细，对冷渣器而言，容易产生自流现象，此时应加大冷渣器各仓室的流化风量，同时注意流化风量的保持，防止因流化不良，冷渣器自流，过细的煤粒进入冷渣器后燃烧剧烈（其相对于较粗的煤），所以在煤质较差时应适当降低给煤的粒径，较好时应适当提高给没煤的粒径。2.4冷渣器进渣风冷渣器进渣管用风，分为J阀风机和压缩空气吹扫两路，作为调节进渣用风和压缩空气吹堵用风的风门应保证严密，运行中常因两风门不严，使得已停运的冷渣器进渣，造成选择室内积渣。投运的过程中床压升高，流化风量也较低，各仓室积渣过多，很容易使冷渣器结渣。各风门调节的严密性和准确性差是造成冷渣器进渣失控的原因之一，同时各调节门故障也是原因之一。2.5冷渣器用风冷渣器各风室用风应合理，风量过大，在排渣量较多时，进入选择室的热渣会很快流到第三冷却室，排渣温度较高，当温度上升至规定值（200℃）时，应停止排渣阀运行或就地排渣停止D泵744

2运行。当就地排渣量较D泵排渣量小，则冷渣器出力降低，如此时进渣控制不好，冷渣器内渣量增多，结渣易产生。冷渣器各仓室流化用风过小，则进入冷渣器选择室的灰渣不能良好的流化，同时产生流化不良，排渣在各仓室内堆积，较厚的灰渣不能得到良好流化和冷却。一般运行中应根据给煤粒径适当调整冷渣器风量，但如石块过大运行调节性较小，很难用运行调节改善，所以当发现粒径大时，应及时3调整给煤的粒径，同时加大冷渣器各仓室风量。冷渣器用风一般在：择室1900~2500m/h，第一冷333室为2100~2700m/h，第二冷室为0~3500m/h。第三冷室为3400~4000m/h。2.6旋转给料阀及D泵故障，缓冲斗篦子堵旋转给料阀故障则直接造成冷渣器停运，如进渣风关闭不及时造成进渣量增大，如旋转给料阀故障处理不及，进渣失控时，则造成冷渣器积渣、沉积堵塞，严重时结渣。气力输渣系统D泵故障，在冷渣器有备用的情况下切换运行其它的或通过缓冲仓的事故放渣管就地排渣，如就地排渣量较小，则冷渣器出力下降。当给煤粒径大时，缓冲斗篦子积渣清理不及时，造成底渣顶住旋转给料阀的叶轮，导致给料阀卡涩，影响冷渣器的正常运行。以上几种情况发生，如果渣量控制不好，或自流都会使冷渣器积渣，对冷渣器正常运行产生隐患。2.7锅炉负荷调节及流化对冷渣器的影响锅炉升降负荷过程中，风量调节较大，所以对冷渣器用风的影响较大，在锅炉调节负荷过程中应及时调节冷渣器用风的风量，以保证用风量和风压的正常，避免风量过大过小对冷渣器产生的隐患，且锅炉不应在低负荷下长期运行。炉内物料的流化良好，直接影响冷渣器排渣的质量，及排渣量的控制。流化不良，底渣可燃成分增大，细料增多，冷渣器内灰渣燃烧份额加大，冷渣器各仓室床温升高。尤其是选择室难以控制，严重时高至上千度，则选择室内结焦、结渣，仓室出口堵塞，隐患加大，严重时整个仓室积渣，有大面积结渣现象。2.8耐火材料的维护、脱落循环流化床锅炉，炉内耐火材料较多，铺设面较大，耐火材料的质量及施工工艺对锅炉运行极为关键，同时耐火材料的烘烤与启停前后的预热冷却，对耐火材料的安全运行又是极为重要的。不论何种原因造成耐火材料脱落都会使脱落处烧损、磨损，同时脱落处周围的耐火材料更容易受损脱落，造成大面积防磨耐火材料受损脱落，直接影响锅炉运行的安全。耐火材料脱落后，排入冷渣器停留时间长，不容易排出，脱落较多时，冷渣器内耐火材料碎块沉积、堆积在各出渣口堵塞各冷渣器，严重时流化风量下降仓室内结渣。因此，严格控制浇注料的施工、修补和烘烤质量是至关重要的。2.9床上油枪漏油由于床上油枪处于炉膛密相区底部投入时受沸腾物料的影响雾化不良、运行中漏油等故障，都会使得炉内床面上局部温度升高，严重时局部结焦，结焦的渣块焦块排入冷渣器，排出冷渣器都会745

3造成冷渣器故障，轻则进渣出渣不畅，严重时堵塞仓室出口，冷渣器停运。3结论综上所述，冷渣器运行中，影响其正常投运的因素很多，在运行及检修过程中应积极采取有效措施，否则冷渣器的停运对锅炉运行产生极大的不良影响，给安全生产带来隐患，整个机组的经济性下降。保定热电厂检修和运行人在一年多的运行实践中摸索出了一套行之有效疏通冷渣器结焦的有效措施，但对如何更好的防止冷渣器结焦，仍需与广大同行探讨，确实找到一套综合防止风水联合式冷渣器结焦的有效措施。已使循环流化床锅炉更加经济、环保、安全、稳定地服务于社会。746