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1、炉运一班九月份培训讲义（一） 返料系统常见事故及处理循环流化床锅炉属低温燃烧。燃料由炉前给煤系统送入炉膛，送风一般设有一次风和二次风 ，有的生产厂加设三次风，一次风由布风板下部送入燃烧室，主要保证料层流化；二次风沿 燃 烧室高度分级多点送入，主要是增加燃烧室的氧量保证燃料燃烬；三次风进一步强化燃烧。 燃烧室内的物料在一定的流化风速作用下，发生剧烈扰动，部分固体颗料在高速气流的携 带下离开燃烧室进入炉膛，其中较大颗料因重力作用沿炉膛内壁向下流动，一些较小颗料随 烟气飞出炉膛进入物料分离装置，炉膛内形成气固两相流，进入分离装置的烟气经过固气分 离， 被分离下来的颗料沿分离装置下部的返料装置送回到燃
2、烧室，经过分离的烟气通过对流烟道 内的受热面吸热后，离开锅炉。因为循环流化床锅炉设有高效率的分离装置，被分离下来的 颗料经过返料器又被送回炉膛，使锅炉炉膛内有足够高的灰浓度，因此循环流化床锅炉不同 于常规锅炉炉膛仅有的辐射传热方式，而且还有对流及热传等传热方式，大大提高了炉膛 的传导热系数，确保锅炉达到额定出力。1.旋风分离器采用切向进气方式，可保证分离效率99.5。由于分离效率高，可保证炉膛内有足够的循环灰量，减少尾部烟气含灰量，有利于尾部受热面的防磨。2.旋风分离器下接有返料器，均有钢外壳与耐火材料衬里组成。3.返料器内的松动风、返料风采用高压冷风，由小风帽送入，松动风与返料风风帽开孔直径
3、有差别，返料风量大，松动风量小，并采用分风室送风。正常运行时总风量6620Nm3/h，其中一个返料器返料风量1986Nm3/h，松动风量1324Nm3/h。返料器的布风板还设有一根159mm的放灰管。4.为降低返料温度，降低炉墙重量、缩短启炉时间、增加密封性及运行的可靠性，在旋风分离器设置了两个水冷套。其特点：a 耐火材料用量降低，从而使锅炉承重减轻，用户耐火材料费用减少。b 锅炉启动时间明显缩短。每个水冷套由水冷套管和上下两个环形联箱焊接而成，水冷套管上焊有销钉以敷设高强度浇注料，整个水冷套由下联箱支撑在返料器耐火材料上整体向上膨胀，上联箱与锥体固定耐火材料处设有膨胀缝且上联箱引出管与护板设
4、有膨胀节以保证密封。燃烧后的灰渣，较大颗粒可经炉底4个159mm的冷灰管排走，而较小颗粒可以从旋风分离器下的返料器的细灰管排走。一.返料系统的简单介绍气固分离循环系统包括物料分离装置和返料装置两部分 物料分离装置.气固分离装置是循环流化床锅炉的核心部件之一，其主要作用是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，保证燃料和脱硫剂多次循环，反复燃烧和反应。循环流化床气固分离器必须满足下列几个要求： a.能够在高温下正常工作：b.能够满足极高浓度载粒气流的分离；c.具有低阻特性；d.足有较高的分离效率；e与锅炉整体上适应。使锅炉结构紧凑。分离器的种类：1.旋风分离器 . 2.惯性分离器旋风分离
5、器特点：分离效率高，特别是对细小颗粒的分离效率远远高于惯性分离器，但是体积比较庞大。旋风分离器的主要作用及特点.答：是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，保证燃料和脱硫剂多次循环反复燃烧和反应。特点：1.能够在高温情况下工作；2.能够满足较高浓度载粒气流的分离；3.具有低阻特性；4.具有较高的分离效率；5与锅炉整体适应，结构紧凑。返料装置作用: 是将分离器分离下来的高温固体物料稳定的送回压力较高的燃烧室内，并且保证气体反窜进入分离器的量为最小回料立管（料腿）:物料循环系统中的分离器与回料阀之间的回料管称为回料立管（料腿）；作用是输送物料，系统密封，产生一定的压头防止回料风或炉膛烟气
6、从分离器下部进入与回料阀配合使物料能够由低压向高压（炉膛）处连续稳定的输送。回料阀:自平衡回料阀调整正常后一般不在作大的调节，回料风占总风量的比例很小，但压头较高，因此中小锅炉由一次风机供给，较大锅炉则需单独设置回料风机，对回料阀和回料风应经常监视，防止回料阀内结焦。返料器里面的隔扳的作用保证返料通畅,避免回料短路三主要的名词解释1.返料温度 返料温度是指通过返料器送回到燃烧室中的循环灰的温度，它可以起到调节料层温度的作用 。对于采用高温分离器的循环流化床锅炉，其返料温度较高，一般控制返料温度高出料层温 度 20-30，可以保证锅炉稳定燃烧，同时起到调整燃烧的作用。在锅炉运行中必须密切监视 返
7、 料温度，温度过高有可能造成返料器内结焦，特别是在燃用较难燃的无烟煤时，因为存在燃 料后燃的情况，温度控制不好极易发生结焦，运行时应控制返料温度最高不能超过1000。 返 料温度可以通过调整给煤量和返料风量来调节，如温度过高，可适当减少给煤量并加大返料 风量，同时检查返料器有无堵塞，及时清除，保证返料器的通2料层温度 料层温度是指燃烧密相区内流化物料的温度。它是一个关系到锅炉安全稳定运行的关键参数 。料层温度的测定一般采用不锈钢套管热电偶作一次元件，布置在距布风板200-500mm左右 燃 烧室密相层中，插入炉墙深度15-25mm，数量不得少于2只。在运行过程中要加强对料层温度 监视，一般将料
8、层温度控制在850-950之间，温度过高，容易使流化床体结焦造成停炉 事 故；温度太低易发生低温结焦及灭火。必须严格控制料层温度最高不能超过970，最低不 应低于800。在锅炉运行中，当料层温度发生变化时，可通过调节给煤量、一次风量及送 回燃烧室的返料量，调整料层温度在控制范围之内。如料层温度超过970时， 应适当减少给煤量、相应增加一次风量并减少返料量，使料层温度降低；如料层温度低于80 0时，应首先检查是否有断煤现象，并适当增加给煤量，减少一次风量，加大返料量，使 料层 温度升高。一但料层温度低于700，应做压火处理，需待查明温度降低原因并排除后再启 动。3.返料量控制返料量是循环流化床锅
9、炉运行操作时不同于常规锅炉之处，根据前面提到的循环流化床 锅炉燃烧及传热的特性，返料量对循环流化床锅炉的燃烧起着举足轻重的作用，因为在炉膛 里，返料灰实质上是一种热载体，它将燃烧室里的热量带到炉膛上部，使炉膛内的温度场分 布均匀，并通过多种传热方式与水冷壁进行换热，因此有较高的传热系数，(其传热效率约为煤粉炉的4-6倍)通过调整返料量可以控制料层温度和炉膛差压并进一步调节锅炉负荷。 另一方面，返料量的多少与锅炉分离装置的分离效率有着直接的关系，也就是说，分离器的 分离效率越高，分离出的烟气中的灰量就越大，从而锅炉对负荷的调节富裕量就越大，操作 运行相对就容易一些。4物料的循环倍率答：物料循环倍
10、率是指由物料分离器捕捉下来且返回炉内的物料量与给进的燃料量之比。影响物料循环倍率的因素：（1）一次风量：一次风量过小炉内物料流化状态发生变化燃烧室上部物料浓度降低进入分离器的物料相应减少，这样不仅影响分离效率，也降低分离器的捕捉量，回送量自然减少；（2）燃烧的颗粒特性：当颗粒较粗且所占份额较大，在一次风量不变的情况下，炉膛上部物料浓度降低回送量减少；（3）分离效率：分离器效率降低，回送量减少；（4）回料系统：回料阀内结焦或堵塞，回料风压头过低都会使回料量减少四.常见的问题及事故处理1.高温旋风分离器筒体内温度高或两侧高温旋风分离器温度偏差大的调整： 当高温旋风分离器筒体温度较高时，应减小给煤量
11、，增大一次风率，使其内部温度尽快降下来。若左右两侧高温旋风分离器进出口侧烟温偏差大时，一般主要是由于两侧给煤不均，应加大温度低的高温旋风分离器的两个料管的给煤量，使温度有所上升，因为当加煤时，使得燃烧强度增加，煤粒着火后，在流化风的作用下，将大量未燃尽的碳粒向上运动，经高温旋风分离器返回炉内床面，使得高温旋风分离器内部整体温度升高，达到调整两侧高温旋风分离器温度偏差的目的，对于另一侧高温旋风分离器内部温度较高的，应适当减少给煤量达到减温的目的 一般流化质量好的前提下，给煤均匀则床温均匀，高温旋风分离器内部温度也不会出现偏差较大。这一点很重要，解决办法是在启动前先把二级给煤机下煤口手动插板调整均
12、匀，根据给煤机的走向逐渐开大下煤插板，保证单条给煤线甲乙侧下煤偏差不大。运行中根据甲乙侧烟温偏差及时调节两侧下煤量。通常在床温较均匀的情况下，四个给煤口的给煤量应均匀，以防出现床温及高温旋风分离器温度偏差。2.回料阀堵塞 回料阀堵塞会造成炉内物料循环量不足，床压、汽温、汽压急剧下降，床温难以控制，堵塞严重后会造成停炉事故。原因：（1）高压流化风机跳闸或高压流化风机皮带断，造成高压流化风压不足；（2）脱落的浇注料堵塞流化喷嘴；（3）风帽的开孔率不够，不能满足流化；（4）循环流化物料在回料系统中结焦；（5）回料管下部风室落入冷灰使通流面积减小。处理措施：（1）正常运行中应调整两侧均匀给煤，控制两侧
13、氧量偏差不超过2，各段烟温偏差不超过50。（2）加强对两侧回料阀风压、各路流化风量以及立管、料腿温度的监视与分析，发现流化风压、风量异常波动，应及时进行流化风门的调整。运行中应维持回料阀上升段流化风量不低于1.0KNm3/h，下降段流化风量不低于1.2KNm3/h。（3）定期检查炉本体，发现分离器、立管、回料阀有烧红现象，应立即汇报，并做好浇注料、保温砖脱落的事故预想。（4）运行中严格控制立管温度，如有超温趋势，应提前减煤调整，防止物料结焦。（5）运行中严密监视立管高、低料位信号，发现低料位信号消失，立即停运给煤线，降低一次风量，防止汽温降低过多造成汽机打闸. 3. 大量返料突入爆燃 循环流化
14、床锅炉都有物料循环系统.循环流化床锅炉运行时,大量固体颗粒 在燃烧室、分离器和返料装置等组成的循环回路中循环,一般循环流化床锅炉的 循环倍率为520,也就是说有520倍给煤量的返料灰需要经过返料装置返回燃烧 室再次燃烧,循环物料是直径在0.1mm 左右的细灰,有很好的流动性,在返料风 的吹送下,连续不断地进入炉膛.运行中如果返料风过小,返料器内的物料就会 停止流化或流动,从而造成返料器堵塞,细灰会在返料器内堆积,当细灰积累到 一定时,细灰在自身重量的作用下产生流动或者由于操作调整增大风量使物料再 次流化,这时成吨的细灰在短时间内进入炉膛.由于细灰的表面积大,此时返料 风与空气快速混合充满炉膛,
15、且细灰中一般含有20% 左右的碳,在炉内高温环境 下极易发生爆燃.4结焦结焦是高温分离器回料系统的常见故障 其根本原因是物料温度过高 超过了灰渣的变形温度而粘结成块 结焦后形成的大渣块能堵塞物料流通回路 引起运行事故 结焦部位可发生在分离器内 立管内和回料阀内 结焦的主要原因如下:1 燃烧室超温 高温分离器运行时温度与燃烧室温度相近 有的甚至高于燃烧室温度如果燃烧室运行时超温 则进入旋风分离器的循环灰温度容易超过灰的变形温度 甚至引起未燃碳的二次燃烧 从而引起结焦.2 回料系统漏风 正常工况下回料系统应无漏风 旋风筒内烟气含氧量少 循环灰以一定速度移动 停留时间较短 因此不足以引起循环灰燃烧
16、反之若有漏风 则易引起循环灰中碳燃烧而结焦3 循环灰中含碳量过高 如锅炉点火启动时燃烧不良 或运行中风量与燃煤粒度匹配不佳 或燃用矸石 无烟煤等难燃煤 因其挥发份少 细粉量多 着火温度高 燃烧速度慢等原因都可导致过多未燃细碳粒进入旋风分离器而使循环灰中含碳量增加 灰中含碳量高则增大了结焦的可能性4 循环灰量太少 灰量少使得循环灰在回料系统中移动太慢 几近静止 易引起结焦 同时灰量太少易使燃烧室烟气携带煤粒倒卷吹入返料器 也易引起结焦5 回料通路塌落或有异物大块堵塞 或返料风量太小 物料无法回送 积聚起来导致结焦防止措施1 使用煤种及其粒径配比尽量与设计一致 如果煤种变化后灰熔点降低 则燃烧室运
17、行温度应进行相应调整 燃用矸石 无烟煤时尽早按一 二次风比例投入二次风 以加强煤在燃烧室中的燃烧 减少在回料系统中的后燃 制煤设备应及时调整以达到粗细颗粒的合理配比2 运行中应密切监视高温旋风分离器温度 发现分离器超温 调节风煤比控制燃烧室温度 如不能纠正则立即停炉查明原因3 检查回料系统的密封是否良好 发现漏风及时解决4 检查回料系统是否畅通 有异物及时排除5 保证适当的返料风量 风帽堵塞 返料风室中有落灰等 均会引起返料风量减小 发现此类问题要及时解决5分离器分离效率下降高温旋风分离器结构简单 分离效率高 是循环流化床锅炉应用最广泛的一种气固分离装置 影响高温分离器分离效率的因素很多 如形
18、状 结构 进口风速 烟温 颗粒浓度与粒径等 已建成的循环流化床锅炉分离器结构参数已定 且一般经过优化设计 故结构参数的影响不再讨论 运行中分离器效率如有明显下降则可考虑以下因素1 分离器内壁严重磨损 塌落从而改变了其基本形状2 分离器有密封不严之处导致空气漏入 产生二次携带3 床层流化速度低 循环灰量少且细 分离效率下降在此需强调的是漏风对分离效率的影响远大于一般人的想象 正常状态下 分离器旋风筒内静压分布特点为外周高中心低 锥体下端和灰出口处甚至可能为负压 分离器筒体尤其是排灰口处若密封不佳 有空气漏入 就会增大向上流动的气速 并把筒壁上已分离下来的灰夹带走直接由排气管排出 严重影响分离效率
19、 且漏风可引起结焦 故漏风问题不可小觑防止措施1 发现分离器效率明显降低先检查是否漏风 窜气 如有则解决漏风和窜气问题2 检查分离器内壁磨损情况 若磨损严重则需进行修补3 检查燃煤粒度和流化风量 应使流化风量与燃煤粒度相适应 以保证一定的循环物料量1.3 回料阀烟气反窜U型阀属自动调整型非机械阀 是目前循环流化床锅炉中应用最广泛的一种物料回送装置是回料系统的关键部件 在运行中其主要作用是把循环灰由压力较低的分离器灰出口输送到压力较高的燃烧室 防止燃烧室烟气反窜进入分离器 而一旦出现烟气从燃烧室经返料器短路进入旋风分离器的现象 则说明回料系统的正常循环被破坏 回料阀也就无法完成其使命出现这种现象的原因有1 回料阀立管料柱太低 不足以形成料封 被返料风吹透2 返料风调节不当 使立管料柱流化3 返料器流通截面较大 循环灰量过少燃烧室烟气会吹进返料器从原理上说 U型阀属自调整型通流阀 循环灰量大则立管内积存料柱高 压差增大 物料输送量自动增加 最后达到平衡 反之 循环灰量少则立管料柱高度随之减小 物料输送量自动减少 飞灰循环达到新的平衡 如此看来 似乎循环灰量大小料封都能维持 而不会被破坏 而实际运行中往往不注意返料风的调节 料柱降低时易被返料风吹透 从而引起回料阀烟气反窜 飞灰循环被破坏 结构尺寸不合理如回料腿截面较大也是促成烟气反窜的重要原因