【摘要】循环流化床燃烧技术是一项新兴的燃煤技术，其燃烧效率高、燃料适应性广、负荷调节比大，但该技术尚存在一些不足，文章对循环流化床锅炉运行中存在的磨损问题、锅炉配置不合理、结焦问题等进行了探讨，分析了出现这些问题的原因，提出了解决办法，具有一定的参考价值。
【关键词】循环流化床锅炉；运行；磨损；结焦
前言
循环流化床燃烧技术是一项新兴的燃煤技术，该技术具有燃烧效率高、燃料适应性广、负荷调节比大、负荷调节快以及氮氧化物排放低等诸多优点，因而从其诞生以来就在全球范围内迅速得到了推广应用。尽管如此，循环流化床燃烧过程中也存在一些问题，诸如磨损问题、结焦问题等，下面本文就这些问题及应对策略进行分析。
1、磨损问题
煤粉燃料、燃料灰和石灰石（脱硫用）等在循环流化床锅炉燃烧时，始终处在流化床燃烧室（炉膛）、循环灰分离器、流化床燃烧室（炉膛）内循环往复的流动，床料的反复流动，会对所经过的部位产生磨损。再加上炉内温度很高，磨损会更加严重。由于循环流化床燃烧技术下炉内的燃料灰的浓度比普通煤粉炉的温度高，一般情况下磨损对循环流化床燃烧锅炉的危害也更大些，重则发生锅炉爆炸等安全生产事故，轻则使锅炉原有的优点不能发挥出来，给企业生产带来损失。循环流化床燃烧技术条件下的锅炉磨损问题是十分复杂的，可以从以下几个方面来阐述：
1.1 流化床燃烧室水冷壁管道磨损
炉内水冷壁管的磨损可分为以下四种情况：①锅炉炉膛出口自底部向下1.5m范围内两侧管壁的磨损；②炉膛四个角落区域的管壁磨损；③炉膛卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损。
磨损原因分析：造成第①种磨损的主要原因是固体物料在改变流动方向时产生的涡流冲刷；第②种磨损是角落区域密封鳍片在安装时内表面粗糙，并且固体物料浓度高，同时流动状态也受到破坏；第③种磨损主要是安装拼接焊缝时造成局部磨损的条件，在过渡区域固体物料在局部产生涡旋流，自上而下的固体物料在交接区域产生流动方向的改变而对管壁产生冲刷。
防磨损办法：对于以上情况，可以在水冷壁上加焊导流防磨带来防止磨损。另外，对于炉膛卫燃带与水冷壁管过渡区域管壁的磨损，可以通过在过渡区采用外弯管来解决。
1.2 埋管的磨损
埋管是锅炉另一个磨损比较严重的部位，并且在运行中，埋管爆炸事故时有发生。因此，必须采取适当措施，防止埋管的磨损。防止埋管磨损的方法主要有两种，一种是喷涂护瓦，护瓦的长度在300mm～600mm之间，护瓦与护瓦之间留1.5mm～2mm的间隙，以防止其在高温下发生膨胀变形而破坏。护瓦常因磨损而脱落，护瓦脱落后，埋管失去了保护层，容易发生爆管事故。因此，这种方法目前已经较少使用。另一种防止埋管磨损的方法是焊接防磨鳍片，利用鳍片阻挡颗粒直接冲刷管壁，达到保护管壁、延长其使用寿命的目的，鳍片一般焊接在埋管下三排迎风面上。实践表明，这种方法比喷涂护瓦要好。
1.3 尾部受热面的磨损
尾部受热面的磨损主要是燃烧产生的飞灰对受热面的磨损，发生区域主要集中在过热器的迎风面、省煤器两端以及空气预热器进口处，其中以省煤器两端受到的磨损最为严重。原因是在省煤器区域烟温低，原来较热的灰粒冷却变硬，对省煤器的磨损作用很强。而在过热器区域，温度高，灰粒较软，对受热面的磨损并不十分严重。空气预热器进口处管壁的磨损是由于烟气流速、方向的改变而产生的磨损。
为了保障流化床燃烧室内煤粉燃料、燃料灰和石灰石等物料充分的接触，并保持物料的充分的循环，即进一步的参加燃烧反应，循环流化床燃烧装置安装了分离器和会送装置。分离器的分离效率可以达到95%以上。实际上尽管分离效率很高，但由于炉内固体物料浓度很高，分离器未能捕集而随烟气进入对流烟道的飞灰浓度仍相当大。同时在尾部烟道中烟气一般向下流动，固体颗粒一边随烟气流动，同时又受重力作用，颗粒的绝对速度是烟气速度加颗粒终端速度，比炉膛内烟气上升气流的绝对速度要高，高的颗粒浓度加上高的颗粒速度，常常导致省煤器等尾部受热面磨损严重。
防磨损措施：可以在省煤器迎风面2～3排加装防磨管或护瓦，为防止烟气从走廊通过，可以在烟气走廊每一个弯头处加装护瓦，也可以在烟气走廊上部加挡板。省煤器管要上下在一条线上，不能有从中间称出的管排。空预器尽量采用横排卧式布置方式，因为这样布置可以减少空预器堵住。另外，为防止迎风面管子的磨损，可以在上2～3排加护瓦。
2、锅炉配置不合理
2.1 燃料特性与燃烧份额分配不合理
由于燃料特性的差异，导致燃料在炉膛内停留时间不同，物料平衡及热量平衡不能达到理想的状态，要达到这两种平衡，必须确定进入燃烧室内的燃料在上、中、下各部位的燃烧份额。一些循环流化床锅炉达不到出力，原因之一就是燃烧份额分配不合理。如当燃用挥发份低位发热量高的煤种时，燃料在炉膛内不易完全燃尽，在分离器及返料器后燃，由于发热量高，给煤量少造成循环量不足，使密相区超温，出力达不到。用大风量运行，则加大受热面的磨损，增大排烟热损失。
2.2 燃料粒径配比不合理
循环流化床锅炉对燃料粒径要求为0—13mm，而较大颗粒只占很少部分，对入炉煤要求有合理的搭配粒度。对于挥发份高的煤，由于在燃烧特性方面破碎性较好，粒度可适当放宽。而对于挥发份低的燃料，必须破碎到合适的粒度范围，才能达到较好的出力。这是因为挥发份低的煤，燃烧速度慢，颗粒破碎性差，颗粒过大，容易使大量颗粒聚集在密相区燃烧，循环量不足，造成密相区超温，不得不减煤，减低锅炉出力。
3、结焦问题
结焦多发生在点火或压火过程中，按照结焦发生的温度不同，结焦可分为高温结焦和低温结焦两种。当床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦现象，称为高温结焦。发生高温结焦时，结焦面积大，有时会波及整个床。高温焦块一般表面上看呈熔融状态，冷却后的焦块质地坚硬，呈深褐色，并常常夹杂有少量气孔。引起高温因此，当发现有高温结焦现象时，是要及时调整风量或返料量。
有两种情况引起的而引起的结焦，另一种是在此情况下直接由低温烧结所引起的结焦。低温结焦的特点是焦块中常常带有许多嵌入的未烧结的颗粒。低温结焦比较容易出现，如在启动过程或压火时，可能会在床层内出现，在炉膛以外，来料的含碳量高，且没有做出及时的相关参数修改，如风量和返料量，也会出现低温结焦。低温结焦是由于灰渣在炉内没有充分的热能（温度）使其变形，便产生了结焦。低温结焦的治理目标就是让灰渣产生变形，处于一种不稳定状态。一方面可以改变易结焦部位的流动性，保证物料的充分流动；二是保持锅炉床温的均匀稳定，一般在150℃以上。