杜庆丰

[摘 要]某石化企业自备电厂2009年前后投运了三台美国FW公司设计制造的CFB锅炉，额定负荷均为465t/h，运行近6年后，排烟温度异高于设计值147℃的现象较为突出，特别是夏季外界气温达33℃以上时更是频发，对设备安全造成了威胁，本文结合SNCR脱销系统加入的影响，对锅炉尾部烟道吹灰及日常运行调整等内容加以分析、改善使排烟温度稳定在128℃-170℃范围内，旨在保证炉组各设备“安、稳、长、满、优”运行。

[关键词]烟气；循环；超温；调整；优化

中图分类号：TK228 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0287-01

1、 入炉煤焦及石灰石粒径分析和要求：

对于CFB锅炉来讲，其有着较好的入炉燃料适应性，但为保证燃料充分燃烧，提高利用率，应满足一般性、经验性要求：入炉煤粒径0.3-10mm占90%，入炉石油焦灰份13%，挥发份10.46%，固定碳76.36%，全硫含量5.75%，粒径0.2-6mm占90%份额以上，燃料内氯元素含量须小于0.1%，钒和镍总含量应不超过2000ppm；石灰石活性指数2.0，水分含量不大于1.0%，粒径0.02-0.7mm，超出此规格则不利于高效脱硫，更易增加锅炉的机械不完全燃烧热损失，甚至促进排烟温度升高。

2、排烟温度高的原因与处理：

2.1 调节不利、运行不良：

夏季运行中发现某一锅炉空预器出口烟温达168℃，此值接近除尘切烟气旁路的连锁值，有带动负压大幅变化而导致MFT的可能。调查发现，此时炉膛负压接近-300pa，底部流化风量约230t/h，同时吹灰器故障停运检修达6台次，致烟气飞灰颗粒粘结在尾部烟道过热器管壁上未被及时吹掉，并越积越厚，阻隔了烟气热交换的顺利进行。故综合考虑，在两侧排烟温度均值为165℃并有继续升高趋势时，调整一、二次风配比，开大二次风环管使其通过风量100t/h以上，必要时125t/h以上，增强物料循环倍率，稳定炉膛负压0pa至-100pa.下压火焰中心，延长烟气炉内停留时间，使其充分换热，进一步降低飞灰含碳量，并在满足合理、充分炉内燃烧的前提下，尽量降低过剩空气系数α，降低排烟热损，保持空预器出口两侧排烟温度的均匀，以减轻其热应力，提高传热效率。必要时联系值长降负荷（至320t/h左右）以便进行吹灰除垢。

2.2 尾部烟道积灰严重，而没有充分、正确的吹灰：

当省煤器出口烟气温度高于300℃或平均排烟温度高于165℃，应每天中、夜班进行一次吹灰，严重时可安排进行两次吹灰，但要保证同一台炉两次吹灰间隔大于3h；停炉过程中，负荷降至50%MCR时要进行一次吹灰。吹灰时应根据烟气走向，左右对称投入，根据尾部烟道各过热器、省煤器和空预器的布置特点及烟灰沉积部位，我们可先设定吹灰程序自底部固定式模块开始，先吹空预器、省煤器段，然后逐级上移，自下而上的吹至1区（三过），最后再从三过至空预器自上而下的进行一次全面吹灰，期间需严密监视尾部烟道及空预器段烟气压差及排烟温度变化，保证各表计和吹灰过程正常、良好。当排烟温度较高且外界负荷不允许大幅降低时可间断性吹灰：即对长伸缩、半伸缩、固定式三块吹灰器组辅以开、关吹灰来汽门分批进行（实现吹灰中排烟温升控制在7℃之内），严禁无蒸汽时伸入，如在吹灰过程中吹灰器发生故障，应联系保运设法尽快将其手动退出，且在退出前不得中断蒸汽，避免吹灰器冷却不足而损坏，保持吹灰压力1.2-2.4Mpa，完毕后关闭来汽门、疏水门，减少蒸汽漏入。

2.3 脱硝系统的影响：

由于脱硝工艺特点，炉膛架设的18只尿素喷枪不可避免的产生一定的氨逃逸（<8.0mg/Nm3），日常运行脱销系统NOX含量低于65mg/Nm3，分析知：当随烟气累积到尾部烟道就生成部分硫酸氢氨或硫酸铵，特别是温度较低的空预器段及省煤器尾部低温段，运行经验和热力学分析都表明，硫酸氢铵的形成取决于反应物的浓度和它们的比例。在温度低于160℃的环境中，硫酸氢氨的生成与烟气中SO3和NH3有关，高SO3/NH3摩尔比将促进硫酸氢铵的形成及其在空预器上的沉积，会造成一定的压力和蒸汽损失。硫酸氢铵与硫酸铵对彼此的生成有一定促进作用，当NH3/SO3摩尔比大于2时，主要形成硫酸铵，在空预器的运行温度范围硫酸铵为干燥固体粉末，对空预器影响很小，而硫酸氢铵是一种粘性很强的物质，并促使大量飞灰附着于空预器，低温下具有吸湿性，当从烟气中吸水后会造成设备的腐蚀，容易在空预器沉积，从而影响其传热性能，增大其阻力甚至部分堵塞。当出现由于硫酸氢铵的沉积导致的积灰时，建议增加吹灰频率，并调整SNCR脱销系统避免尿素过量投入，必要时停炉清灰。

3、排烟温度低的原因分析及处理：

经实地调研，并结合装置开工特点发现：每年秋冬季节外界气温较低及（汽机未投对应高压加热器时的）锅炉上水温度约162℃较低时，锅炉低负荷（60%MCR）运行排烟温度降至120℃附近，而烟气露点温度为114℃，增加了尾部烟道受热面酸腐蚀的概率，严重威胁设备安全，可通过精心调整燃烧、增加1/3-2/3的一、二次风热风再循环调门开度，必要时全开，使其空预器出口风温30℃以上；附加提高一、二次风比率，增加底部流化风量使火焰中心上移，维持合理的烟气流速8-12m/s，或适当转移本炉负荷来使其脱离酸露点危险区。

4、操作落实

通过对运行装置、操作方式长期观察、经验积累发现大致有如下规律：

对于较稳定的炉内燃烧，不同季节的室外温度，使炉膛负压0-（-100pa）可控，风室压力9-14kpa，焦煤比例5：5-8：2，保证冷渣器状态良好，加强监盘调整，维持合理床压4.4-5.0kpa：

对于锅炉负荷280t/h-340t/h时，一次风电流维持200-215A，单根底部流化风量75-110t/h，二次风电流62-74A，调整燃烧工况可实现两侧排烟温度均在130-150℃，温差小而平稳，对空预器及其他相关设备造成的应力也较小；

锅炉负荷340-380t/h，一次风机电流215-230A，单根底部流化风量110-130t/h，二次风机电流73-80A，调整燃烧使两侧排烟温度约稳定在140-155℃，温差小而热应力也处于低水平，对设备有利；

锅炉负荷380t/h以上时，一次风机电流225-252A，单管底部流化风量130t/h-150t/h，二次风电流78-90A，合理调整环管流量、优化燃烧使排烟温度在170℃以下，期间根据不同的空预器后烟温适当进行吹灰，而对于吹灰压力的确定，经验得出下图1所示，仅供参考：

可见同等条件下，吹灰压力越高，吹灰效果越明显，蒸汽压力接近2.0Mpa时较理想，既保证了足够的吹灰效果，可适当减少吹灰次数，节省了自用蒸汽量，同时避免压力过高造成各过热器管子的磨损、腐蚀，保证了设备安全。

5.问题延展

经验表明：排烟温度每升高10℃，炉效对应降低约1%-2%，因此我们更应重视此类问题的发生，探究相应的解决方案，鉴于CFB锅炉装置特点和结构的复杂性，使对于研究SNCR脱硝系统投入与排烟温度之间的确切比例关系以及吹灰频次之效果和磨损之间的正负关系现在还不得而知，以上所述仅是通过实践及查阅资料后整理得到的一些简单经验，随着CFB锅炉应用越来越广泛，从事此类探究的学者之新发现会逐步增多，届时希望此类问题能得到有效解决，进一步延长锅炉设备的健康运行周期。

参考文献

[1] 卢啸风.大型循环流化床锅炉设备与运行.北京：中国电力出版社，2006.

[2] 任永红.循环流化床锅炉实用培训教材.北京：中国电力出版社.2007.