旋风分离器故障汇总
催化旋风分离器机械故障的原因分析

CHENGSHIZHOUKAN 2019/15城市周刊90催化旋风分离器机械故障的原因分析连 仲 中国石油抚顺石化公司石油二厂罗 茜 中国石油抚顺石化公司烯烃厂摘要:近些年来,随着经济发展,现代化建设水平也突飞猛进。
催化裂化装置旋风分离器的操作条件比较苛刻,其温度比较高、分离催化剂的浓度大。
旋风分离器在长时间运行过程中承受各种机械载荷、高温和压力载荷、介质腐蚀,尤其是颗粒的冲蚀和摩擦等作用,某些零部件的功能不可避免会逐渐失效,最后发生各种各样的机械故障,例如冲蚀、磨损、断裂、堵塞等。
这些故障是影响催化裂化装置长周期运行的主要因素之一。
当旋风分离器发生机械故障后,主要的表现形式是分离效率下降,出口催化剂浓度上升,催化剂跑损量增大,压力降和压力也随之发生变化。
这些外部的表现形式与机械故障之间存在着直接的联系,可以通过旋风分离器跑损催化剂的浓度、粒度变化、入口速度和压力降的增大或减小、压力的波动等,对故障做出诊断,确定产生故障的原因和位置,为后续故障的消除提供支持。
关键词:催化旋风分离器;机械故障;原因分析催化裂化工艺中旋风分离器被用来进行催化剂与油气或与烟气的分离,是保证催化裂化装置长周期安全稳定运行的主要设备。
旋风分离器在高温和高浓度的环境下长时间工作有可能发生各种机械故障,例如冲蚀、磨损、断裂、堵塞等,这些故障是导致分离效率下降,催化剂跑损量增大,压力降减小等的主要原因之一。
这些不同的机械故障所引起的操作参数变化和跑损催化剂的物性变化是有所不同的,有些参数是突变的,有些是渐变的,还有一些是波动变化的,这些变化与机械故障之间存在着密切联系。
可以通过跑损催化剂的浓度和粒度的变化,旋风分离器入口速度和压力降的变化对旋风分离器产生机械故障的原因进行诊断和分析。
一、机械故障和催化剂跑剂催化裂化旋风分离器系统通常是由多组多级并联旋风分离器、翼阀料腿、吊柱和拉杆支架等构成。
旋风分离器系统长期处于高浓度气固两相流的流动环境中,一方面承载着不稳定两相流的诱导振动,另一方面受到流动颗粒的冲蚀磨损。
催化裂化再生器旋风分离器失效分析与对策

催化裂化再生器旋风分离器失效分析与对策刘初春,樊继磊,李德生(大连西太平洋石油化工有限公司,辽宁省大连市116600)摘要:介绍了大连西太平洋石油化工有限公司催化裂化装置因第一再生器二级旋风分离器衬里脱落堵塞料腿导致再生器催化剂跑损,简述了催化剂跑损原因的判断过程,分析了催化剂跑损对其循环流化、管线设备以及各系统的影响并提出了应对措施。
通过将新鲜剂加入位置由第一再生器改至第二再生器,并将跑损的催化剂补充回再生系统等调整,将系统平衡剂平均粒径稳定在85~90μm,目的产品收率明显提高,品质改善,其中液化石油气收率由16.0%提高至16.5%以上,汽油收率由40%~41%提高至43%以上,油浆密度由1.04g/cm3提高至1.08g/cm3,油浆收率由10.4%降至9.5%。
实现了装置稳定操作,改善了产品分布,保证了装置大负荷生产。
关键词:催化裂化装置 再生器 旋风分离器 失效 料腿堵塞 催化剂跑损 大连西太平洋石油化工有限公司催化裂化装置原设计负荷2.0Mt/a,2001年对装置进行了扩能改造,改造后处理能力为2.8Mt/a。
装置反应系统采用折叠式提升管反应器,再生系统采用两段再生工艺,第一再生器贫氧,第二再生器富氧,沉降器与第一再生器同轴布置,第一再生器与第二再生器并列式布置。
与多数两段再生催化裂化装置不同,该装置第一再生器和第二再生器均设有三级旋风分离器(三旋)和烟机。
2019年4月1日—5月11日进行了装置停工大检修,检修期间更换了第二再生器一级旋风分离器(一旋)、二级旋风分离器(二旋)及沉降器内提升管反应器出口快分。
5月11日装置恢复生产,至5月16日反 再系统藏量稳定且正常。
5月17日反 再系统藏量开始下降,需要非正常向系统补入平衡剂才能维持系统藏量稳定,连续跟踪确认催化剂的自然跑损量为16t/d,新鲜剂单耗达到1.85kg/t原料。
1 再生器催化剂跑损原因判断及应对处理催化剂出现超常跑损后,装置紧急采取多补充新鲜催化剂和平衡剂维持系统藏量,同时查找催化剂跑损原因。
重油催化装置旋风分离器问题分析及改进措施

重油催化装置旋风分离器问题分析及改进措施关键词:重油催化装置三级旋风分离器问题分析及改进措施重油在催化裂化过程中会造成严重的能量流失问题,大量的能量随着烟气被放空,如果采取一定的技术措施,采用再生烟气能量回收技术,那么得到的结果会是相当可观的。
提高重油催化裂化能量回收技术是非常重要的,针对能量回收,研发制定合格的旋风分离器是至关重要的。
一、三级旋风分离器重油催化裂化过程中会产生较多的具有高温高压的再生烟气,这些烟气有很大的位能,炼油过程中往往会通过烟气轮机来回收再生烟气所具备的能量,烟气产生的同时伴有催化颗粒的产生,损坏烟机,造成烟叶磨损,转盘等部位的损伤,影响烟机的工作效率及使用寿命。
重油催化裂化过程中,对于再生烟气产生的催化颗粒有严格要求,包括含烟浓度和颗粒大小。
在烟气轮机回收压力能的前提工作中,需要对再生烟气进行规划和清理,固化分离,进一步分化再生烟气,按照分化器的分化顺序称之为第三级旋风分离器。
二、旋风分离器的种类旋风分离器的工作原理依据于离心率,利用含尘气体旋转时产生的离心力把粉尘从气流中分离出来,属于一种干式气固分离装置。
1.气流导入方式的不同,分离器分为切流反转式旋风分离器和轴流式旋风分离器。
其中切流反转式分离器是最常见的型号,从筒体的侧面导入烟尘气体,气流旋转向下进入椎体,到达端点之后反转向上,通过排气管排出清洁气体。
轴流式旋风器利用气流旋转原理,尘烟进入筒体之后,呈圆周运动,气流向下向锥体移动,呈螺旋形。
通过重力和离心力的作用,粉尘顺着器壁落入锥体中,轴流式旋风器旋转的切向速度随着锥体的半径变化而变化,切向速度到达临界点的同时气流会由向下螺旋运动变为向上螺旋运动,称之为内旋气流。
2.我国使用的三旋器主要是多管式三旋,有两种类型分别是立管式三旋和卧管式三旋。
多管式三旋的优势是拥有共同的进气室,集气室和集尘室。
再生烟气进入室管后流向各个并联的分气单管。
由单管净化后放入集气室,再经排气管进入烟气轮机。
旋风分离器及回料阀阻塞的现象及原因【2015.1.22】

一、旋风分离器及回料阀堵塞时的现象及原因
1.回料阀又称“返料器”,旋风分离器和回料阀都发生堵塞时的主要现象有:
(1)炉膛压力增大;
(2)床压下降【返料不及时】;
(3)尾部烟道负压增大【没有烟气流入】;
(4)烟气阻力增大【没有动力】;
(5)回料阀高料位报警;
(6)回料阀温度上升迅速。
(7)一次风量增大;
(8)汽温、汽压、负荷均下降。
注:我觉得分离器与回料阀阻塞是一个很矛盾的东西,一方面烟气出不去造成炉内压力增大,另一方面物料回不来造成床压减小;
2.常见原因:
(1)回料阀故障:①高压流化风量低,使回料阀堵灰;②风帽损坏,造成风室堵灰;③旋风分离器、立管或回料阀等处耐火保温材料脱落而影响返料,造成堵灰;
(2)回料立管有堵塞,大量的灰由分离器中心管逸出,中心管内壁严重磨穿;
(3)分离器内积灰、结焦;
(4)返料风和松动风的配风不合理;
(5)返料温度过高,已结焦;
(6)给煤中细颗粒比例较大,回料阀内燃烧强烈,造成堵灰结焦;
(7)煤质变化大;
(8)局部床温过低,给煤量过大,大量较细碳粒进入回料阀内强烈燃烧,造成结焦。
循环流化床锅炉旋风分离器事故分析与改造措施

循环流化床锅炉旋风分离器事故分析与改造措施【摘要】旋风分离器效率的提高是循环流化床锅炉经济运行的关键,其设备的长期完好运转是循环流化床锅炉稳定运行的关键。
通过对旋风分离器常见事故的分析、总结、提出并实施改造,为循环流化床锅炉满负荷运行提供保证。
【关键词】旋风分离器中心筒分离效率改造措施1 前言循环流化床锅炉的分离机构是循环流化床锅炉的关键部件之一,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,以维持燃烧室的快速流化状态,保证燃料和脱硫剂多次循环,反复燃烧和反应,使锅炉达到理想的燃烧效率和脱硫效率。
黑化集团热电分厂的四台济锅生产的YG-75/3.82-M1型循环流化床锅炉采用高温绝热旋风分离器和悬挂中心筒,在运行中出现大量事故。
近几年在实践中对事故的不断分析总结和对设备的不断改造,使锅炉能够长期安全高效稳定运行。
2 旋风分离器中心筒变形脱落的改造措施2.1 问题的提出锅炉投运初期,运行一年以后,6#炉发现旋风分离器处差压增大,分离效率下降,锅炉负荷骤减。
停炉检查发现锅炉中心筒出口处筒壁变形向内突出,四个吊挂开裂两个,造成筒体倾斜。
如继续运行,中心筒就会落入分离器椎体内。
2.2 原因分析中心筒出口与旋风分离器顶棚直接接触,在锅炉启炉和运行中中心筒和分离器顶棚受热膨胀,相互挤压使筒体变形。
进入旋风分离器的烟气一部分由变形处短路,分离效率降低,筒体变形愈加严重。
中心筒是由四根750×80×8mm材料为1Cr25Ni20Si2钢板悬吊,一侧焊接在中心筒外壁上,另一侧焊接在旋风分离器出口外护板上。
在950℃和高速烟气作用下轻微摆动,焊口氧化开裂,造成倾斜和脱落。
2.3 改造措施(1)改变中心筒的结构和材质。
原中心筒由δ8mm的1Cr25Ni20Si2钢板卷制改为δ10mm的0Cr25Ni20钢板卷制,提高其抗压强度和耐热温度。
在筒体外壁上中下三处分别增加了防变形的加强环,出口加强环内焊有8个三角形的加强板。
旋风分离器的几个问题

旋风分离器的几个问题旋风分离器被广泛的使用已经有一百多年的历史。
它是利用旋转气流产生的离心力将尘粒从气流中分离出来。
旋风分离器结构简单,没有转动部分。
但人们还是对旋风分离器有一些误解。
主要是认为它效率不高。
还有一个误解就是认为所有的旋风分离器造出来都是一样的,那就是把一个直筒和一个锥筒组合起来,它就可以工作。
旋风分离器经常被当作粗分离器使用,比如被当做造价更高的布袋除尘器和湿式除尘器之前的预分离器。
事实上,需要对旋风分离器进行详细的计算和科学的设计,让它符合各种工艺条件的要求,从而获得最优的分离效率。
例如,当在设定的使用范围内,一个精心设计的旋风分离器可以达到超过99.9%的分离效率。
和布袋除尘器和湿式除尘器相比,旋风分离器有明显的优点。
比如,爆炸和着火始终威胁着布袋除尘器的使用,但旋风分离器要安全的多。
旋风分离器可以在1093摄氏度和500ATM的工艺条件下使用。
另外旋风分离器的维护费用很低,它没有布袋需要更换,也不会因为喷水而造成被收集粉尘的二次处理。
在实践中,旋风分离器可以在产品回收和污染控制上被高效地使用,甚至做为污染控制的终端除尘器。
在对旋风分离器进行计算和设计时,必须考虑到尘粒受到的各种力的相互作用。
基于这些作用,人们归纳总结出了很多公式指导旋风分离器的设计。
通常,这些公式对具有一致的空气动力学形状的大粒径尘粒应用的很好。
在最近的二十年中,高效的旋风分离器技术有了很大的发展。
这种技术可以对粒径小到5微米,比重小于1.0的粒子达到超过99%的分离效率。
这种高效旋风分离器的设计和使用很大程度上是由被处理气体和尘粒的特性以及旋风分离器的形状决定的。
同时,对进入和离开旋风分离器的管道和粉尘排放系统都必须进行正确的设计。
工艺过程中气体和尘粒的特性的变化也必须在收集过程中被考虑。
当然,使用过程中的维护也是不能忽略的。
1、进入旋风分离器的气体必须确保用于计算和设计的气体特性是从进入旋风分离器的气体中测量得到的,这包括它的密度,粘度,温度,压力,腐蚀性,和实际的气体流量。
DMTO装置反应器三级旋风分离器故障分析及改造

67中煤陕西公司DMTO装置由洛阳院设计,年处理180万t甲醇(折纯),生产60万t烯烃产品(乙烯+丙烯)。
装置于2014年5月建设完成,同年7月份一次性开车成功。
反应器三级旋风分离器(以下简称三旋)位于反应器下游,将反应气中携带的大量催化剂进行回收,是催化剂回收系统的核心设备之一,对于降低催化剂损耗以及急冷水的固含量起到关键性作用。
1 三旋结构与工作原理三旋由中间筒体、上锥体、上筒体、分离单元等部件组成。
为防止高温催化剂对设备壳体等部件冲刷腐蚀,在其内壁设计有100mm厚LC2级隔热耐磨衬里。
携带大量催化剂的反应气沿三旋矩形入口切线进入,沿轴向外漩涡向下旋转至中间筒体底部后,变为内漩涡沿气体入口管轴向上升,随后进入气体入口管与出口管间夹套,经分离单元气固分离,反应气排入气体出口管至下一设备,催化剂则进入下锥体,由催化剂排出口排出。
2 三旋故障(1)外部表现。
2016年5月,发现三旋中间筒体以及上锥体小端加强段表面油漆局部超温变色,经测温枪对其表面温度进行检测,测得局部最高温度362℃,远超同类衬里冷壁设备金属表面温度计算值[1]。
使用测厚仪对其金属壁厚进行检测,发现中间筒体出现局部减薄,最薄处27.97mm(设计值30mm)。
采取在超温变色区域外围加设大功率风机的措施,对其表面进行物理降温,将温度控制在350℃之下。
将检测数据反馈至设计院,经设计院核算强度后,确认可以继续使用。
在后续生产中,装置人员对超温、减薄部位进行定期、定点检测。
直至装置停工检修,温度及壁厚均未出现波动现象。
(2)三旋内部检查。
2017年4月装置停工检修,打开三旋检查,发现中间筒体底部以上1.7m范围内,衬里全部脱落。
锚固钉未见明显磨损,中间筒体内壁出现局部冲刷腐蚀现象。
上锥体标高47m处,衬里表面出现沟槽,槽深2mm左右,沟槽成螺旋状沿轴向向下逐渐加深直至衬里脱落。
3 故障原因分析1)锥体磨损量与直径成反比。
携带催化剂的反应气沿锥体轴向外漩涡向下运动,锥体上的磨损量沿轴向明显增加,且在锥体下部或最低端达到最大值,锥体下部形成磨损峰值(实际上是个磨损环)。
旋风分离器故障汇总

J阀(旋风分离器)故障(此故障主要出现在国产化的CFB锅炉)。
J阀(旋风分离器)故障主要现象J阀入口静压波动大导致J阀回料不连续,床压、床温出现大幅度的波动,严重时破坏外循环,使尾部受热面积灰严重,造成尾部烟道再燃烧,损坏空预器。
J阀(旋风分离器)故障主要原因1)旋风分离器回料不正常。
旋风分离器因灰位较高而影响了分离器的分离效果,从而使一定量未分离灰进入烟道造成空预器积灰严重,引起J阀入口静压波动。
2)过高的循环倍率造成J阀循环灰量过大,超出J阀流通能力。
3)燃烧工况的突然改变破坏了J阀的循环。
4)流化风配比不恰当,J阀回料未完全流化。
J阀(旋风分离器)故障采取措施1)发现回料不正常时,及时对旋风分离器的风量进行调整,必要时降低锅炉负荷;尾部烟道积灰严重时,加强对其吹灰(注意控制炉膛负压),必要时采用从事故放灰口放灰。
2)适当降低冷渣器用风,适当提高二次风量的比例,降低燃烧风量,保证炉内的燃料和床料在炉内有足够的停留时间,即增加内循环的时间和数量,降低旋风分离器的物料比例。
3)在燃烧工况突然改变导致循环被破坏时,应及时调整锅炉运行参数建立新的平衡。
4)加强对J阀风量配比的经验总结,寻找J阀各部分最优化参数,选择合适流化风量和松动风,建议在风量调定且回料正常时,不宜对该风量做随意变更。
料层差压不能控制的过于低。
当料层过于薄时,一次风量也比较大的时候,一次风所形成的向上托力大大的大于了料层的重力(也就是对一次风的阻力),那么炉内物料将被气流带走,形成了气力输送,就象仓泵输灰一样,那么此时锅炉运行是非常危险的,大量的一次风都从炉膛内吹走了(料层对一次风阻力大大的减小了)。
返料风所需的一次风大量减少,炉膛上部灰浓度大量增加,分离器收集的返料灰增加,返料器所返的灰增加、返料风却减小,将直接引起返料器堵灰,停止返料并有可能返料器内部结焦。
煤粒加入炉膛后,由于一次风气力输送作用被吹到炉膛出口,由旋风分离器收集而进入返料器中,进行燃烧,引起返料器内部高温结焦。
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J阀(旋风分离器)故障(此故障主要出现在国产化的CFB锅炉)。
J阀(旋风分离器)故障主要现象J阀入口静压波动大导致J阀回料不连续,床压、床温出现大幅度的波动,严重时破坏外循环,使尾部受热面积灰严重,造成尾部烟道再燃烧,损坏空预器。
J阀(旋风分离器)故障主要原因1)旋风分离器回料不正常。
旋风分离器因灰位较高而影响了分离器的分离效果,从而使一定量未分离灰进入烟道造成空预器积灰严重,引起J阀入口静压波动。
2)过高的循环倍率造成J阀循环灰量过大,超出J阀流通能力。
3)燃烧工况的突然改变破坏了J阀的循环。
4)流化风配比不恰当,J阀回料未完全流化。
J阀(旋风分离器)故障采取措施1)发现回料不正常时,及时对旋风分离器的风量进行调整,必要时降低锅炉负荷;尾部烟道积灰严重时,加强对其吹灰(注意控制炉膛负压),必要时采用从事故放灰口放灰。
2)适当降低冷渣器用风,适当提高二次风量的比例,降低燃烧风量,保证炉内的燃料和床料在炉内有足够的停留时间,即增加内循环的时间和数量,降低旋风分离器的物料比例。
3)在燃烧工况突然改变导致循环被破坏时,应及时调整锅炉运行参数建立新的平衡。
4)加强对J阀风量配比的经验总结,寻找J阀各部分最优化参数,选择合适流化风量和松动风,建议在风量调定且回料正常时,不宜对该风量做随意变更。
料层差压不能控制的过于低。
当料层过于薄时,一次风量也比较大的时候,一次风所形成的向上托力大大的大于了料层的重力(也就是对一次风的阻力),那么炉内物料将被气流带走,形成了气力输送,就象仓泵输灰一样,那么此时锅炉运行是非常危险的,大量的一次风都从炉膛内吹走了(料层对一次风阻力大大的减小了)。
返料风所需的一次风大量减少,炉膛上部灰浓度大量增加,分离器收集的返料灰增加,返料器所返的灰增加、返料风却减小,将直接引起返料器堵灰,停止返料并有可能返料器内部结焦。
煤粒加入炉膛后,由于一次风气力输送作用被吹到炉膛出口,由旋风分离器收集而进入返料器中,进行燃烧,引起返料器内部高温结焦。
在通过冷渣机控制料层时,应尽量保持平稳增减,避免料层的过薄过厚,都将不利于锅炉的经济、安全运行。
旋风分离器不改变结构,提高收集效率,只能依靠入口烟速提高和烟气含灰量提高。
旋风分离器提高了收集效率,可以捕捉到更多的细灰进入返料器,由返料器返入炉内平仰床温。
该炉的分离器是采用高温绝热旋风分离器,左右侧各一只。
旋风分离器的收集效率直接影响着收集的返料灰的多少,影响着锅炉经济运行。
旋风分离器可以满足锅炉的运行,但我们也认为二只分离器效率不一样,由于床温热电偶已不准确,我们已无法分辨出那一侧的温度高和低,但二只分离器中心筒出口温度,也就是高温过热器前烟温始终存在差异,左侧高过前烟温高于右侧高过前烟温50℃左右,左侧低过前烟温高于右侧低过前烟温20℃左右,左侧省煤器前烟温高于右侧省煤器前烟温十几度,直到排烟温度左右差不多,烟道内左侧烟温普通高于右侧烟温,为什么?这个问题我们时常在思考,有个不成熟的想法:认为左侧分离器效率低于右侧分离器效率,左侧旋风分离器分离不彻底,使得一些高温细灰排至烟道内,至使左侧烟温高。
该U型自平衡返料器,我有个疑问,两侧的返料风室总是相差0. 7 kpa ~0.8 kpa左右,是热工仪表误差,还是真的存在风室风压差,返料风有大小?我们争取在以后停炉检查中弄明白这个问题。
密相区中呈现的是缺氧燃烧,稀相区中呈现的是过氧燃烧,是由二次风补充氧气而产生的,也是为了充分燃烧。
循环流化床锅炉燃烧调整的原则在一定的负荷区,在“勤放、少放、稳放”灰渣稳定流化高度的前提下,以床温定风量,以炉膛物料浓度(即炉膛差压值)定锅炉出力;以返料温度、旋风筒进口负压控制炉膛物料浓度;以炉膛下部压力为0负压运行定引风;以放渣、放灰量定燃煤配比。
循环流化床锅炉燃烧调整中最基本的控制点为:床体温度、返料温度、料层差压、炉膛差压、炉膛下部压力及旋风筒进口负压。
其控制参数关系图如下:在负荷一定时:循环灰是锅炉燃烧的热载体,积累到一定程度后,锅炉方可转入正常运行状态。
否则一味加煤赶汽压带负荷,易造成燃烧失常,返料器二次燃烧,超温结焦。
料层差压的控制:料层差压是风室压力与密相区上部压力的差值。
一定风量下合适的料层厚度,是床料良好流化的前提,在运行中要保持适当而稳定的料层差压,为提高煤的燃烧速度,料层差压应控制在8.0~9.0kPa,可通过炉底放渣来实现。
物料浓度的控制:一定的物料浓度对应一定的炉膛差压值,影响制约着锅炉出力。
维护适量稳定的物料浓度是锅炉运行的关键,炉膛差压指炉膛下部压力与炉膛上部压力的差值,通过U型阀返料器底部放灰来控制。
物料浓度过大,返料器不能形成良好的流化工况,极易造成旋风筒聚灰堵塞。
物料浓度过小或一次放的过多,锅炉出力下降,床体温度上升,煤粒燃烧推迟,返料温度也上升易超极限,造成返料器超温结焦。
正常运行中应根据燃煤灰分的高低控制U型阀返料器放灰量,控制旋风筒进口负压不大于700Pa。
断煤及料层薄尤应注意引风不能偏大及给煤量的调整,预防返料中止。
体现物料浓度是否足够,原则上掌握:低负荷运行时,床体温度略高于炉膛上部温度。
中负荷区以上负荷运行时,床温度接近或略高于炉膛上部温度。
增加负荷时应当先少量增加一次风量和二次风量,再增加给煤量,使炉膛差压逐渐增加,然后再逐渐加风加煤交错进行,直到所需出力。
减负荷时,应先减少给煤量,再适当减少一次风量和二次风量,并慢慢地放掉一部分循环灰,以降低炉膛差压,直到所需的出力为至。
锅炉正常运行中,应重点把握炉膛灰浓度的控制及一次风不低于最低安全流化风量两个问题。
防结焦:循环流化床锅炉在不同部位,因不同因素均可导致结焦:在炉膛中:主要致焦因素是煤质和运行,本文不列为重点叙述。
在料腿和返料器中,流通截面最小,汇集了高温循环灰和煤渣,从降温、防止空气进入、防止烟气回窜三方面防止结焦。
降温措施是水冷结构;防止空气进入,措施是防漏和运行调节;防止烟气回窜措施是精确实现设计通道的尺寸。
所以此处防焦的关键一是运行管理,二是施工安装。
在旋风分离器中:旋风分离器的内壁安装有防磨内衬,外壁安装有保温材料,具有高蓄热性,在近于燃烧室的温度下运行,易于二次燃烧而愈发提高分离器内部的温度,一旦超过灰分的变形温度时,即造成结焦。
防磨内衬若施工不良发生局部塌落,塌落的大块成为碳粒的聚集体,形成结焦堵塞。
旋风分离器中存在冷风渗入的现象,此区域的锥体下端和灰渣出口均可能漏入冷风,则相当于引入二次风,助长二次燃烧致结焦。
防止上述两项结焦因素的措施是做好安装施工。
CFB锅炉除了需要监视风烟系统的压力外,还需要监视与控制床压、J阀各部位风压、冷渣器各室风压、炉膛上中下部压力等,以判断燃烧、给煤、排渣、物料再循环等系统的运行是否正常。
基于循环流化床的燃烧机理,需要合理的控制炉膛差压、料层差压、流化风量、循环倍率、蒸发量。
如果炉膛差压过低,有可能是返料量不够,分离效率低造成的。
这将同时造成尾部受热面的加速磨损,过热器、省煤器的磨损泄漏;如果料层差压偏低,则炉膛蓄热量少,一旦给煤出现问题,容易灭火。
如果料层差压偏高,则需较大的流化风量,又增加动力消耗和磨损。
事实证明,超负荷运行,得不偿失,将付出巨大的代价。
根据实际运行情况来看,循环流化床锅炉的负荷最好不要超过额定负荷,以控制在80~95%为理想。
在此负荷下,操作稳定,效率较高,磨损较轻,运行周期较长。
因为,在超负荷情况下,循环倍率增加,流化风量加大,存在后燃现象,造成后部高温,甚者造成返料器结焦,危及锅炉的安全运行。
当床层整体温度低于灰渣变形温度而由于局部超温或低温烧结而引起的结焦称低温结焦,低温焦块是疏松的带有许多嵌入的未烧结颗粒。
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高温结焦,高温焦块表面上看基本上是熔融的,冷却后呈深褐色并夹杂少量气孔。
运行中的床温、床压和流化都正常情况下出现的缓慢长大的焦块称渐进性结焦,这种结焦是较难察觉的。
炉内结焦是由于高温结焦、低温结焦、渐进性结焦和油煤混燃时间较长以及流化不正常引起的结焦,不论是哪种原因引起的结焦,一旦渣块在床料中存在并随着时间的推移,焦块将象滚雪球似的越滚越大,造成流化更加困难,即结焦影响流化,流化不良易结焦,结果是堵塞排渣管,最后被迫停炉。
床温偏高和炉内流化工况不良是造成结焦的两个最主要的原因。
结焦无论在点火或在正常运行调整中都可能发生,原因也有多种;它不仅会在启动过程或压火时出现在床内,也有可能出现在炉膛以外如旋风分离器的回料褪及回料阀内,灰渣中碱金属钾、钠含量较高时较易发生。
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。
采用高温分离器的循环流化床锅炉,一般返料温度低于料层温度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料温度,出现后燃温度过高有可能造成返料器内结焦,运行时应控制返料温度最高不能超过950℃。
返料温度通过调整给煤量,一、二次风量和返料风量都可以调节,如温度过高,可适当减少给煤量并加大一、二次风量和返料风量,并根据现象判断返料器有无堵塞现象,及时清除,确保返料器正常工作。
料层差压是反映燃烧室料层厚度的参数。
通常将所测得的风室与燃烧室上界面之间的压力差值作为料层差压的监测数值,在运行中都是通过监视料层差压值来得到料层厚度大小的。
料层厚度越大,测得的差压值亦越高。
在运行中,料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量,如料层厚度过大,有可能引起流化不好造成炉膛结焦或灭火。
一般来说,料层差压应控制在7500-9000Pa之间。
料层差压可以通过调节炉底冷渣器转速快慢的方法来调节。
在使用过程中,我们根据所燃用煤种设定料层差压的上限和下限分别为8800Pa和7800Pa作为排放底料开始和终止的基准点。
炉膛差压是反映炉膛内固体物料浓度的参数。
通常将所测得的燃烧室上界面与炉膛出口之间的压力差作为炉膛差压数值。
炉膛差压值越大,说明炉膛内的物料浓度越高,炉膛的传热系数越大,则锅炉负荷可以带得越高,因此在锅炉运行中应根据所带负荷的要求,来调节炉膛差压。
而炉膛差压则通过返料器下的放灰管排放的循环灰量的多少来控制,一般炉膛差压控制在500-1500Pa之间。
我们根据燃用煤种的灰份和粒度设定1300-700Pa 作为开始和终止循环物料排放的基准点。
此外,炉膛差压还是监视返料器是否正常工作的一个参数。
在锅炉运行中,如果物料循环停止,则炉膛差压会突然降低,因此在运行中需要特别注意。
运行中要加强返料器床温的监视和控制。
一般返料器处的床温最高不宜大于950℃。
当返料器床温升得太高时,应减少给煤量和负荷,查明原因后消除。
Y[qBK9运行中监视料层差压及炉膛差压。
正常运行中维持炉膛差压约500~1500Pa之间,料层差压约7000~9500Pa之间。