循环流化床锅炉返料器堵塞浅析
赵玉友 肖波 宋悦刚
循环流化床燃烧技术是目前商业化程度较好的清洁煤燃烧技术，20年来得到迅猛发展，广泛应用于工业锅炉、
电站锅炉以及废弃物焚烧等领域。我国对该技术的研究起步较晚，但进步很快。容量为220t/h及以下的循环流化
床锅炉(CFB)已在国内大面积推广，实现了商品化。返料器是CFB的重要组成部分，也是区别于其他锅炉的特征之
一，返料器堵塞对CFB的安全、稳定运行具有很大的影响，针对我国CFB运用时间短、经验不足等问题，很有必要
对其进行理论分析，减少运行过程中事故的发生。
返料器堵塞现象及原因分析
返料器堵塞现象表现为:床温难以控制，给少量煤，床温上升很快，返料器温度降低，返料风风量减少，风压
增大;气压下降;炉膛上下部差压下降，料层差压下降;炉膛上部温度降低等。
堵塞原因主要有:
1.返料器结焦
返料器结焦，分离效率大大降低，严重时堵塞返料器。燃煤煤质差是造成结焦的主要原因。根据成煤条件，我
国煤炭的特点是高硫分、高灰分且难洗选煤的比重较大，灰分小于15%的煤约占40%，原煤的平均灰分含量为28%
左右。硫分小于1%的低硫煤约占56.4%，约8.2%的原煤含硫量高于2%，35.4%的原煤含硫量在1%～2%；且随着煤
矿开采深度的增加，原煤中的含硫量会大幅度增加。因此，必须加强燃料管理，尽量避免燃用高灰分、高硫分和低
熔点的煤。同时，燃料应加强混配煤工作，如差煤的硬度高且密度大，好煤的硬度低、密度小，燃烧情况会好一些，
用高挥发分煤配煤比例3∶7，例如长焰煤或气煤等，可能2︰8就能解决问题，最大限度地降低结焦的可能性。另
外，在旋风分离受热面亦存在燃烧现象，加之分离器中受热面受热情况复杂，所以合理的传热设计也能减少结焦。
例如，采用四川锅炉厂制造的CFB选用的水冷式分离器，由管子加扁钢焊成模式壁，内壁密布销钉，再浇铸厚度约
55mm的防磨内衬。由于有水冷却，对回料在分离器内出现的二次燃烧起到良好的冷却作用，减少结渣与堵灰。
2.返料器漏风严重，返料风压不够
商用CFB返料器以U型或J型结构为主，用流化方法实现其开启状态。流化风量是关键的控制因素，其与返料
器结构、阻力及风源压力有关。当阀门确定后，风量与风源压力呈现单函数变化。漏风或风压过低，风量不足，达
不到返料流，返料器就不能正常投入(如图1)。
一般在设计中，根据压力平衡关系，返料器正常工作时风源压力必须满足下列条件:
P>ρg·ΔΗ2+ΔP布 (1)
P≤ρg·ΔΗ1+ΔP布 (2)
式中: P 为返料压力;
ΔP布为返料器布风阻力;
ρ为物料堆积密度;
ΔΗ1、ΔΗ2分别为返料器入口料腿高度和出口高度;
式(1)、(2)是运行中控制返料风压的依据。漏风严重，风压不够，风压波动过大或返料风中断，都会造成P<
ρg·ΔΗ2+ΔP布的情况，从而使返料器不投入，造成堵塞。
3.返料器中有异物
返料器中有异物处于返料器出口时，势必阻止物料返回炉膛，导致物料在分离器内聚集造成返料器堵塞;返料
器中有异物处于返料风布风口时，便会增大布风阻力。当返料风压力一定时，会导致 P<ρg·ΔΗ2+ΔP布，造成
分离器堵塞。
另外，运行人员在运行监视过程中，监视不严，调节不及时或调节不当，也会造成分离器堵塞。
如何避免及解决堵塞现象
1.为防止返料器结焦，必须严格控制返料温度，贫煤不大于1050℃，尤其是:
①放循环灰时不能过多，以免破坏流化燃烧状况，造成细粉抽入循环回路二次燃烧;
②当返料温度高导致停炉时，一定要放净返料器循环灰；
③运行中应严格监视返料器的检修孔，观察孔等部位是否严密；
④当一侧返料器堵塞时必须立即压火停炉，进行疏通，防止循环工况破坏后另一侧返料温度升高，造成结焦。
2.消除分离器漏风的关键在于:
①分离器外护板焊缝严密，炉墙砌筑砖缝不透风;系统的观察孔、测量孔、排放孔密封严密；
②避免返料风量过小，流化风压不足。根据循环返料的要求，合理的调整好配风量，并经常检查返料情况；
③正确鉴定并严格控制炉膛灰浓度适应锅炉负荷需要，适时放灰；
④遇有燃用劣质煤，应重视并加大放灰力度；
⑤控制旋风筒进口负压不超过1000Pa；
⑥返料器流化风帽磨损严重要及时维修更换；
⑦施工及检修期间须细致严格地检查筒内砌体各部位的情况，发现问题及时处理。
3.堵塞后的处理
①停炉压火处理；②检查返料器、消除漏风现象。若有异物取出时，将返料器中的灰全部放尽；③处理好后，
点火升压。
结 语
哈尔滨气化厂热电分厂CFB自投产以来，从整体运行状况看，制约锅炉连续安全运行的问题是返料中止，最初
试运几个月频繁发生，通过对CFB锅炉分离器堵塞现象的分析与处理，避免了返料中止问题，使其更有利于安全稳
定、经济地运行，同时也要求操作人员在运行过程中不但认真仔细，也要具有相当强的技术水平。