循环流化床CFB锅炉返料器返料异常的原因分析

摘 要】分析了CFB锅炉返料器返料不畅对锅炉运行造成影响的原因，并为锅炉灰循环系统的稳定运行寻找合适的方法和途径。

CFB锅炉返料器是循环流化床主要的组成部分之一（右图）。烟气携带的灰粒和正在燃烧的煤粒，通过炉膛进入分离器，在分离器内大部分固体颗粒被分离下来，经返料器又回到炉内，而烟气则通过分离器上部进入尾部受热面。目前，国内外CFB锅炉的返料器不论成U﹑J或L型，其回料通道都是一个U型体，U型体下部左右侧配有两个调节阀，左侧为回料风阀，开度大，使U型体流化床左侧的颗粒处于强烈流化状态；而右侧松动风阀开度较小，其调节量只要保证U型体内流化床右侧的颗粒松动即可。这样，使U型体右侧接料腿的颗粒柱处于充气滑移状态；而且料腿中能保持稳定高度的颗粒柱且不受负荷波动影响。

由于料腿中这个密相颗粒柱所具有的压头比炉膛内膨胀度高的相对稀疏颗粒柱所产生的压头要高，因此很容易造成颗粒自动地穿过U型体左侧进入炉膛，实现物料可靠的循环。因此返料器是关系到锅炉燃烧、过热汽温和负荷的重要部件。密封返料器位于旋风分离器下部，与燃烧室和分离器相连接，回料采用自平衡方式，流化密封风大都采用独立风机单独供给。供热信息网获悉良好的回料器能保证物料正常通过，并可随运行的变化进行必要的调整。但目前不少CFB锅炉的回料系统运行不正常，回料不畅通，甚至堵塞；有的锅炉两台分离器回灰温差很大，甚至达数百度。返料器工作不正常，不能建立正常的物料循环，便降低了CFB锅炉的循环倍率，直接影响炉内燃烧和换热。

1、返料器系统介绍
U型返料器（见上图）实际是一个小流化床，回料风由下部两个小风室通过流化风帽进入阀内，运行中高压风通过；流化返料风室、布风板、风帽流化U型阀内的物料。U型阀属于自平衡阀，既流出量与进入量自动调节，阀本身调节流量的功能较弱。它还有一个最为重要的作用是：用以回料密封。回料立管的作用是输送物料、系统密封、产生一定的压头避免炉膛烟气反串，与回料阀、高压风机配合使物料能够由低压向高压（炉膛）处连续稳定地输送。高压风机是一种高压头低风量设备，有较高的压头并且具有阻力增加，风机压头增加的特点来克服炉堂内的高压，实现物料连续稳定的输送。低风量是为了避免高温物料在回料阀内结焦。

上面我们分析U型返料器有一重要作用：“回料密封”，就是说返料口位于炉膛正压区内，炉膛内的高压烟气将会返窜，造成烟气短路，从而阻碍正常的飞灰循环。当外循环灰进入立管中，物料的自重产生的压力P1大于返料口炉膛内的烟气压力P2时才能使循环灰进入到U型阀内。但锅炉刚开始运行时进入U型阀内的循环灰量较少还难以输送回炉膛内，只能在U型阀立管内积存，最终U型阀内积存一定量的循环灰量只有当P1=P2或P1≥P2时才能建立起良好稳定的外循环物料平衡。供热信息网了解到当U型阀内如果在图中返料立管段存有厚度一定的料层时，在高压风机的作用下，料位膨胀被流化，在回料立管P1≥P2情况下连续不断地进入U型阀返回炉内，从而建立起良好的外循环回路，实现其原有的设计理念，“U型阀属于自平衡阀，即流出量与进入量自动调节”。

2、返料灰循环不畅时锅炉特点
2.1 当开始发生返料不畅时，回料阀风室压力、各料腿风量发生异常变化。一般情况下在锅炉燃烧工况未发生变化的情况下，发生堵塞的回料阀风室压力逐渐升高，料腿风量逐渐下降。
2.2 当回料阀开始堵塞后，由于至炉内的回料中断，锅炉床压逐渐下降，床温将出现异常波动，炉膛差压降低，汽温、汽压将会逐渐下降，锅炉负荷无法维持。
2.3 当回料阀发生严重堵塞，锅炉各项参数无法维持，已无法维持运行，必须立即压火停炉。

3、返料器返料不畅的原因分析
3.1 分离器分离效率不同，造成两侧回料量偏差较大
由于设计或制造的原因，造成锅炉两侧分离器分离效率不同，那么分离效率高的分离器从烟气中分离出的灰量较大，就会造成该侧回料阀的回料量偏大。在机组高负荷运行和负荷突然大幅变化时，