CFB鍋爐返料器是循環(huán)流化床鍋爐主要的組成部分之一。煙氣攜帶的灰粒和正在燃燒的煤粒，通過爐膛進(jìn)入分離器，在分離器內(nèi)大部分固體顆粒被分離下來，經(jīng)返料器又回到爐內(nèi)，而煙氣則通過分離器上部進(jìn)入尾部受熱面。目前，國(guó)內(nèi)外CFB鍋爐的返料器不論成U﹑J或L型，其回料通道都是一個(gè)U型體，U型體下部左右側(cè)配有兩個(gè)調(diào)節(jié)閥，左側(cè)為回料風(fēng)閥，開度大，使U型體流化床左側(cè)的顆粒處于強(qiáng)烈流化狀態(tài)；而右側(cè)松動(dòng)風(fēng)閥開度較小，其調(diào)節(jié)量只要保證U型體內(nèi)流化床右側(cè)的顆粒松動(dòng)即可。
 
這樣，使U型體右側(cè)接料腿的顆粒柱處于充氣滑移狀態(tài)；而且料腿中能保持穩(wěn)定高度的顆粒柱且不受負(fù)荷波動(dòng)影響。由于料腿中這個(gè)密相顆粒柱所具有的壓頭比爐膛內(nèi)膨脹度高的相對(duì)稀疏顆粒柱所產(chǎn)生的壓頭要高，因此很容易造成顆粒自動(dòng)地穿過U型體左側(cè)進(jìn)入爐膛，實(shí)現(xiàn)物料可靠的循環(huán)。因此返料器是關(guān)系到鍋爐燃燒、過熱汽溫和負(fù)荷的重要部件。密封返料器位于旋風(fēng)分離器下部，與燃燒室和分離器相連接，回料采用自平衡方式，流化密封風(fēng)大都采用獨(dú)立風(fēng)機(jī)單獨(dú)供給。良好的回料器能保證物料正常通過，并可隨運(yùn)行的變化進(jìn)行必要的調(diào)整。但目前不少CFB鍋爐的回料系統(tǒng)運(yùn)行不正常，回料不暢通，甚至堵塞；有的鍋爐兩臺(tái)分離器回灰溫差很大，甚至達(dá)數(shù)百度。返料器工作不正常，不能建立正常的物料循環(huán)，便降低了CFB鍋爐的循環(huán)倍率，直接影響爐內(nèi)燃燒和換熱。

1、返料器系統(tǒng)介紹
      U型返料器實(shí)際是一個(gè)小流化床，回料風(fēng)由下部?jī)蓚�(gè)小風(fēng)室通過流化風(fēng)帽進(jìn)入閥內(nèi)，運(yùn)行中高壓風(fēng)通過；流化返料風(fēng)室、布風(fēng)板、風(fēng)帽流化U型閥內(nèi)的物料。U型閥屬于自平衡閥，既流出量與進(jìn)入量自動(dòng)調(diào)節(jié)，閥本身調(diào)節(jié)流量的功能較弱。它還有一個(gè)最為重要的作用是：用以回料密封。回料立管的作用是輸送物料、系統(tǒng)密封、產(chǎn)生一定的壓頭避免爐膛煙氣反串，與回料閥、高壓風(fēng)機(jī)配合使物料能夠由低壓向高壓（爐膛）處連續(xù)穩(wěn)定地輸送。高壓風(fēng)機(jī)是一種高壓頭低風(fēng)量設(shè)備，有較高的壓頭并且具有阻力增加，風(fēng)機(jī)壓頭增加的特點(diǎn)來克服爐堂內(nèi)的高壓，實(shí)現(xiàn)物料連續(xù)穩(wěn)定的輸送。低風(fēng)量是為了避免高溫物料在回料閥內(nèi)結(jié)焦。
      上面我們分析U型返料器有一重要作用：“回料密封”，就是說返料口位于爐膛正壓區(qū)內(nèi)，爐膛內(nèi)的高壓煙氣將會(huì)返竄，造成煙氣短路，從而阻礙正常的飛灰循環(huán)。當(dāng)外循環(huán)灰進(jìn)入立管中，物料的自重產(chǎn)生的壓力P1大于返料口爐膛內(nèi)的煙氣壓力P2時(shí)才能使循環(huán)灰進(jìn)入到U型閥內(nèi)。但鍋爐剛開始運(yùn)行時(shí)進(jìn)入U(xiǎn)型閥內(nèi)的循環(huán)灰量較少還難以輸送回爐膛內(nèi)，只能在U型閥立管內(nèi)積存，最終U型閥內(nèi)積存一定量的循環(huán)灰量只有當(dāng)P1=P2或P1≥P2時(shí)才能建立起良好穩(wěn)定的外循環(huán)物料平衡。當(dāng)U型閥內(nèi)如果在圖中返料立管段存有厚度一定的料層時(shí)，在高壓風(fēng)機(jī)的作用下，料位膨脹被流化，在回料立管P1≥P2情況下連續(xù)不斷地進(jìn)入U(xiǎn)型閥返回爐內(nèi)，從而建立起良好的外循環(huán)回路，實(shí)現(xiàn)其原有的設(shè)計(jì)理念，“U型閥屬于自平衡閥，即流出量與進(jìn)入量自動(dòng)調(diào)節(jié)”。

2、返料灰循環(huán)不暢時(shí)鍋爐特點(diǎn)
      2.1   當(dāng)開始發(fā)生返料不暢時(shí)，回料閥風(fēng)室壓力、各料腿風(fēng)量發(fā)生異常變化。一般情況下在鍋爐燃燒工況未發(fā)生變化的情況下，發(fā)生堵塞的回料閥風(fēng)室壓力逐漸升高，料腿風(fēng)量逐漸下降。
      2.2 當(dāng)回料閥開始堵塞后，由于至爐內(nèi)的回料中斷，鍋爐床壓逐漸下降，床溫將出現(xiàn)異常波動(dòng)，爐膛差壓降低，汽溫、汽壓將會(huì)逐漸下降，鍋爐負(fù)荷無法維持。
      2.3 當(dāng)回料閥發(fā)生嚴(yán)重堵塞，鍋爐各項(xiàng)參數(shù)無法維持，已無法維持運(yùn)行，必須立即壓火停爐。
 
3、返料器返料不暢的原因分析
      3.1 分離器分離效率不同，造成兩側(cè)回料量偏差較大
      由于設(shè)計(jì)或制造的原因，造成鍋爐兩側(cè)分離器分離效率不同，那么分離效率高的分離器從煙氣中分離出的灰量較大，就會(huì)造成該側(cè)回料閥的回料量偏大。在機(jī)組高負(fù)荷運(yùn)行和負(fù)荷突然大幅變化時(shí)，回料量的大幅變化有可能打破回料閥的自平衡，造成回料不暢，如不及時(shí)調(diào)整風(fēng)量，就容易造成堵塞。
      分離器在鍋爐安裝完成后，其分離效率就已固定，一般不會(huì)發(fā)生變化，

但當(dāng)鍋爐長(zhǎng)期運(yùn)行后，分離器內(nèi)部的中心筒有可能發(fā)生變形、損壞，造成分離效率的變化，因此每次停爐后要對(duì)該部位進(jìn)行檢查，確保分離效率達(dá)到設(shè)計(jì)值。
      3.2 分離器內(nèi)部澆筑料脫落
      當(dāng)鍋爐運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后，鍋爐各部件都經(jīng)受了高溫的考驗(yàn)，這時(shí)候分離器劣質(zhì)的澆注料脫落可能是造成回料閥堵塞的主要誘因。當(dāng)分離器內(nèi)的澆注料脫落后，落至返料風(fēng)室上部，會(huì)直接堵塞風(fēng)帽出風(fēng)孔或棚在風(fēng)帽上部影響局部流化風(fēng)量的分布。二者均會(huì)造成局部的流化不良，當(dāng)脫落的澆注料較少時(shí)，對(duì)整個(gè)床面的影響較小，對(duì)回料閥參數(shù)不會(huì)造成較大影響，隨脫落澆注料數(shù)量的增多，回料閥的工作狀態(tài)逐漸惡化，直至回料閥的平衡被打破，回料中斷，在發(fā)現(xiàn)處理不及時(shí)的情況下就會(huì)造成回料閥的堵塞。
      3.3 鍋爐運(yùn)行方式不正確
      鍋爐運(yùn)行之初，由于運(yùn)行人員對(duì)CFB鍋爐了解不夠深刻，加之運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，運(yùn)行方式如果不正確，就會(huì)造成返料器返料不暢甚至造成返料器結(jié)焦。
      3.3.1 兩側(cè)給煤量偏差較大
      由于大型鍋爐左右兩側(cè)各布置一個(gè)分離器，所以鍋爐運(yùn)行中側(cè)給煤下煤是否均勻，對(duì)爐膛兩側(cè)煙溫和兩側(cè)循環(huán)灰量的多少具有很大影響。如兩側(cè)給煤量始終偏差較大，不僅會(huì)造成兩側(cè)床溫、煙溫的偏差，也會(huì)造成兩側(cè)循環(huán)灰量的偏差，在兩側(cè)分離器分離效率相同、回料閥工況相同的情況下，兩個(gè)回料閥的回料量也會(huì)不同。給煤量的偏差越大，回料閥回料量的偏差也越大�；亓狭科�大的回料閥在高負(fù)荷和負(fù)荷增加過程中，其回料量可能達(dá)到或接近回料閥設(shè)計(jì)的最大回料量，此時(shí)一旦發(fā)生其他外部影響，如有澆注料脫落堵塞風(fēng)帽，回料閥的工況進(jìn)一步惡化，有可能造成回料不暢，進(jìn)而形成堵塞。
      3.3.2 一、二次風(fēng)量增減過大過急或調(diào)整失衡。
      在加負(fù)荷過程中，運(yùn)行人員往往依運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)在進(jìn)行一、二次風(fēng)量調(diào)整時(shí)直接將一次風(fēng)量加至目標(biāo)值，而后逐漸進(jìn)行加煤的操作，在此瞬間爐內(nèi)工況可能發(fā)生根本性的改變。當(dāng)一次風(fēng)量增加時(shí)由于二次風(fēng)量、給煤量并未增加跟進(jìn)，此時(shí)爐內(nèi)一、二次風(fēng)比例中一次風(fēng)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，爐內(nèi)顆粒濃度份額（燃燒份額）隨之發(fā)生根本性改變。大量原本停留在爐膛下部密相區(qū)內(nèi)的顆粒，因一次風(fēng)速隨風(fēng)量迅速加大而超過顆粒終端速度，被送入爐上部稀相區(qū)。床層顆粒濃度迅速下降，這使一次風(fēng)速進(jìn)一步加大（料層阻力在進(jìn)一步減小），床層顆粒濃度進(jìn)一步減小。與此同時(shí)，稀相區(qū)也因瞬間濃度增加過快，稀相區(qū)燃燒份額迅速加大，使?fàn)t膛出口顆粒濃度和煙氣溫度迅速增加，如此時(shí)爐膛出口仍保持為負(fù)壓則煙氣速度也會(huì)增加。隨著爐膛出口（即分離器進(jìn)口）含塵氣流的濃度、溫度、速度的迅速增加，分離器分離效率也將迅速提高很多，被分離出來進(jìn)入回料閥的返料量迅速加大，一旦回料量的增加超過回料閥向爐膛的回灰量，回料在自重的作用下，會(huì)導(dǎo)致回料閥風(fēng)帽被壓死，流化中斷，造成回料閥堵塞。
      同樣，在鍋爐減負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，如果減的過急、過快，就會(huì)造成外循環(huán)灰量突然減少，

返料立管內(nèi)段物料大量返回爐內(nèi)而得不到補(bǔ)充，從而使返料立管內(nèi)物料P1又小于爐膛內(nèi)壓力P2，進(jìn)而段造成返料中斷，形成惡性循環(huán)。所以在調(diào)整時(shí)不能急躁要循序漸進(jìn)，也許需要數(shù)小時(shí)的調(diào)整才能使外循環(huán)物料平衡穩(wěn)定。

      3.4 回料閥結(jié)焦
      循環(huán)灰是CFB鍋爐的熱載體，具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，但當(dāng)回料溫度達(dá)到灰熔點(diǎn)的變形溫度時(shí)，其流動(dòng)性被破壞，流化狀態(tài)靜止，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象�；亓祥y內(nèi)一旦發(fā)生結(jié)焦，將會(huì)很快發(fā)展，最終造成回料閥的堵塞。為防止回料閥結(jié)焦，必須嚴(yán)格控制分離器和回料閥各點(diǎn)溫度，一般返料溫度不大于1000℃。為降低返料溫度，現(xiàn)在設(shè)計(jì)返料器大多為水冷結(jié)構(gòu)，可有效降低返料溫度，防止返料器結(jié)焦。

 4.結(jié)束語
      循環(huán)流化床鍋爐的物料循環(huán)系統(tǒng)對(duì)鍋爐的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著決定性的作用。返料異常是制約循環(huán)流化床鍋爐實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)行的關(guān)鍵問題，運(yùn)行操作人員在正常運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，保證兩側(cè)均勻給煤，控制兩側(cè)氧量偏差；加強(qiáng)對(duì)兩側(cè)回料閥風(fēng)壓、各路流化風(fēng)量以及立管、料腿溫度的監(jiān)視與分析，發(fā)現(xiàn)流化風(fēng)壓、風(fēng)量異常波動(dòng)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行流化風(fēng)門的調(diào)整；同時(shí)在增減負(fù)荷時(shí)要遵循循序漸進(jìn)原則，使灰循環(huán)進(jìn)入一個(gè)良性循環(huán)軌道，保證鍋爐正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。--- 濟(jì)南鍋爐集團(tuán)有限公司 張瑞  趙旭