電廠鍋爐結焦原因及防治措施研究

王永國

內蒙古錫林郭勒盟西烏珠穆沁旗白音華金山發電有限公司，內蒙古 錫林郭勒 026200

1 鍋爐結焦的原因

鍋爐結焦是一個十分復雜的過程，煤灰是產生結焦的根源，爐墻的溫度是使得結渣的外部因素，爐內的空氣動力場組織對于結渣有著極其重要的作用。

1.1 煤質因素

燃用的煤的煤質對于電廠鍋爐結焦有著很大的影響，結焦的內因受到灰質的成分和熔化溫度的影響。一般來說，煤灰對受熱面的沾污結焦的傾向，可以用灰熔點溫度及其灰的主要成分來判斷煤灰的結渣程度。但是僅僅用熔點來判斷煤灰的結渣是很不準確的，可能會有不同程度的偏差，因此，也應該選用其他的指標來進行評價。依據灰的結焦指標可以得到所用煤灰使用的哪種類型，并且是通過煤灰組成計算公式來計算，依據煤灰常規結渣判別準則，可以基本上知道燃煤的結渣性能。

1.2 灰熔點因素影響

灰熔點是結焦的關鍵，煤在進行燃燒時，加入燃煤中含有的氧化鈉、氧化亞鐵、氧化鉀較多時，灰熔點就會很低，從而容易結焦；加入燃煤中的氧化硅、氧化鋁含量較大時，就不容易結焦。灰熔點與煙氣中灰的化學成分、灰的濃度和爐內的環境有很大的關系：燃煤中含灰量不相同，那么灰熔點也會隨之發生變化，因為灰中各種成分在加熱的過程中，相互之間接觸的比較多，產生分解、化合的機會也比較多，灰熔點就會容易降低。

1.3 機組運行狀態因素

鍋爐運行的含氧量是爐內的氧氣，它對于鍋爐結焦有很大的影響，如果鍋爐運行的氧量比較低，那么爐內的還原性氣氛就比較強，灰熔點就會下降，很容易產生結焦。因為在鐵量增加的同時灰熔點會隨之降低，而爐內氣體的某些性質也會影響灰熔點。例如鐵在爐內的氧化性氣體作用下能夠以Fe2O3的形式存在，再增加鐵量的時候鐵的熔點就會緩慢地降低。如果爐內的還原性氣體的影響下，Fe2O3會被還原成FeO，同時灰熔點也會很快地降低。FeO與爐內灰渣中的SiO2很容易反應生成化合物2FeO·SiO2，這種化合物的熔點為1065℃。因此，我們了解到如果對爐內輸送氣體的氧氣量受空氣預熱器或者說吸風機影響而含量降低則必然會在爐膛出口的位置有大量的還原性氣體的存在，進而增加煤灰的結焦。

依據以往經驗，為了保證煤灰在爐膛口不結焦，爐膛口的溫度要比煤灰的熔點溫度低出至少100°。如若爐膛口溫度沒有達到這個條件則管子表面會有很多的結焦。固定了爐型后，要是改變噴燃器或者一二次風噴口的角度則還要控制人員進行粗略的調動，粗調很難把握尺度，使得鍋爐內的燃燒狀況達不到最優，同時上層的燃燒器里的煤粉顆粒燃燒不完全不能充分利用。遇到質量較次的煤時，燃燒性能會進一步的降低，更會導致爐膛口的高溫，引起結焦。

假如鍋爐結焦頻繁發生，水封槽被煤灰填積而沒有充足的水，則水封槽的應用效果會大打折扣，還會有爐膛下部出現漏風狀況，下排燃燒器就會有較低的穩定性。在爐膛火焰中心溫度持續升高的時候，上排的燃燒器會提前著火，促進該區域溫度的再升高，導致上排燃燒器及中排燃燒器結焦的發生。

2 鍋爐結焦的危害

1）鍋爐出力能力降低

在爐膛口溫度升高，蒸汽出口以及管壁溫度偏高的情況下，鍋爐出力性能會受到很大的抑制。出現水冷壁結焦，則影響蒸汽的蒸發量。

2）鍋爐的熱效率降低

當鍋爐的受熱面發生結焦時，導熱性能就受到影響，而排煙的溫度會升高，鍋爐整體的熱效率就下降了。燃燒器口出現結焦則爐內氣體就發生流向偏斜，可能會增加機械以及化學熱損。熱效率降低鍋爐的用電量則增加。

3）鍋爐的安全系數降低

鍋爐結焦后會使得排煙溫度、管壁溫度偏高，受熱不均勻會使設備的熱度差偏大，不利于爐內水循環的安全。爐內結焦掉落時可能會堵塞排渣口或者砸壞水冷壁管，影響鍋爐的正常工作。在長時間的除渣時，爐內氣溫嚴重降低影響鍋爐的燃燒。

3 防止鍋爐結焦的措施

3.1 保持鍋爐燃燒設備的正常工作狀態

在對鍋爐進行日常檢修的過程中調整更換出現磨損或脫落的風噴口，保證煤粉在分噴口的均勻分布。

3.2 保證燃煤的質量

電廠應根據當前實際的燃煤質量調整自身的燃燒方案，保證有最優的燃燒效果。燃燒管理部門應該更多的研究混配煤技術，降低低熔點的物質含量，把握灰熔點，避免結焦現象發生。

3.3 應用科學的運作模式

為控制爐膛口溫度，應設置持續的監控系統，實時監測爐膛口煙溫，保證控制在灰熔點以下。同時要把握好爐內過剩空氣系數。在適當的時候提高一下風速可以推遲煤粉的著火也可以增加氣體的流動，減少氣流偏斜。鍋爐正常的燃燒還要有合適的煤粉細度，過大過小都會導致燃燒器的故障。

電廠鍋爐的結焦問題有很多原因，我們要針對不同的情況采取相應的措施，進而保證電廠鍋爐的正常、安全工作。

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