影響鍋爐運行的因素分析與解決措施

丁久興

摘 要：鍋爐是電廠的三大主設備之一，鍋爐及其輔機的安全運行直接影響電廠的穩定性，而電廠的穩定性又與電網調度安全息息相關。近年來，隨著煤質的持續變差以及電網峰谷差變較大，鍋爐的日常運行情況日益惡化，結焦滅火、四管泄漏等現象頻繁發生，嚴重威脅電廠設備和電網的正常運行。

關鍵詞：鍋爐運行；因素；解決

我國工業鍋爐以燃煤為主。而且在較長時期內難以改變這個現狀。鍋爐的熱效率不高，僅在50%～60%左右。比先進國家的工業鍋爐熱效率要低10%-20%。能源浪費現象較嚴重。因此國家對能源政策進行了調整，即充分利用煤炭資源，努力加強環境保護。對于燃煤工業鍋爐應積極采用經煤炭潔凈生產加工后的動力配煤、洗煤和型煤。這些潔凈煤雖然高效，但價格不菲。在市場經濟條件下，企業管理早已實行了自主經營、自負盈虧的政策。節約能源、提高經濟效益是高耗能企業生存的關鍵。所以鍋爐不僅要在安全狀況下運行，而且還要在經濟條件下運行。才能為企業創造經濟效益。

一、影響鍋爐運行的因素分析

鍋爐運行是一個復雜的問題，影響鍋爐安全高效運行的因素有很多。燃煤的煤質、水質、負荷及運行人員的專業水平和專業素質等都會影響鍋爐運行的安全性和經濟性。

1.1煤質

鍋爐的結構和參數都以設計煤種熱力計算的基礎下確定的，但是由于我國的煤炭現狀，種類繁多，差異很大，實際運行時，鍋爐燃用煤種與設計煤種的煤質相差很大，由此就會產生很多的問題。

1.2水質

火力發電廠熱力系統中汽水品質的好壞也是影響火力發電廠鍋爐安全、經濟運行的重要因素之一，如果鍋爐水質不良，會造成鍋爐受熱面的結垢、腐蝕和過熱器積鹽，結垢不僅會影響鍋爐的經濟性，嚴重的話還會引起爆管等事故的發生。

1.3負荷

鍋爐本體結構實在設計煤種、額定負荷下確定的。鍋爐在其經濟負荷下運行是最高效和安全的。但是由于峰谷差的問題，很多火電機組承擔調峰的任務，有時不得不降負荷運行，低負荷工況下，爐膛內的燃燒工況不能很好的充滿爐膛，易發生火焰中心偏斜問題，由此也會引起很多的運行問題。

1.4鍋爐結焦

鍋爐爐膛火焰中心溫度一般可達1600℃，燃料中的灰分大多呈熔化狀態，而四周水冷壁附近煙氣溫度較低，如果煙氣中攜帶的灰粒在接觸壁面時仍呈熔化或粘結狀態，則粘結在管壁上形成緊密的灰渣層，形成結焦。結焦的厚度通常是不均勻的，如果結焦情況嚴重，大的焦塊在水冷壁中脫落，引起爐內正常氣流的驟然變化，灼熱的焦塊跌落爐底冷灰斗水室會產生大量水蒸氣，水蒸氣上升，爐膛溫度急速降低，造成爐膛壓力突變，爐膛負壓保護動作引發MFT，最終導致鍋爐滅火。

1.5運行人員專業素質

鍋爐運行調節是復雜的過程，影響因素眾多，而且運行中出現的問題及調整手段各有區別，必須對癥下藥，這就要求鍋爐運行人員具有良好的專業索質及運行經驗。

二、電站鍋爐運行常見問題及措施

2.1爐膛結渣

電站燃煤鍋爐的爐膛結渣是物理化學及復雜流體力學的過程。影響因素眾多，不僅與灰熔點、灰成分、灰粘度等結渣特性有關系，還受到爐膛熱力參數、燃燒器的結構與布置、爐膛內空氣動力工況以及鍋爐運行參數等的影響。燃用單一煤種的鍋爐結渣與燃燒混煤的電站鍋爐的結渣特性又是完全不同的。鍋爐運行過程防止結渣的措施有燃燒調整、改變配風給粉方式、改變噴口傾角及假象切圓的直徑大小以及提高氣流的剛性：采用水平濃淡分離式的燃燒器；再易結渣部位加裝吹灰和打渣孔；對于燃用混煤的鍋爐改變入爐煤的摻煤比等。

2.2四管泄漏的處理措施

通過對四管泄漏進行研究分析，主要措施如下：

1）鍋爐四管泄漏在線監測儀的應用。此套儀器發現四管泄漏方面起著非常重要的作用，它是對鍋爐管道泄漏時產生的特殊的聲學信號進行監測。鍋爐管道在鍋爐內破裂時產生特殊的聲學信號并在爐膛內傳播，利用聲導管通過看火孔接收信號。

2）加強運行管理。嚴格控制鍋爐參數和各受熱面壁溫，防止超溫、超壓、滿水、缺水等故障發生。鍋爐啟停階段參數的控制應嚴格按照啟停曲線進行，鍋爐變工況運行時應加強對水冷壁、過熱器、再熱器等受熱面壁溫及工質溫度的監視和調整，防止發生參數大幅度變化及管壁發生超溫現象。

3）做好煤樣化驗分析。確定煤粉細度和磨煤機電耗的最佳工況，保證煤質穩定，給煤量均勻，減少機械不完全燃燒損失，防止爐膛尾部煙道超溫，降低飛灰損失。

2.3漏風

漏風也是電站鍋爐運行中不可忽視的問題之一。鍋爐制造水平和運行操作不當使電站鍋爐的漏風問題對火力發電廠的經濟性產生越來越大的影響。鍋爐漏風是指溫度低于爐膛溫度的冷空氣漏入鍋爐內。為了避免煤粉和煙氣噴出爐膛，電站鍋爐一般都是在負壓下運行，因此冷空氣會通過各種間隙漏入爐膛。漏入爐膛的冷空氣會對鍋爐的溫度場造成影響，嚴重的漏風還會對鍋爐運行的安全性和經濟性造成影響。電站鍋爐漏風根據漏風的位置分為爐膛漏風、煙道漏風、制粉系統漏風及空氣預熱器漏風。爐膛漏風又有爐膛下部漏風和爐膛上部漏風之分。爐膛下部漏風會降低爐膛平均溫度，推遲煤粉著火，火焰中心上移，排煙溫度升高，火焰中心上移過高時還會造成過熱蒸汽超溫，影響鍋爐安全性。預防和治理爐膛漏風問題的措施有設計時采用整體焊接的膜式水冷壁，確保良好的密封性，加強各個門孔的監視防止爐膛漏風。

空氣預熱器漏風是電站鍋爐運行中危害最大的，減小空氣預熱器漏風措施有控制空氣預熱器煙氣側和空氣側的壓差；防止空氣預熱器入口輸灰管路堵塞：控制密封間隙、適當增加蓄熱元件、改造空氣預熱器的密封結構，運行中還應加強中間放灰采用低氧燃燒技術、適當提高二次風溫、改變配風方式等。電站鍋爐運行時，應根據不同漏風位置采取相應的運行和改造措施及時降低漏風，提高電站鍋爐運行的安全性和經濟性，從而降低發電成本。

2.4低溫腐蝕

低溫腐蝕是指發生在鍋爐尾部受熱面的腐蝕，不僅在發生在空氣預熱器上，有時也會發生在省煤器、鋼制管道、除塵器和引風機等處。影響低溫腐蝕的因素有燃料含硫量、過量空氣系數、燃燒工況等；防止低溫腐蝕的措施主要有低氧燃燒、使用添加劑、提高受熱面的壁溫及采用新的抗腐蝕材料等。解決電站鍋爐尾部受熱面低溫腐蝕的根本問題是解決燃料的含硫量，控制燃煤含硫量在1%以內。從運行角度，采用低氧燃燒的控制方式、合理控制煙氣中的氧氣的含量，冬季投入熱風再循環，對尾部受熱面加強吹灰或者采用新材料等。

綜上所述，管理鍋爐人員應注意減少對水循環的熱干擾，防止上升管的受熱減弱、受熱不均及下降管受熱產汽，在檢驗、檢修鍋爐時，應注意爐墻、爐拱、保溫層、折煙墻、擋板等的損壞對水循環的影響，不使鍋爐燃燒、傳熱嚴重偏離設計要求，在分析爐管爆破等事故時，應考慮水循環減弱或故障導致事故的可能性，從而減少運行管理對鍋爐自然循環的影響，確保鍋爐安全運行。