電廠鍋爐結焦的原因及防治措施探討

摘 要：鍋爐是電廠中的重要設備，對于電廠的運行效率具有重要的作用。鍋爐的運行是需要煤炭來作為原料的，從而產生熱能。在煤炭燃燒的過程中，會釋放出大量的灰粒以及硫、氮等氧化物，這些物質在受熱的情況下，會沉淀在鍋爐內部設備的表面，長期累積就會結焦，結焦嚴重就會對鍋爐的運行造成安全隱患。鍋爐結焦會影響到鍋爐的運行效率，降低經濟性，損害設備，嚴重時會發生安全事故。文章對于電廠鍋爐結焦的原因進行了分析，并且提出了防治的措施，為電廠鍋爐的安全運行提供了良好的基礎。

關鍵詞：電廠鍋爐結焦；產生原因；危害；解決措施

引言

我國是煤炭生產大國，并且煤炭消費也較大，在各種能源消耗中占據主導地位。火電廠是我國電力供應中的主要企業，在電廠中需要鍋爐的運行來提供能量。在鍋爐運行中，需要燃燒大量的煤炭，而煤炭是一種特殊的物質，經過燃燒會生成大量的灰粒及硫、氮等氧化物，這些物質極容易結焦，危害到鍋爐的安全運行，從而影響到電廠的運行效率。鍋爐結焦是電廠面臨的重要問題，所以需要對其進行原因分析，然后制定出解決的措施，提升電廠鍋爐的運行效率，為電廠創造更大的經濟效益。

1 鍋爐結焦的概念及分類

在電廠運行中，鍋爐結焦是一種比較常見的現象。在煤炭燃燒的過程中，釋放出來的灰粒、硫、氮等氧化物隨著煙氣一起運行，當運行到爐膛水冷壁時，由于溫度降低，就會凝結在一起，形成一種疏松的灰層。在煙氣流動的過程中，由于受熱，就會在受熱面形成結焦。

根據其結焦原因的分析，鍋爐結焦可以分為兩類，即高溫結焦和鍋爐積灰。鍋爐結渣指的是煤炭中的灰分受到爐膛燃燒火焰的極高的溫度變為液體，然后又在爐膛內水冷壁冷卻的作用下從液態狀態逐漸變為固態粘結在受熱面上，就形成了結渣。鍋爐積灰指的是在鍋爐中煤炭不完全燃燒時，很多碳顆粒未燃盡，然后在吸收其他煙氣形成硫酸蒸汽。硫酸蒸汽受冷凝結在受熱面管壁上形成水泥狀的堵灰。同時，硫酸蒸汽流到熱面管束時，也可能受到靜電或者摩擦阻力的影響，形成鍋爐積灰。

2 鍋爐結焦的原因

鍋爐結焦的原因有很多種，比如說爐膛內溫度高低、鍋爐爐膛結構、煤質特性等等。下面本文將一一進行探討。

2.1 鍋爐爐膛溫度及其結構

鍋爐結焦和爐膛的溫度有直接的關系，爐膛的溫度越高，越容易產生結焦。因為在高溫作用下，煤炭燃燒后的飛灰越容易變成液體，在遇到冷卻物質時就會產生結焦現象，所以說爐膛溫度高是結焦的前提條件。

爐膛的結構對于結焦的產生也具有很大的影響，在對鍋爐爐膛選擇的過程中，盡量的選擇爐膛和截面積尺寸較大的鍋爐，因為爐膛面積大，就會吸收更多的熱量，從而降低煙氣的溫度，水冷壁就不易結焦。

在鍋爐進行高負荷連續運行的過程中，因為爐膛內的溫度持續升高，灰粒不容易冷卻，但是在吹灰器吹不到的地方就容易粘結而形成結渣。

2.2 煤粉的特性

煤粉的特性是影響鍋爐結焦的主要因素，其中煤粉的化學物質含量以及物理特性都有所影響。如果煤粉中堿性氧化物含量高時，就容易結焦，如果硅鋁氧化物含量大時，就不容易結焦。和煤粉的粒徑也有很大關系，如果粒徑過大，那么燃燒中心就會上移，容易在爐膛口處結焦，粒徑過小，就會在噴燃器附近結焦，所以煤粉的粗細應該適當。

2.3 灰分熔點

造成鍋爐結焦的本質原因在于，處于熔化或軟化狀態下的飛灰沉積在受熱面之上。如果能夠降低飛灰的熔點就能有效解決鍋爐結焦的問題。化學組成決定成分灰分的熔點。因此應當減少灰分中熔點較高的物質，增加熔點較低的物質。比如可以通過增加煤中 FeS2 的含量，就可以降低灰分的熔點。其次，可以增加 CO2、H2 等還原氣體，改變周圍的介質，還原灰分中的高價化合物，來降低灰分的熔點。最后，可以燃燒含灰濃度低的煤炭，也可以有效降低結渣。

3 結焦的防治措施

要解決鍋爐結焦的問題最重要的是做好結焦的防治，做好結焦的防治應當從電廠的各個環節做起。

3.1 首先做好燃煤管理

燃煤的質量對于結焦有很大的影響，燃煤中的含灰量、含石量和水分等都對結焦有重要影響，所以要對燃煤的質量進行嚴格把關。從燃煤的采購環節開始，就要選擇優質的燃煤，在經過檢測合格后才能夠確定購買。燃煤進場前，還應該對其質量進行檢查，發現不合格燃煤嚴禁進場。在燃煤進場后，要做好存放保管工作，避免因為外界因素而改變燃煤的特性。在摻燒的過程中，應該根據每種燃煤的特性進行合理的摻燒，掌握好摻燒比例，詳細記錄入爐的化驗數據，防止鍋爐結焦現象的產生。

3.2 做好燃燒工作

做好燃燒工作，首先冷態動力場要確保是沒有問題的。組織進行反復的檢查、調整。在線監視對爐膛出口煙溫（或高溫受熱面管壁溫度）。保證爐內各角風量基本平衡、擋板位置最佳、配風方式合理。在運行過程中，調整好熱態運行的燃燒，合理調配各一次風和二次風的運行風門開度以及運行氧量。保證煤粉燃燒完全。確保、穩定、安全的運行鍋爐。

確定煤粉粗細度不同的煤粉混合摻燒，要合理確定煤粉的粗細度以及煤粉的塊大小粒以及均勻度。使煤粉充分燃燒，避免導致結焦的不良后果。在煤粉細度選擇的選擇過程中，應綜合考慮多種因素，比如煤粉是否能夠穩燃、是否會出現爐膛及爐膛口受熱面結焦、不完全燃燒的機械損失、因制粉產生的電耗等。同時，如果煤質出現問題，比如煤的灰熔點比較低，可以通過配煤的渠道來解決這個問題。

3.3 定期的檢查

輸渣皮帶的運行情況應經常檢查，在發現運行皮帶上無渣的情況下，應立即匯報到上級。其次，渣斗缺水時會導致結焦問題，因此渣斗的水位要確保正常。定期觀察爐膛底部灰斗落渣情況，及時聯系檢修處理。定期維護撈渣機，檢修碎渣機。在運行時因為燃燒的煤種發熱量較高，下層火咀的運行要盡可能的保持，火焰中心要盡可能的降低。防止過熱器處出現結焦的現象。加強監視和調整爐膛負壓的，防止大焦塊導致滅火的事故。嚴格的監視入口煙溫度的過高，嚴格控制，防止出現煙道受熱面的結焦。

4 結束語

火電廠為我國提供了大量的電能，為我國的工業生產以及人們的日常生活提供了基礎的保障。以我國現有的國情來看，在未來一段時間內電廠鍋爐的運行還會以煤炭為主要的燃料，所以針對鍋爐結焦應該制定出相應的措施。在對鍋爐結焦的原因分析中可以看出影響結焦的因素有鍋爐自身的原因，也有煤粉的原因，所以應該根據這些特點有針對性的制定出預防的措施，減少結焦現象的產生。在科學技術快速發展的形勢下，對于鍋爐結焦將會有更好的辦法來解決，提高鍋爐的運行效率，為提高電廠的經濟效益創造有利的基礎。

參考文獻

[1]段小云.廣州珠江電廠鍋爐結焦原因分析及防止措施[J].重慶電力高等專科學校學報，2006.

[2]禹小明.我廠余熱電站及 CPC 鍋爐結焦的原因和處理[A].2004 年晉冀魯豫鄂蒙川云貴甘滬十一省市區機械工程學會學術年會論文集（河南分冊），2004 .

[3]王梅，劉素蘭，胡小鋒，等.廢渣添加劑對型煤理化指標影響的實驗研究[A].2004 年全國冶金物理化學學術會議專輯，2004 .