電廠鍋爐結焦原因及解決對策

張 帥

（大連三惠熱電有限公司,遼寧 大連 116000）

0引言

鍋爐作為火力發電機組的重要組成部分，鍋爐的安全直接關系到整臺機組的穩定運行。隨著電力科技的進步，目前大多電廠采用超臨界、超超臨界先進技術，隨之而來的鍋爐的結焦現象也成為普遍存在的問題。焦塊從爐內壁上脫落聚集造成水冷壁堵塞，引起鍋爐爆管，大大降低了機組的可靠性，嚴重影響了電廠的安全、經濟性，因此必須重視鍋爐結焦問題。

1 鍋爐結焦原因分析

導致鍋爐結焦的因素很多，不僅與鍋爐爐膛的結構特性諸如噴燃器熱負荷、爐膛容積熱負荷等有關系，還有鍋爐的運行工況、進爐膛的煤質等諸多因素密切相關，分析鍋爐結焦的原因有助于針對性的提出解決鍋爐結焦的對策。鍋爐結焦原因較多，現以循環流化床鍋爐結焦為例，介紹影響鍋爐結焦的主要原因。

（1）爐膛出口溫度選擇的不合理。一般情況下循環流化床鍋爐床溫在850--900℃的范圍內，且在整個爐膛的燃燒室內溫度較為接近，但是在循環流化床鍋爐實際運行中，由于燃燒調整、床料成分等諸多因素會造成爐內床料結焦，從而影響鍋爐正常運行。（2）給煤粒度大造成鍋爐漸進性結焦。在鍋爐給煤的煤粒度較大時會使煤粒進去爐膛內燃燒不充分，導致燃燒后的大塊顆粒物料在鍋爐的排渣口堆積，影響鍋爐的硫化狀態，導致鍋爐排渣口嚴重堵塞。（3）燃燒過程中空氣量不足。煤粉在爐膛內正常燃燒時，在空氣不足的情況下煤粉不容易完全燃燒，這樣會產生大量一氧化碳氣體，由于鍋爐煙氣中含有大量一氧化碳會使灰熔點降低，爐膛的結焦就會加重，另外在燃燒揮發分較高的煤粉時，在空氣里不足的情況下會導致嚴重結焦。（4）一次風對鍋爐結焦的影響。一次風下粉不均勻也可以造成爐內結渣。在鍋爐正常運行時，如果鍋爐的四角風粉配比不均勻，爐膛內的火焰就會產生一定偏差，尤其是在壓向風力較弱時會導致熱負荷分配不均勻，使爐角附近出現寄生旋渦, 可能引起爐墻結渣。（5）鍋爐啟動時風油配比不當，床料結焦。風油配比不當是指油槍燃燒用風量和冷卻風量不足，供油量偏大，導致油槍噴射火焰過度集中，造成爐膛的燃燒室內溫度在一部分區域過度超溫，從而造成流化床的床料高溫結焦。（6）爐膛內氣流實際切圓過大。在四角切圓燃燒方式的鍋爐內，實際燃燒的切圓大小是影響鍋爐燃燒工況的重要參數，在實際切圓偏小時會影響鍋爐的燃燒穩定性，在實際切圓偏大時會導致結焦，因此在確定實際切圓大小時要綜合考慮各種因素，尤其是煤質，無煙煤一般參與較大切圓，煙煤則采用較小切圓。（7）爐膛出口處偏差大。在鍋爐燃燒過程中若爐膛出口處溫度偏差較大則會造成鍋爐屏式過熱器，高溫過熱器超溫，導致鍋爐結焦現象，嚴重時會引起鍋爐的爆管事故。（8）煤質對鍋爐結焦的影響。目前情況下，鍋爐的煤質得不到保證，一般煤質對鍋爐的結焦有著決定性的影響，在高溫作用下，往往與其他成分(如FeO、SiO2、Al2O3等)結合生成低熔點共晶體，會產生助熔作用。單一用灰熔點作為煤種是否易結渣的特性指標是不全面的,其準確性較差。（9）煤的潛在結渣性。煤的潛在結渣性直接影響著鍋爐爐膛的結焦，煤灰存在的形狀、組分、粘溫特性、熔化特征溫度等共同作用，直接影響著鍋爐的結焦，給鍋爐的正常運行帶來較大的隱患。（10）運行操作對鍋爐結焦的影響。不合理或不及時的運行操作也可以導致鍋爐結焦，甚至停爐。所以運行操作的合理性和及時性也是非常重要的。

2 對結焦現象的解決對策

根據對鍋爐結焦現象的分析，可提出針對性的防范策略，鍋爐合理的運行工況及操作可以有效的防止或減少鍋爐結焦幾率，所以運用有效的鍋爐運行操作對我們鍋爐運行操作人員十分的重要。

（1）降低爐膛出口煙氣溫度。爐膛出口煙氣溫度是對鍋爐受熱面的結焦的重要因素，一旦出口煙氣溫度較高或較低時，會直接影響鍋爐爐膛內的燃燒，導致結焦。根據鍋爐技術人員運行經驗把爐膛出口煙氣溫度穩定在規定的數值內，一般情況下英低于灰軟化溫度50～100 ℃，可見采取減少爐膛熱強度和調整爐內燃燒的方式可有效降低鍋爐的結焦問題，提高鍋爐運行的安全性能。（2） 組織良好的爐內空氣動力場。在鍋爐正常燃燒狀況下調整燃燒中心，可防止火焰中心貼邊和偏斜狀況，這樣就有效預防了在灰渣撞擊爐壁時的軟化或熔化狀態，防止其黏結附于爐壁上形成結渣，尤其是在灰渣粗糙和溫度較高時更易結焦，可見燃燒中心的調整降低了灰渣在熔化或軟化狀態下的結焦率。（3）保證合適的煤粉細度和均勻度。使煤粉粗細度適中可減少灰渣在爐壁上的結焦率，在鍋爐正常燃燒狀態下，若煤粉過粗則會使火炬拖長，粗粉則會沖刷受熱面從而造成結焦現象，另外粗粉的溫度高于煙氣的溫度，沖到爐壁時更易造成結焦。若煤粉過細則加重磨煤機的電耗和負擔，影響制粉系統的出力，造成爐膛出口煙氣溫度升高，使爐壁結焦嚴重。（4）四角煤粉濃度及各燃燒器配風應盡量均勻。在鍋爐運行時適度調整四角風量，可有效避免缺角狀況的發生，尤其是在鍋爐降負荷或燃燒器配風不均的情況下，爐膛燃燒器會出現缺角或缺對角運行，爐內火焰中心會發生偏斜，此時適度的燃燒器配風會減少結焦情況的發生。（5） 及時清焦吹灰。在鍋爐受熱面安裝定期除灰裝置，在受熱面積灰較多時，定期清理受熱面的積灰，可有效防止爐膛的結焦。（6）保證燃煤質量。在燃料的選取中，盡可能的保持穩定的煤質，穩定的煤質可防止煤灰的變化增加受熱面的適應度，若煤質發生變化，則應加強配煤，使煤質達到鍋爐的設定煤質。這樣就較少了結焦的發生率。

3 結語

本文研究了鍋爐結焦的各種原因，并在此基礎上提出了防止鍋爐結焦的措施。合理有效地改變運行方式或方法可以減少鍋爐結焦發生的幾率，減少鍋爐停爐的次數，可以減少電廠不必要的損失。

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