淺析鍋爐漏風對鍋爐結焦的影響

王鵬程　許亞新

摘要：鍋爐漏風是鍋爐運行中的常見現象，特別是在一些運行時間長的發電企業中鍋爐漏風現象非常普遍，甚至會影響到鍋爐的安全運行。文章對鍋爐漏風的原因、對鍋爐結焦的影響進行了初步分析，在實際生產中給出了建議，并進行了改造。

關鍵詞：鍋爐漏風；鍋爐結焦；燃燒調整；治理漏風；鍋爐運行；發電企業 文獻標識碼：A

中圖分類號：TK22 文章編號：1009-2374（2015）25-0075-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.25.037

1 問題的提出

眾所周知，鍋爐漏風會降低鍋爐經濟性，但是很少會想到和鍋爐結焦有什么關系。下面我們詳細地分析一下兩者的關系，并探討一下實際生產中的應用。山西河坡發電有限責任公司Ⅱ期工程2×100MW機組，兩臺鍋爐均為武漢鍋爐廠生產，型號為WGZ410/9.8-7，超高壓自然循環單爐膛燃煤固態排渣汽包爐。鍋爐在爐膛中心形成兩個假想切圓，直徑分別為Φ570mm和Φ800mm。自2000年投產起，河坡#3、#4鍋爐飽受鍋爐嚴重結焦、掉焦滅火的困擾，頻繁的鍋爐滅火對鍋爐安全造成了很大的威脅，同時帶來巨大的經濟損失。

2 鍋爐結焦的危害

（1）鍋爐大塊焦從爐墻脫落后，掉入撈渣機水封中。灼熱的焦塊會使水封中的水瞬間變成大量的水蒸氣進入爐膛，對鍋爐的燃燒造成極大的干擾，甚至導致鍋爐滅火。鍋爐爐膛內掉落大焦塊時，還有可能砸壞冷灰斗和撈渣機，或者使冷灰斗上的水冷壁管損壞，造成降負荷或者停爐。水冷壁如果結焦嚴重，必須停爐才能處理；（2）鍋爐受熱面結焦后，受熱面吸熱減少，從而造成排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降；（3）爐膛結焦會引起過熱汽溫的升高，減溫水用量會相應增大，降低了鍋爐效率。隨著減溫水量的增大，減溫器部位的熱應力會增大，影響設備安全；（4）鍋爐結焦嚴重還會引起受熱面之間的熱偏差，嚴重時會影響水循環；（5）引風機的耗電量相應會增加。

3 結焦的原因

3.1 煤粉細度不均勻

煤粉細度除有一個最佳經濟細度外，煤粉過細過粗都不利于鍋爐燃燒，對鍋爐結焦都有一定的影響。煤粉細度應根據具體煤種和鍋爐燃燒方式來進行試驗確定。

3.2 灰的影響

灰的熔融性與其成分和含量有關，灰的堿性物質含量越高則灰的熔點越低。此外，灰的熔融溫度越低、黏度越大，就越容易結焦；灰的熔融溫度越高、黏度越小，就越不容易結焦。

3.3 運行燃燒調整的影響

運行調節不當，如鍋爐配風方式不均、火焰剛性較弱、各給粉機給粉量不均衡、磨煤機故障等，會造成煤粉燃燒不完全引起結焦。

3.4 鍋爐空氣量的影響

鍋爐氧量高低會導致鍋爐內部呈氧化或還原性氣氛，燃燒過程中，如果空氣量不足，燃燒就會不完全，就會產生還原性氣氛，導致灰的熔點降低。

3.5 鍋爐配風方式

鍋爐配風不好，會導致鍋爐部分區域燃燒充分，部分區域燃燒不充分，形成結焦。

3.6 火焰的剛性

火焰剛性的大小也是影響鍋爐結焦的一個重要因素，如果火焰的剛性較差會使火焰卷吸煙氣的能力變弱，使煤粉著火初期得不到足夠的熱量，并且降低了水冷壁附近氧化性氣氛，容易使煤粉燃燒不完全，使得還原性氣氛增多，增加了結焦的可能行。

3.7 給粉機下粉不均

當給粉機運行不正常時，如給粉機下粉量過大，會導致煤粉燃燒不完全，產生大量還原氣體，灰熔點降低造成結焦。此外，不同位置的給粉機發生自流現象還會造成煤粉和空氣在爐膛中分布不均勻，導致爐內溫度場分布不均，形成結焦。

3.8 磨煤機故障

當磨煤機出現故障時，如制粉系統空倉、粗粉分離器回粉管鎖氣器不動作或粗粉分離器內椎磨透時，都可能造成煤粉顆粒變粗，當較粗的煤粉進入鍋爐內燃燒時會造成燃燒不完全，產生還原氣體。較粗的煤粉由于在爐膛內燃盡的時間較長會使火焰中心上移，造成出口煙溫升高，促使灰融軟化，造成結焦。

3.9 鍋爐漏風

漏風會降低燃燒室的整體溫度，推遲燃燒的進程。冷灰斗漏風還會抬高爐膛內的火焰中心，導致爐膛上部結焦。

4 前期采取的措施

（1）河坡發電自2004年以來，一直將降低爐膛溫度作為減緩鍋爐結焦的重點工作之一。由于鍋爐結焦部位均在衛燃帶上，所以削減衛燃帶可以有效地防止爐膛結焦；（2）河坡發電公司的設計煤種與實際煤種存在較大的差距，這就在無形中增大了結焦的幾率。根據鍋爐的設計煤種進行合理的配煤，使得入爐煤煤種穩定，盡量接近設計煤種；（3）運行中調整燃燒的措施主要有：根據煤種優化了一、二次風的配比，通過測量四面墻的爐膛溫度指導運行調整，通過試驗摸索出了合適的過剩空氣系數，保持合適的煤粉細度；（4）在衛燃帶區域加裝了8支吹灰器，定期對衛燃帶進行吹灰清潔，及時清除小塊焦塊，防止大面積的焦渣形成。在采取上述措施以后，鍋爐掉焦滅火的次數大大減少。

5 漏風和結焦問題的研究分析和治理

通過圖1分析可以看出，掉焦滅火雖然次數上少了，但是掉焦滅火仍然是河坡發電公司不安全事故的主要發生對象。本著精益求精、堅持不懈的精神，加之鍋爐運行時間已經十余年，鍋爐人員在采取了前期措施的基礎上通過治理鍋爐漏風繼續和鍋爐結焦做斗爭。

河坡#3、#4鍋爐自2000年投產已14年之久，消除漏風已成當務之急。解決的辦法就是一個字“堵”，減少漏風量，如表1。

利用鍋爐檢修機會，對以上部位進行了封堵和治理，鍋爐各部位的漏風系數如下：爐膛1%，過熱器1.5%，省煤器1%，空氣預熱器1%，除塵器0.5%，基本符合了國家標準要求。截至2014年11月，鍋爐共發生掉焦3次，比去年同期下降了50%，效果非常顯著。

6 結語

（1）鍋爐漏風是鍋爐普遍存在的問題，人們常常會關注它的經濟性，卻忽略了其安全性。殊不知，嚴重的鍋爐漏風危害極大。通過治理，鍋爐漏風減少了，鍋爐結焦減輕了，風機和制粉電耗降低了，一舉多得；（2）鍋爐結焦是世界性的難題，但是如何能減緩鍋爐結焦，使它對鍋爐的安全性和經濟性的損傷降到最低是我們一直孜孜不倦的工作目標。河坡發電經過多年摸索，逐漸走出了一條防止鍋爐漏風、鍋爐結焦的技術道路，取得了一定的成果；（3）鍋爐漏風影響較大，提兩個建議：發現鍋爐有漏風的缺陷立即處理；根據實際情況，制定一個易發生漏風、磨損的控制點情況表，定期檢查鍋爐各系統的保溫和設備磨損情況，消除漏風，穩定燃燒，減緩結焦，提高能效。

參考文獻

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作者簡介：王鵬程（1979-），男，山西陽泉人，山西河坡發電有限責任公司中級工程師，研究方向：火電廠運行管理；許亞新（1970-），男，山西陽泉人，山西河坡發電有限責任公司中級工程師，研究方向：火電廠運行管理。

（責任編輯：黃銀芳）