電廠鍋爐結(jié)焦的原因及防治措施分析

王曉路

(山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長治 046200)

引 言

電廠鍋爐在實際運(yùn)行期間經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)焦問題，由于鍋爐實際運(yùn)行期間需要對大量的煤炭資源進(jìn)行燃燒，而煤炭資源具有特殊性，其在燃燒后會形成較多的硫、氮以及灰粒，具有極強(qiáng)的結(jié)焦性，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的安全，導(dǎo)致電廠運(yùn)行受阻。因此需要對其成因進(jìn)行分析，并制定完善的應(yīng)對措施，促進(jìn)電廠經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。

1 電廠鍋爐結(jié)焦的成因

1.1 煤質(zhì)原因

結(jié)焦現(xiàn)象受灰質(zhì)成分與融化溫度等因素的影響，對煤類結(jié)渣情況進(jìn)行分析時，以煤灰的基礎(chǔ)成分與熔點(diǎn)為參考條件，但經(jīng)常會出現(xiàn)誤差[1]。因此在評估期間，還應(yīng)結(jié)合實際需求使用其他參數(shù)進(jìn)行分析與辨別。在對灰結(jié)焦指標(biāo)進(jìn)行分析時，可較好地明確燒灰種類，并通過相關(guān)的計算公式對煤灰的成分進(jìn)行科學(xué)計算，進(jìn)一步對燃煤結(jié)渣性能進(jìn)行明確。

1.2 鍋爐內(nèi)部溫度

爐膛中溫度越高，鍋爐結(jié)焦幾率也就相對較大。在高溫的影響下，煤炭資源燃燒后形成的飛灰會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，并在與冷卻物質(zhì)接觸期間形成結(jié)焦，因此爐膛溫度較高也是鍋爐結(jié)焦形成的主要原因。

電廠工作人員在對爐膛進(jìn)行選擇時，結(jié)合電廠實際需求對爐膛截面面積相對較大鍋爐進(jìn)行采購與使用[2]。由于爐膛空間相對較大，可對較多熱能進(jìn)行吸收，使得煙氣溫度得到有效的控制與降低，這時則不會出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。

電廠鍋爐在高壓運(yùn)行期間，由于鍋爐內(nèi)部溫度不斷上升，致使灰粒冷卻難度較大，致使在吹風(fēng)設(shè)備無法接觸的位置出現(xiàn)黏結(jié)并最終形成結(jié)渣。

1.3 灰熔點(diǎn)因素

煤炭燃燒時各個物質(zhì)含量與灰熔點(diǎn)之間有著密切的聯(lián)系，若在煤炭中含有大量的FeO、Na2O、K2O等物質(zhì)時，其灰熔點(diǎn)則相對較低，鍋爐結(jié)焦發(fā)生幾率相對較大。在煤炭中含有大量的Al2O3、SiO2等物質(zhì)時，灰熔點(diǎn)則相對較高，鍋爐結(jié)焦幾率相對較小。同時，煙氣中灰的濃度與化學(xué)成分、爐膛內(nèi)部環(huán)境等也與灰熔點(diǎn)具有一定的聯(lián)系。灰中存在的各種成分物質(zhì)在進(jìn)行加熱期間相互影響產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)與物力反應(yīng)，最終導(dǎo)致灰熔點(diǎn)出現(xiàn)相應(yīng)的改變。

1.4 機(jī)組運(yùn)行因素

在鍋爐內(nèi)部氧氣含量相對較低時，導(dǎo)致鍋爐中逐漸形成較為強(qiáng)烈的還原性環(huán)境，使灰熔點(diǎn)降低并最終導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象。當(dāng)空氣預(yù)熱設(shè)備與吸風(fēng)機(jī)等對鍋爐內(nèi)氧氣含量造成影響時，產(chǎn)生較多的還原性氣體堆積在爐膛出口位置，并導(dǎo)致煤灰出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。

2 電廠鍋爐結(jié)焦防治對策

2.1 強(qiáng)化燃煤管理力度

首先，在燃煤采購期間，工作人員需要確保燃煤的質(zhì)量，因此在電廠實際運(yùn)行期間，應(yīng)結(jié)合鍋爐設(shè)計煤種的基礎(chǔ)特性，對燃煤進(jìn)行科學(xué)的采購。工作人員需要對成分較為穩(wěn)定、含石量與含灰量等相對較小的煤炭進(jìn)行使用。

其次，對入場的煤炭進(jìn)行科學(xué)管理。相關(guān)工作人員結(jié)合實際需求強(qiáng)化入場煤炭管理力度，根據(jù)煤炭企業(yè)與煤炭種類的差異，對采收的優(yōu)質(zhì)燃煤、標(biāo)準(zhǔn)燃煤以及劣質(zhì)燃煤進(jìn)行分類堆放，同時，并對入場煤炭質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測[3]。從根源上防止不符合電廠燃煤標(biāo)準(zhǔn)的煤炭資源出廠，不僅防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)，而且促進(jìn)了鍋爐運(yùn)行安全性快速提升。

最后，結(jié)合煤炭檢測數(shù)據(jù)，并根據(jù)電廠鍋爐燃燒需求對各種煤炭資源進(jìn)行科學(xué)的配置與摻燒。同時，每天都要對入爐煤進(jìn)行檢測，為工作運(yùn)行提供良好的工作數(shù)據(jù)，結(jié)合實際需求對入爐煤配比與上煤方式進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，防止鍋爐結(jié)交現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.2 燃燒的科學(xué)控制

首先，對鍋爐內(nèi)部空氣動力廠進(jìn)行檢測，保證冷態(tài)動力場處于完善的狀態(tài)。鍋爐檢修與啟動時，對鍋爐內(nèi)部空氣動力場進(jìn)行檢測，確保爐內(nèi)所有風(fēng)量位置較為平衡、充滿程度合理并且不存在偏角現(xiàn)象。各噴燃設(shè)備出口位置風(fēng)速也應(yīng)合理，并具有較好的強(qiáng)度。通過實驗明確燃燒器合理的配風(fēng)模式與接線盒的擋板位置，使得鍋爐內(nèi)部形成較為完善的動氣動力場，保證鍋爐的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

其次，對熱態(tài)運(yùn)行燃燒進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。工作人員應(yīng)對鍋爐燃燒狀況進(jìn)行科學(xué)觀察與優(yōu)化，使送風(fēng)與引風(fēng)合理配比，保證爐膛負(fù)壓的正常性與火焰中心的高度[4]。同時還需要確保一次與二次風(fēng)速配比的合理性，防止火焰與爐壁發(fā)生接觸，保證火勢良好的燃燒狀態(tài)。

2.3 明確煤粉細(xì)度

對分離設(shè)備與系統(tǒng)通風(fēng)情況進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，確保煤粉細(xì)度與均勻度符合實際鍋爐燃燒標(biāo)準(zhǔn)，保證煤粉適時燃燒與養(yǎng)火；對煤粉細(xì)度進(jìn)行明確時，需要對爐膛、燃燒穩(wěn)定性、爐膛出口是否存在結(jié)焦等因素進(jìn)行綜合分析與研究。

2.4 控制爐膛熱負(fù)荷

科學(xué)的對鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防，需要工作人員提升鍋爐運(yùn)行熱效率，對鍋爐的燃煤總量與爐膛熱負(fù)荷進(jìn)行控制與降低，并提高煤料在鍋爐中的停留時間，提升煤炭燃燒效率。與此同時，對鍋爐結(jié)水溫度進(jìn)行控制，進(jìn)一步降低煤炭燃燒量。在鍋爐運(yùn)行期間還需要防止其長時間處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。

2.5 清焦去灰

鍋爐積灰時間相對較短時，工作人員進(jìn)行清理與去灰的難度也相對較低，可較好防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的進(jìn)一步惡化。因此，工作人員需要對鍋爐運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，并主要對易結(jié)焦位置進(jìn)行研究，了解爐膛出口位置溫度與過熱器等管壁溫度的變化情況，在結(jié)焦現(xiàn)象較為嚴(yán)重時，需要對其運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行降低與控制，并提高清焦去灰工作力度。

3 結(jié)語

在電廠鍋爐實際運(yùn)行期間，結(jié)焦現(xiàn)象導(dǎo)致其運(yùn)行效率與安全性受到嚴(yán)重影響。因此電廠工作人員需要通過清焦去灰、控制爐膛熱負(fù)荷以及優(yōu)化燃煤管理力度等方法防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)，在促進(jìn)鍋爐運(yùn)行效率提升的基礎(chǔ)上，推動電廠經(jīng)濟(jì)效益快速發(fā)展。