淺談電廠鍋爐結焦的原因及改善對策

周永

（江蘇大唐國際呂四港發電有限公司，江蘇 啟東226200）

1 電廠鍋爐結焦的原因

1.1 燃煤品質因素的影響

在火力發電廠的運行過程中，電廠所選用的燃煤的品質對于鍋爐是否出現結焦問題有著極大的影響。如果所選用的燃煤品質較高，含灰量少，容易被完全燃燒，鍋爐內部的煤灰含量就會降低，那么出現結焦的概率也會大大降低。而當所燃燒的燃煤品質不高時，含灰量大，很難被完全燃燒，那么燃燒的過程中就會產生大量煤灰，大量的煤灰遺留在鍋爐內部，如果沒有對其進行及時清理，長時間就會形成結焦。同時，電廠鍋爐運行時，煤粉細度也可能會影響到煤炭的燃燒程度，如果煤粉過粗和過細，都會導致爐內不同位置結焦。

1.2 燃燒調整因素的影響

電廠鍋爐運行時的燃燒調整也會影響鍋爐結焦。如果沒有科學控制鍋爐的燃燒過程，運行中風壓或是風速偏低，煤粉氣流的速度變慢，容易粘附在管壁上，那么在一段時間后就會出現結焦現象。另外，在鍋爐的燃燒過程如果沒有選用合適的配風方式，風量不足和偏移，爐內含氧量較低，爐內局部區域就會有還原性氣體產生，會迅速降低鍋爐內部的溫度，大量的結焦問題也會隨之產生。如果配風含量過大，鍋爐內部的煙溫就會迅速提高，高溫結焦的問題就會隨之產生。此外，鍋爐運行中燃燒器損壞或調整不正確使火焰貼壁、燃燒器擺動不一致也會使鍋爐容易結焦。

1.3 爐膛溫度及燃煤熔點的影響

爐膛內的溫度也會影響到鍋爐結焦現象的發生，隨著爐內溫度的逐步提升，一旦煤灰的溫度達到了自身的熔點，煤灰融化并粘附在管壁上，鍋爐就有可能結焦。很多因素會影響爐膛內的溫度，如物體周圍的介質、燃燒材料的化學成分等。此外，煤灰的熔點也是鍋爐結焦的影響因素，爐灰的熔點如果偏低，那么就容易結焦，而其熔點越高，就越不容易結焦。在對以往的資料進行研究和分析時，我們發現在煤粉的燃燒過程中，如果反應產物是氧化鉀、氧化鈉或是氧化鐵，那么煤灰的熔點就會降低，而如果反應產物是二氧化硅或三氧化二鋁等化合物，煤灰的熔點就會上升，過濾的結焦率就會大大降低。熔點同樣也會受到煤灰的密度的影響，燃燒過程中灰分之間的接觸程度會直接的影響到煤灰的燃燒程度，并且影響鍋爐的結焦率。

此外，影響鍋爐結焦的因素還有鍋爐長時間滿出力或超出力運行、管壁長期不能吹灰或吹灰參數不當等。

2 電廠鍋爐結焦的危害

第一，當電廠鍋爐發生結焦時，鍋爐的出力就會大大降低，爐膛出口煙氣溫度也會升高，管壁的溫度也會出現不同程度的升高，受熱面壁溫左右偏差大，鍋爐內部的整個運行狀態都會受到影響。第二，電廠鍋爐出現結焦時會降低鍋爐的熱效率，當鍋爐排煙的溫度隨之上升后，系統會排出大量的熱能，排煙損失增大，鍋爐的熱效率就會下降。當結焦現象出現在鍋爐的燃燒器噴口時，那么氣流就會出現偏移，鍋爐內氣體的不斷惡化就會導致爐內部分設備故障，造成安全隱患。第三，結焦問題還會降低鍋爐設備運行的安全性和穩定性，這是由于當鍋爐結焦時，鍋爐管壁的熱交換效率降低，管壁溫度就會大幅超出規定范圍，鍋爐爆管現象容易出現。同時，由于結焦，爐內會不定時的掉落大量灰渣，容易造成鍋爐水封破壞，如果沒有采取有效的改善對策及時處理結焦問題，鍋爐的安全運行得不到保障。

3 電廠鍋爐結焦的改善對策

3.1 保證燃煤的種類和質量

燃煤的種類和質量對于鍋爐的結焦程度是有著重要的影響，如果能夠保證燃煤的質量，那么就會降低鍋爐出現結焦的概率，隨著我國現階段對于環境保護工作越來越重視，我國各類電廠的用煤量相對緊張，電廠采購燃煤的壓力越來越大，電廠鍋爐設計使用的燃煤種類和質量與實際用煤有著一定的差異。因此，電廠在選擇燃煤的種類和質量時，應對原料進行嚴格的審核和檢驗，在進廠前應確保燃煤符合相應的質量標準，發現不符合相應標準的，應立即退回原廠整改處理。對于進廠的燃煤，應分類儲存，并根據相應的規范要求按照比例進行摻燒、調配。

3.2 保證合理的煤粉細度

鍋爐的整個運行狀態是會受到煤粉細度的影響的，因此，應科學的調整煤粉的粗細程度，確保其粗細程度在相關規范標準的要求。當煤粉過細時，使著火點提前，易在燃燒器噴口處結焦；當煤粉過粗時，火炬就會加長，火焰中心上移，爐膛出口溫度升高，易在爐膛出口處結焦。因此，應嚴格的把控煤粉的粗細程度，在盡可能的避免鍋爐出現結焦現象的同時，還能充分的提升鍋爐的燃燒效率。

3.3 定期吹灰

在鍋爐設備的運行過程中可能會產生很多問題，與其它問題相比，鍋爐結焦是一個緩慢的過程，是鍋爐在運行過程中逐步形成的，必須按照定期工作要求，選擇合理的壓力每天堅持對鍋爐進行有效的吹灰。當確定鍋爐已經發生結焦時，應對結焦的區域提升吹灰次數，盡可能的降低鍋爐結焦對鍋爐正常運行的影響。

3.4 避免出現缺氧燃燒的情況發生

在鍋爐正常運行的過程中，鍋爐內部的含氧量也會影響到鍋爐的結焦情況。如果鍋爐缺氧燃燒，爐內就會出現大量的還原性氣體，鍋爐就容易結焦。因此，為了有效的解決這一問題，就應選擇合理的過量空氣系數，使氧量在合理的范圍內，加強配風。同時定期維護二次風擋板，保證二次風擋板位置的正確性。一般情況下，在爐膛的出口位置處更容易產生結焦現象，后續還會出現煙道堵塞的情況，煙氣的阻力就大幅增加，降低了引風機的吹風力度。所以，要想有效解決鍋爐的結焦問題，一項重要措施就是：避免出現缺氧燃燒，遏制鍋爐內部還原性氣體的出現。

3.5 燃燒的科學控制

科學的控制鍋爐內部的燃燒狀況，我們主要可以采取以下兩個方面的措施：（1）確保鍋爐內部冷態動力場的運行狀態良好，對其進行有效檢測。在鍋爐設備的啟動和檢修過程中，檢測其內部的冷態動力場，保證鍋爐內部不出現偏角的問題。同時保證在所有風量的位置處于平衡的狀態下，科學的設定鍋爐內部各個噴燃器出口位置的風速。（2）應對鍋爐的運行狀態進行科學的調整。運行人員應實時的觀察設備的運行情況，并優化其運行方式。合理的配比一、二次風，確保二次風箱差壓、氧量在合理的范圍內；保證火焰中心高度的合理性；加大制粉系統的一次風量，保證燃燒器噴口的風粉流速，保證其剛性；加強易結焦煤種燃燒器噴口的二次風配比；盡可能的避免噴燃器損壞或者調整不正確使火焰貼壁，確保火焰中心在爐膛內的位置良好；必要時調整制粉系統的運行方式，減少局部熱負荷，遏制結焦現象的出現，確保電廠鍋爐運行的穩定性和安全性。

3.6 爐內設備的綜合治理

大量的實踐證明，鍋爐自身設備的好壞對鍋爐結焦也有一定的影響。由于長時間運行，鍋爐的噴燃器、二次風擋板、燃燒器擺動機構、吹灰器等設備會發生不同程度的損壞，這一定程度上增加了鍋爐結焦的風險。所以，利用機組停備和檢修機會，對爐內損壞的設備及時修理，保證鍋爐在最佳運行狀態，有效遏制鍋爐結焦現象的出現。

結束語

通過以上的論述，我們對電廠鍋爐結焦的原因、電廠鍋爐結焦的危害及電廠鍋爐結焦的改善對策三個方面進行了詳細的分析和探討。現階段，我國應用的最為廣泛的電能生產方式仍然是火力發電，而電廠鍋爐是火力發電的重要設備，鍋爐獲取能量的主要方式就是煤炭的燃燒，其燃燒過程會產生大量的氧化物和煤灰，煤灰的不斷累積就會導致結焦問題的出現，我們應認真的研究鍋爐結焦的形成原因和危害，并及時采取有效的改善對策，從而保證電廠的穩定運行，實現我國電力行業的可持續發展。