摘 要：近期，我廠鍋爐結(jié)焦、落渣現(xiàn)象時有發(fā)生，使機組安全穩(wěn)定運行隱患增加，為幫助運行人員系統(tǒng)、全面、深入地理解和掌握1000MW鍋爐結(jié)渣方面的知識，并在運行工作中作出正確分析、操作，從而避免或減輕結(jié)渣現(xiàn)象的發(fā)生，本文重點分析鍋爐結(jié)渣的原因，并針對這些原因提出相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：1000MW鍋爐 結(jié)焦 原因 分析 處理措施

中圖分類號：TK227.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2012）09（a）-0088-01

在熱力發(fā)電鍋爐燃燒調(diào)整中，鍋爐爐膛結(jié)焦是長期困擾電站鍋爐運行人員的主要問題之一。本文首先對鍋爐結(jié)焦的成因及結(jié)焦對鍋爐安全運行的危害做了詳細(xì)的分析。再從燃煤煤質(zhì)、運行燃燒調(diào)整、運行氧量控制、爐內(nèi)空氣動力場特性等方面深入熱電廠鍋爐結(jié)焦問題。結(jié)論認(rèn)為鍋爐結(jié)焦主要是由煤炭煤質(zhì)、運行調(diào)整不當(dāng)、運行氧量偏低、爐膛煙溫偏高、空氣動力場不均等原因造成的，進(jìn)而針對結(jié)焦原因采取合理的治理措施。

1 結(jié)渣對鍋爐運行的危害

（1）結(jié)渣會導(dǎo)致過熱汽溫、壁溫異常升高，嚴(yán)重的甚至?xí)兄缕鼙啤ｅ仩t結(jié)渣后，后部煙溫升高，高煙溫部分受熱面管子超過它的允許溫度引起爆管。水冷壁結(jié)渣后，各部位管子受熱不均，破壞了鍋爐的正常水循環(huán)也會引起爆管。（2）排煙損失增大，鍋爐熱效率降低。焦渣的導(dǎo)熱系數(shù)很小，當(dāng)它粘附在受熱面上，會大幅減少受熱面的吸熱量，使排煙溫度升高，排煙損失增大。結(jié)渣后鍋爐蒸發(fā)能力降低，為維持機組額定出力，就要增加燃料量，因此機械未完全燃燒熱損失增大；空氣量不足時，化學(xué)未完全燃燒熱損失也將增大，導(dǎo)致鍋爐熱效率降低。（3）結(jié)渣會影響鍋爐設(shè)備的使用壽命。結(jié)渣后爐內(nèi)溫度升高，耐火材料易脫落，造成爐墻松動和倒塌。當(dāng)渣塊掉落時，水冷壁下部管子易被渣塊砸彎和損壞。（4）結(jié)渣會導(dǎo)致鍋爐出力降低，嚴(yán)重時造成被迫機組停運。（5）增加引風(fēng)機電耗。對流管結(jié)渣時，煙氣阻力增加，從而導(dǎo)致引風(fēng)機電耗增加。（6）水冷壁結(jié)渣還會對鍋爐水冷壁的熱偏差帶來不利的影響。

2 焦渣的形成

煤炭中灰的熔化分為軟化、變形和熔融（即流動）三個階段進(jìn)行。由于爐膛火焰中心溫度可達(dá)1600℃以上，爐內(nèi)煙氣中灰粒多呈熔化和軟化狀態(tài)，在燃燒過程中形成的熔融灰渣在凝固前接觸受熱面，便會黏結(jié)在上面，積聚生成一層硬結(jié)且難以清除的灰渣層，形成結(jié)渣。

表1給出了灰中各個成分的熔點溫度，從表中清楚看出，含有雜質(zhì)不一樣的灰，其灰的熔點就會有很大差別。當(dāng)灰粒通過1450～1650℃的火焰中心時，灰粒都會被熔化而形成膠態(tài)物質(zhì)。當(dāng)灰升至爐膛出口的時候，由于出口溫度比火焰中心溫度低，膠質(zhì)狀態(tài)的灰粒將被冷卻凝固，從而也就不會產(chǎn)生結(jié)渣。但如果燃燒不完全時，會使灰熔點溫度降低300～350℃，這樣會使膠質(zhì)狀態(tài)的灰粒得不到凝固而結(jié)渣。

管壁上粘結(jié)一層焦渣之后，焦渣之間粘附性很強，所以灰渣粒更容易被粘附住，結(jié)渣一個自動加劇的惡性循環(huán)過程。

3 結(jié)渣的原因

影響受熱面結(jié)渣的因素多樣而復(fù)雜，無論是何種原因的結(jié)渣都有兩個基本條件構(gòu)成，一是火焰貼近爐墻時，煙氣中的灰仍呈熔化狀態(tài)，二是火焰直接沖刷受熱面。

3.1 煤質(zhì)的影響

判斷不同煤種在燃燒時的結(jié)渣性能，目前運行中普遍使用的是測定飛灰的熔融特性。易結(jié)渣煤種的灰分含量越高，對鍋爐運行越不利，就越容易結(jié)渣。

3.2 燃燒過程中空氣量不足

燃燒過程中空氣量不足，燃燒條件不夠良好，煤粉不易達(dá)到完全燃燒，不完全燃燒易產(chǎn)生較多的還原性氣體，例如一氧化碳，灰熔點就會顯著降低，這時雖然爐膛出口溫度并不高，但因有一氧化碳等半還原性氣體存在，結(jié)渣就會加劇。

3.3 煤粉與空氣混合不良

由于燃料與空氣混合攪拌不好，即使供給了正常燃燒所需的空氣量，也會出現(xiàn)局部空氣不足的問題，導(dǎo)致局部燃燒不完全。燃燒器布置不當(dāng)和結(jié)構(gòu)上有缺陷，往往會使結(jié)渣加劇。

3.4 燃料分配和空氣動力場不均造成火焰偏斜

正常運行中爐膛中心溫度應(yīng)該最高，粉管出粉不均和空氣動力場偏斜將導(dǎo)致火焰中心偏斜，使火焰中心向邊側(cè)移動，當(dāng)火焰中心與某側(cè)水冷壁靠近時，就會導(dǎo)致該部位熔融狀灰分很快粘附上去而形成焦渣。

4 處理措施

4.1 降低爐膛出口煙氣溫度

當(dāng)空氣量充足時，鍋爐受熱面結(jié)渣與否的決定性因素便是爐膛出口煙氣溫度，因此，需要把爐膛出口煙氣溫度保持在規(guī)定的數(shù)值之下，—般應(yīng)比灰軟化溫度低50～100℃。為使?fàn)t膛出口煙溫不致過高，應(yīng)采取調(diào)節(jié)燃燒火焰中心和減少爐膛熱強度等措施。

（1）合理調(diào)整一、二次風(fēng)，使風(fēng)、粉混合充分、均勻，使煤粉燃燒的迅速而又完全，盡量讓燃燒靠前，火焰中心靠下。這樣，爐膛出口煙溫就會降低。在運行中要適當(dāng)調(diào)整一、二次風(fēng)的風(fēng)速風(fēng)量和比例，防止一次風(fēng)量過大使火焰中心上移。（2）合理調(diào)整磨煤機運行方式，減負(fù)荷先停運上層磨煤機，帶負(fù)荷后啟動上層磨煤機，達(dá)到降低火焰中心的目的。滿出力運行的時候還可以采取適當(dāng)加大下層磨煤機出力，減小上層磨煤機出力的方式降低火焰中心。（3）減少爐膛熱強度，合理調(diào)整燃料、風(fēng)量的配比，保證各磨煤機出力正常，煤粉細(xì)度良好，達(dá)到使燃料完全燃燒的目的。鍋爐效率提高，燃料消耗就減少，爐膛熱負(fù)荷強度就較低，從而降低爐膛溫度，減少結(jié)渣的形成。（4）改善煤粉著火條件，保證煤粉細(xì)度，適當(dāng)提高磨煤機出口溫度，使煤粉進(jìn)入爐膛時著火更加迅速，燃燒更加完全。著火提前，燃料在爐內(nèi)燃燒的時間會相應(yīng)的延長，這樣就能有效降低爐膛出口煙溫。（5）保持適當(dāng)?shù)倪^?？諝饬?，如果過剩空氣量不足，在爐內(nèi)易出現(xiàn)還原性氣氛，導(dǎo)致灰熔點大大降低，增加了結(jié)渣的可能性。如果過?？諝饬窟^大，煙氣量也要增加，爐膛出口煙溫反而會提高。

4.2 織良好的爐內(nèi)空氣動力場

在煤粉爐中，如果熔融狀態(tài)的灰渣撞擊爐壁，易粘附于爐壁上形成結(jié)渣，尤其是在有衛(wèi)燃帶的爐膛內(nèi)壁，表面溫度很高，又很粗糙，更容易結(jié)渣，且易成為大片焦渣的發(fā)源地。因此必須保證良好的空氣動力場。

4.3 保證合適的煤粉細(xì)度和均勻度

煤粉過粗會延遲燃燒過程使?fàn)t膛出口煙溫升高，同時煙氣中會出現(xiàn)未完全燃燒的煤粒，這樣也會造成結(jié)渣。煤粉過細(xì)易于粘附壁面，影響受熱面的傳熱效果。

參考文獻(xiàn)

[1]岑可法，樊建人，池作和，等.鍋爐和熱交換器的積灰、結(jié)渣、磨損和腐蝕的防止原理與計算[M].北京：科學(xué)出版社，1994.