徐長(zhǎng)金

（黑龍江華電能源股份有限公司 富拉爾基發(fā)電廠運(yùn)行分廠，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

鍋爐受熱面結(jié)焦是火力發(fā)電廠運(yùn)行中的比較普遍現(xiàn)象。在固態(tài)排渣煤粉爐中熔融灰黏結(jié)并積聚在受熱面或爐壁上的現(xiàn)象叫做結(jié)渣或結(jié)焦。結(jié)焦會(huì)破壞正常燃燒工況，降低鍋爐出力破壞正常水循環(huán)，造成爆管事故，爐膛出口受熱面嚴(yán)重結(jié)焦，使對(duì)流過熱器管排間隙幾乎全部堵住，整個(gè)清焦過程中危險(xiǎn)性極大，特別是起重專業(yè)搭設(shè)爐內(nèi)清焦架臺(tái)，難度及危險(xiǎn)性很大。因此分析結(jié)焦因素，找出解決受熱面結(jié)焦的辦法，應(yīng)用到實(shí)際運(yùn)行工作中是十分必要的。

1 結(jié)焦的原因

鍋爐受熱面結(jié)焦是鍋爐內(nèi)高溫處熔化或軟化之灰接觸到受熱面時(shí)粘結(jié)在受熱面上形成的積灰，由于灰的導(dǎo)熱性差使積灰的外表面溫度升高且積灰使管壁面粗糙度增大，使軟化狀態(tài)的灰更容易粘附灰渣處，表面的灰溫度越來越高，結(jié)渣越來越厚，當(dāng)渣的溫度達(dá)到熔化溫度時(shí)熔渣會(huì)流到臨近的受熱面管上，擴(kuò)大結(jié)渣范圍形成結(jié)焦，鍋爐結(jié)焦與以下因素有關(guān)。

1.1 煤質(zhì)因素

1.1.1 燃用煤種的煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐的結(jié)焦有著根本的影響，燃燒調(diào)整不當(dāng)，火焰中心上移造成爐膛出口煙溫偏高，灰對(duì)于高溫受熱面沾污有結(jié)焦的傾向，就會(huì)加劇結(jié)焦問題。

1.1.2 設(shè)計(jì)煤種改為煙煤褐煤混燒，近幾年公司引進(jìn)省內(nèi)煙煤燃燒來降低發(fā)電成本，由于設(shè)計(jì)上的原因一期鍋爐爐膛高度偏低，鍋爐容積熱負(fù)荷較大，而煙煤發(fā)熱量高，著火點(diǎn)較褐煤滯后，易造成爐堂出口溫度高，高負(fù)荷時(shí)曾出現(xiàn)一、二級(jí)減溫水加滿溫度控制不住的現(xiàn)象，同時(shí)較高的爐膛出口溫度易使過熱器受熱面大面積結(jié)焦，對(duì)流過熱器受熱面大面積結(jié)焦后甲、乙側(cè)煙氣溫度出現(xiàn)較大偏差，壁溫超溫嚴(yán)重使過熱器管的使用壽命下降。

1.2 運(yùn)行工況因素

1.2.1 根據(jù)近幾年機(jī)組帶負(fù)荷狀況，發(fā)現(xiàn)一季度負(fù)荷偏低，二季度負(fù)荷略高，三四季度負(fù)荷過大，當(dāng)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，爐膛溫度很高，煙氣流速較快，煤的灰粒呈現(xiàn)熔融，當(dāng)煤質(zhì)變化時(shí)爐內(nèi)工況發(fā)生變化，易出現(xiàn)掉焦問題，焦塊過多使撈渣機(jī)堵塞，除灰人員處理時(shí)造成鍋爐底部漏風(fēng)，使火焰中心上移，爐膛出口溫度上升結(jié)焦加劇。

1.2.2 為了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，低負(fù)荷時(shí)采用單臺(tái)送風(fēng)機(jī)，三臺(tái)風(fēng)磨運(yùn)行方式，當(dāng)加負(fù)荷僅僅規(guī)定了多少負(fù)荷時(shí)啟動(dòng)備用磨，而沒有規(guī)定多少負(fù)荷時(shí)啟動(dòng)另一臺(tái)送風(fēng)機(jī)，往往運(yùn)行人員在氧量表顯示不低于4%情況下，較高負(fù)荷時(shí)仍保持單臺(tái)送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，此時(shí)爐膛內(nèi)局部存在缺氧狀況，極易導(dǎo)至爐膛出口處受熱面結(jié)焦，一期鍋爐滿負(fù)荷時(shí)，由于吸風(fēng)機(jī)出力不足，氧量常常低于4%，更容易使?fàn)t膛出口處結(jié)焦。

2 鍋爐結(jié)焦的危害

結(jié)焦會(huì)造成過熱器壁溫升高，引起過熱汽溫升高、減溫水流量增大，甚至?xí)?dǎo)致汽水管爆破；結(jié)焦會(huì)使鍋爐出力降低，嚴(yán)重時(shí)造成被迫停爐；結(jié)焦會(huì)縮短鍋爐設(shè)備的使用壽命；排煙損失增大，鍋爐效率降低；引風(fēng)機(jī)消耗電量增加，由于結(jié)焦往往是不均勻的，因而水冷壁局部過熱會(huì)對(duì)自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)帶來不利影響。

結(jié)焦易成灰渣大塊，鍋爐的大焦塊掉入冷灰斗水封，同時(shí)使?fàn)t底漏入大量冷風(fēng)，造成燃燒器區(qū)域煤粉火焰著火狀況的嚴(yán)重惡化，使?fàn)t膛負(fù)壓產(chǎn)生劇烈波動(dòng)（超限），嚴(yán)重時(shí)引起鍋爐滅火。

3 防止和消除結(jié)焦的措施

3.1 控制燃料的混配煤

加強(qiáng)燃燒調(diào)整根據(jù)鍋爐負(fù)荷，煤質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整風(fēng)煤配合比例，保證爐膛出口煙氣含量為4-6%，過熱器兩側(cè)煙氣溫差大不于50℃，運(yùn)行人員嚴(yán)格控制過熱器、再熱器溫度，加強(qiáng)與燃料運(yùn)行聯(lián)系，使燃料上煤能夠適應(yīng)鍋爐負(fù)荷需求，煙煤與褐煤比例不應(yīng)大高。當(dāng)同一負(fù)荷情況下，再熱器冷段溫度升高較多，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系燃料輸煤盤對(duì)鍋爐上煤進(jìn)行調(diào)整，避免爐膛出口處結(jié)焦后才換煤種的問題，及時(shí)調(diào)整火焰中心，使?fàn)t膛出口煙溫在規(guī)定范圍內(nèi)運(yùn)行。

3.2 風(fēng)扇磨煤機(jī)給煤要均勻

在負(fù)荷變化較大或煤種變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整磨煤機(jī)給煤量，使煤粉細(xì)度相接近，利于著火燃燒，控制風(fēng)扇磨出口風(fēng)壓在合理范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)噴燃器氣流沖刷相鄰煤粉氣流現(xiàn)象。要有合適的煤粉細(xì)度，煤粉粗火炬拖長(zhǎng)，粗粉因慣性作用會(huì)直接沖刷受熱面；粗煤粉燃燒溫度變化造成煙溫高許多，熔化比例高，沖墻后容易引起結(jié)焦。但是煤粉太細(xì)也會(huì)帶來問題，一是，電耗高，制粉出力受到影響；二是，爐膛出口煙溫升高，易引起結(jié)焦。

3.3 防止超負(fù)荷運(yùn)行

超負(fù)荷運(yùn)行會(huì)引起結(jié)焦。對(duì)于裕量較大的風(fēng)機(jī)來說，超負(fù)荷時(shí)就要較大幅度調(diào)大風(fēng)量，提高送引風(fēng)機(jī)負(fù)荷和二次風(fēng)速及煙速，增加過?？諝饬?。這種強(qiáng)化燃燒的結(jié)果使火焰偏高，煙氣量攜帶大量熔融狀態(tài)的煤粒煤灰，粘結(jié)在爐膛出口對(duì)流過熱器管、凝渣管上，此處平均溫度很快高于灰熔點(diǎn)，形成結(jié)焦。防止超負(fù)荷運(yùn)行要從給煤量、給水量、送引風(fēng)量和控制調(diào)整燃燒工況來進(jìn)行，燃燒投入壓力自動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)變化情況增減煤量，當(dāng)煤質(zhì)變較大時(shí)，應(yīng)將自動(dòng)改為手動(dòng)控制防止超負(fù)荷。

3.4 控制鍋爐本體漏風(fēng)

爐膛漏風(fēng)破壞了正常燃燒工況，造成火焰的充滿度和攪拌混合情況惡化，火焰中心升高或偏斜，會(huì)加速結(jié)焦的形成。解決辦法是減少漏風(fēng)量，使?fàn)t膛出口負(fù)壓不致過大，控制爐膛負(fù)壓在50-70Pa。鍋爐各部分的漏風(fēng)系數(shù)應(yīng)控制在：爐膛0.1，過熱器0.05,省煤器0.1,空氣預(yù)熱器0.1。

3.5 加強(qiáng)鍋爐吹灰工作

鍋爐受熱面吹灰器必須完善投用，運(yùn)行各值必須嚴(yán)格按運(yùn)行規(guī)程對(duì)各受熱面進(jìn)行吹灰。運(yùn)行人員要加強(qiáng)吹灰器的現(xiàn)場(chǎng)檢查，發(fā)現(xiàn)吹灰器因泄漏或卡澀故障或程控失靈，應(yīng)立即手操退出，避免吹壞爐管和燒壞吹灰器。對(duì)于有脈沖吹灰系統(tǒng)鍋爐，應(yīng)保證脈沖吹灰管正常投入。運(yùn)行人員應(yīng)根據(jù)過熱器汽溫、再熱汽溫減溫水量變化，必要時(shí)增加水力吹灰次數(shù)。

3.6 加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行工況的檢查與分析

運(yùn)行值班人員每班必須對(duì)鍋爐結(jié)焦情況進(jìn)行檢查一次，發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重結(jié)焦情況，應(yīng)及時(shí)匯報(bào)處理，專業(yè)工程師要定期分析鍋爐運(yùn)行工況，對(duì)易結(jié)渣的燃煤要重點(diǎn)分析減溫水量的變化和爐膛出口溫度的變化規(guī)律，以及過熱器、再熱器管壁溫度的變化情況。鍋爐在額定工況運(yùn)行時(shí)，若發(fā)現(xiàn)減溫水量異常增大和過熱器、再熱器管壁超溫或噴燃器全部下傾，減溫水已用足，而仍有受熱面管壁超溫時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)吹灰和適當(dāng)降低負(fù)荷運(yùn)行。如已采取降負(fù)荷運(yùn)行等措施仍無效時(shí)，應(yīng)申請(qǐng)停爐處理。

3.7 保持最佳的過?？諝庀禂?shù)

確定不同負(fù)荷下的最佳過剩空氣系數(shù)，調(diào)整一、二次風(fēng)率，風(fēng)速和風(fēng)煤配比，以及燃料風(fēng)、輔助風(fēng)配比等，使煤粉燃燒良好，避免爐內(nèi)出現(xiàn)還原性氣體。

加強(qiáng)與熱工人員聯(lián)系，對(duì)氧量表進(jìn)行及時(shí)校驗(yàn)，確保氧量指示正確無誤。當(dāng)鍋爐左右氧量表顯示偏低且出現(xiàn)較大偏差時(shí)，首先增大送風(fēng)機(jī)負(fù)荷，增加鍋爐送風(fēng)量；其次應(yīng)及時(shí)調(diào)整運(yùn)行噴燃器二次風(fēng)各風(fēng)門開度，觀察氧量偏差是否減少；必要時(shí)調(diào)整磨煤機(jī)運(yùn)行方式，觀察氧量偏差情況。如果運(yùn)行氧量還偏低，偏差大時(shí)，必要時(shí)降低負(fù)荷。

4 結(jié)束語

防止鍋爐過熱器結(jié)焦的問題是運(yùn)行人員一項(xiàng)長(zhǎng)期艱巨的工作，也是保證鍋爐機(jī)組運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性的前提。提高鍋爐除焦水平和鍋爐運(yùn)行管理水平，盡可能把鍋爐結(jié)焦的危害降到最低程度。

［1］鍋爐運(yùn)行技術(shù)問答[Z].華東電業(yè)管理局.

［2］鍋爐運(yùn)行值班員[M].中國(guó)電力出版社.

［3］200MW機(jī)組運(yùn)行規(guī)程[Z].中國(guó)華電集團(tuán)富拉爾基發(fā)電總廠.