李 偉

（大唐太原第二熱電廠，山西 太原 030041）

結渣是鍋爐運行中較為普遍的現象，尤其是燃燒劣質煤時，情況更為明顯。由于爐內熱交換減弱，造成爐膛出口處煙氣溫度升高，直接造成主汽溫度和再熱蒸汽溫度升高，從而使得減溫水量增加。而且爐膛上部掉落熔渣時，有可能砸壞冷灰斗，使出渣口堵塞，不得不停爐打焦，從而大大影響了電廠的正常生產運行。以下將通過結焦的原因、現象和預防措施進行分析。

1 結焦的原因分析

1.1 燃燒器的設計和布置不當

燃燒器的設計和布置不當是影響鍋爐結渣的重要原因之一。對于300 MW四角布置切圓燃燒方式的鍋爐，因背火側補氣條件差，與補氣較好的向火側形成壓差，加之上角射流的沖擊，因而火焰會形成較大的偏轉，嚴重時還可能形成火焰刷墻。如果燃燒器布置過高，火焰上移，可能引起鍋爐上部和出口受熱面結渣，特別是對于燃燒無煙煤的鍋爐，由于火焰較長，燃燒器布置過高，更容易出現上部結渣和受熱面超溫損壞的現象。

1.2 燃燒中空氣量不足

燃燒過程中，如果空氣量不足，過量空氣系數過小，加之風粉混合不好，不能充分實現爐內富氧燃燒，必將產生一氧化碳和氫等還原性氣體，使灰熔點降低，引起爐膛結渣。在煙氣中存在還原性氣體時，大大降低了灰熔點，加劇了爐膛的結焦。

1.3 實際煤種與設計煤種偏差較大

經實驗證明，灰渣的熔融特性是判斷燃燒過程中是否發(fā)生結渣的一個重要依據，不同煤種灰的成分和其熔融特性也不同。經過對神一發(fā)電廠的煤樣進行灰化測定，測得其灰熔點比設計值偏低，灰粒很容易達到軟化狀態(tài)而發(fā)生結渣。

1.4 燃料與空氣混合不良

運行中操作不當，燃燒調整不合理，一、二次風混合不好，氧量表計不準確等都可能造成氧氣供應不足，使爐膛內部局部處于還原性氣氛，使灰中熔點較高的氧化鐵還原成氧化亞鐵。氧化亞鐵易與其他氧化物（如氧化鈣或氧化鎂）生成低熔點的共晶體，使灰粒熔點大大降低。在燃燒揮發(fā)份大的煤質時，需要消耗大量的氧氣，如果二次風混入較晚，使燃燒缺氧，極易造成結渣。

1.5 火焰偏斜刷墻造成結渣

鍋爐在正常運行中，溫度最高的區(qū)域應該是爐膛中心。由于火焰的偏斜將使火焰中心移至邊側，從而使灰粉得不到充分冷卻，灰粒與水冷壁受熱面接觸的時候，很快黏上去形成焦粒，最終造成爐膛結渣。

1.6 煤粉細度的影響

對煤粉細度進行分析后發(fā)現，煤粉細度越大，煤粉越粗，煤粉顆粒就越容易從煤粉氣流中分離出來與水冷壁發(fā)生沖撞、黏連、結渣。同時，粗顆粒燃盡時間較長，經常貼壁造成還原性氣氛，從而增加了結渣的概率。

1.7 爐膛燃燒器區(qū)域熱負荷偏高

在燃燒器區(qū)域燃料燃燒放出的大量熱量沒有足夠的水冷壁受熱面來吸收，因此導致燃燒器區(qū)域的局部溫度過高，造成燃燒器區(qū)域的結渣。另外，燃料和煙氣在爐內的停留時間過短，燃料未能完全燃燒，引起爐膛出口煙溫偏高，造成爐膛出口受熱面結渣。

1.8 其他原因

鍋爐吹灰器故障或未進行吹灰。撈渣機停運時間過長，灰斗內灰位過高。

造成鍋爐結焦的原因是多方面的，必須針對實際情況具體分析，找出原因加以解決。

2 鍋爐結焦的現象及分析

①鍋爐結焦使爐膛蒸發(fā)受熱面吸熱降低，相對煙氣攜帶熱量增加，鍋爐各部煙氣溫度及排煙溫度升高。②鍋爐蒸汽溫度升高，減溫水流量增大。在太原第二熱電廠11#爐結焦異常工況大負荷（250 MW以上）運行時，低過出口溫度會上升至410℃以上（大負荷正常運行工況一般為390℃左右），一級過熱器減溫水調門大開，需節(jié)流給水主閥提高給水差壓，來增大減溫水流量。③結焦嚴重時，鍋爐出力降低。④灰斗內有大焦塊或灰渣量明顯減少。

3 爐膛掉焦的現象及其分析

3.1 爐膛負壓先正后負

爐膛掉焦時，焦塊掉入撈渣機內，濺起的水汽或造成爐底水封短時破壞而漏入的空氣，都會引起爐膛壓力升高；爐膛壓力升高引起引風機靜葉自動開大，而當掉焦引起的擾動消除后，引風機靜葉開度不能及時關小會造成爐膛壓力降低，之后引風自動關小引風機靜葉擋板，爐膛負壓恢復正常。

3.2 汽包水位下降

掉焦過程中會影響爐膛燃燒工況，使爐膛內的燃燒動力場擾動量變大，燃燒不穩(wěn)定，爐膛內溫度下降，附近的水冷壁吸熱量減少，這都會使水冷壁內的飽和汽產生量短時減少，引起汽包水位降低。

3.3 火檢信號大幅下降

掉焦過程中會影響爐膛燃燒工況，造成火檢信號大幅下降。

3.4 撈渣機內部的水大量溢出

焦塊掉入撈渣機內，將撈渣機內的水壓出撈渣機。

4 防止鍋爐結焦、掉焦的措施

結焦的原因較為復雜，防止結焦的最根本原則是消除產生結焦的基本條件，使之不產生焦粒，從而不至于產生大的焦塊。如果爐膛內的高溫煙氣不沖刷水冷壁，或者當氣流接觸管子前，熔融的灰粒已冷卻呈凝固態(tài)或無黏結性，在水冷壁附近創(chuàng)造氧性氣氛以提高灰熔點溫度，結焦便不會產生。下面將具體措施逐一分析。

①加強入廠煤管理，保證入爐煤質量，加強對設計煤種的采購量和燃煤摻燒管理，提高燃煤飛灰熔點溫度，防止鍋爐結焦。②單元長、機長接班及班中要詳細了解上煤渠道，在煤質變化時，要及時做好充分的事故預想，嚴密監(jiān)視燃燒工況，加強監(jiān)視調整，保證鍋爐燃燒氧量，防止由于鍋爐產生局部還原性氣氛而導致鍋爐結焦。③值班人員應加強燃燒調整。根據煤種特點嚴格控制鍋爐配風情況，調整一、二次風壓和風速，根據負荷調整FF頂層二次風擋板的開度，控制爐膛出口煙氣溫度偏差不得超限，防止鍋爐燃燒中心偏斜造成鍋爐結焦。司爐人員認真操作，加強運行監(jiān)視與調整，使四角噴燃負荷均勻，火焰充滿度好，避免火焰中心偏移，氣粉貼墻；運行中保持合適的氧量，特別是當燃料或負荷發(fā)生變化時，避免鍋爐因缺氧而結焦。鑒于太原第二熱電廠鍋爐氧量測量裝置安裝在豎直煙道，系統(tǒng)負壓較大，漏風較大，測量結果與實際氧量誤差大，建議在負壓較小的水平煙道加裝氧量測點，提高煙氣含氧量的測量準確度，加裝一氧化碳和飛灰含碳量微波測量在線監(jiān)測裝置，進行鍋爐最佳的燃燒調整，減少結焦。④在煤質偏好時，應在交接班及班中檢查工作中加強噴燃器噴口是否有結焦積灰現象，如果有積灰或結焦應及時清理。⑤加強鍋爐爐膛的定期吹灰工作，嚴格按有關規(guī)定執(zhí)行。吹灰時，做好相應的安全措施，防止鍋爐掉大焦保護動作。⑥對撈渣機的檢查要認真、細致、到位，發(fā)現撈渣機缺陷時應及時聯系處理，不得因檢查不及時造成撈渣機長時間停運，甚至導致放灰，灰位過高導致鍋爐結焦等嚴重事件的發(fā)生。⑦如果發(fā)生掉焦事件，應及時投運兩只或兩只以上大油槍助燃，待火檢信號正常、爐膛負壓正常、燃燒工況穩(wěn)定后，再及時撤出全部運行的油槍。⑧如果發(fā)生掉焦的同時因火檢信號降低而引起磨煤機跳閘，應及時增投油槍，穩(wěn)定燃燒工況，并盡快將跳閘的磨煤機恢復正常運行，鍋爐運行穩(wěn)定后停運各油槍。⑨掉焦事件發(fā)生后，應注意觀察給水流量、爐膛負壓等參數是否正常，檢查水冷壁冷灰斗處有無漏汽水聲，檢查撈渣機無損壞現象，安排值班員查看撈渣機內掉入大焦塊的情況如大小、軟硬等。⑩值班員在巡檢撈渣機時，應做好防止掉焦濺出汽水燙傷的事故預想和防范措施，巡檢時應在警戒線以外，不得在撈渣機周圍長期逗留，值班員還應及時告知現場其他工作人員不得靠近撈渣機，防止發(fā)生人身傷害。輥輯訛如果因爐膛掉焦引發(fā)鍋爐MFT動作，值班員應緊急停爐，匯報值長，聯系檢修檢查冷灰斗或撈渣機無損壞現象，并在值長的安排指揮下恢復機組運行。輥輰訛值班員應加強學習，不斷提高自身對爐膛結焦情況下分析判斷能力和操作調整水平。

鍋爐結焦的情況應該引起高度重視，在日常工作中應避免結焦、掉焦情況的發(fā)生，確保機組的安全、經濟運行。

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[3]哈爾濱普華燃燒技術開發(fā)中心.大型煤粉鍋爐燃燒設備性能設計方法[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2002.