【摘 要】鍋爐結(jié)焦問題一直是電廠鍋爐運行中普遍遇到的難題，鍋爐結(jié)焦會破壞鍋爐的正常運行工況，破壞整個電力系統(tǒng)中正常的水循環(huán)，甚至可能造成爆管、鍋爐爆炸事故，更嚴(yán)重者可能會造成鍋爐爐膛出口堵塞，導(dǎo)致鍋爐停運。本文筆者詳細(xì)的分析了鍋爐結(jié)焦的危害及鍋爐結(jié)焦對于整個電廠運行的危害，并總結(jié)分析出鍋爐結(jié)焦的原因，根據(jù)不同的原因提出鍋爐結(jié)焦優(yōu)化對策。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠；鍋爐；結(jié)焦；優(yōu)化

0 緒論

1）鍋爐結(jié)焦的過程

一般我們認(rèn)為鍋爐中的結(jié)焦存在兩種情況，第一種是，灰渣顆粒隨著爐膛內(nèi)的煙氣一起運動，在遇到爐膛水冷壁吸熱面時被冷卻轉(zhuǎn)化為液態(tài)，再次接近爐墻或者水冷壁時由液態(tài)凝固為氣態(tài)，形成一層較疏松灰層，這種結(jié)焦只要經(jīng)過吹灰就可以去除；另一種，這種結(jié)焦形成的主要原因主要是由于爐膛內(nèi)的溫度過高，達到了煤粉的熔點，處于熔融態(tài)的灰渣具有較強的粘度性，它們與未燃盡的焦炭結(jié)合吸附在爐墻內(nèi)形成結(jié)焦。這種結(jié)焦較頑固難去除，是結(jié)焦去除中的重點出去對象。

2）鍋爐結(jié)焦的危害

鍋爐結(jié)焦對于鍋爐的危害是不容忽視的，首先是引起熱汽的溫度升高，導(dǎo)致熱汽溫、再熱汽溫、減溫水的流量加大，甚至引起爆管。結(jié)焦還會降低鍋爐的工作效率，導(dǎo)致鍋爐停工；其次鍋爐結(jié)焦的大量形成會增加撈渣機、碎渣機的負(fù)荷，甚至?xí)疬^載跳閘，降低運行效率；另外，結(jié)焦如果形成的是大塊的焦塊，焦塊重力下墜會砸壞爐壁，在低負(fù)荷運行時，大塊焦又會引起爐膛內(nèi)燃燒不穩(wěn)而熄火。

1 影響鍋爐結(jié)焦的主要因素

1.1 煤粉灰分的特性

在引起鍋爐結(jié)焦的因素的煤粉灰的特性屬于主要的影響因素，從煤粉灰角度判斷鍋爐結(jié)焦的一個重要依據(jù)就是煤粉灰的熔融性。通常用煤粉灰的熔點ST來衡量鍋爐是否會發(fā)生結(jié)焦，不同燃料的灰分具有不同的熔點，一般我們認(rèn)為熔點較低的煤更容易結(jié)焦，當(dāng)ST<1200℃屬于熔點較低的煤料。

當(dāng)煤粉中堿性氧化物含量較高時，其熔點較低，煤粉更容易結(jié)焦；當(dāng)煤粉灰中含氧化硅和氧化鋁含量較高時，其熔點較高不容易結(jié)焦。

1.2 煤粉的濃度和細(xì)度

濃度較高的煤粉會增加鍋爐出口處的熱負(fù)荷，靠近爐墻就會在爐墻上形成還原性環(huán)境，容易造成鍋爐結(jié)焦，但是過于稀疏的煤粒從鍋爐中出來以后就很容易脫離主流，導(dǎo)致燃燒中的粉粒和灰粒撞擊爐壁從而形成結(jié)焦。

煤粉細(xì)度對于鍋爐燃燒的影響也很大，如果煤粉太細(xì)的話就會使?fàn)t膛內(nèi)的著火點提前，那很容易在鍋爐噴口處形成結(jié)焦；但是煤粉太粗又會使著火推遲，火焰中心上移使?fàn)t膛出口溫度過高，在爐膛出口處形成結(jié)焦。

1.3 爐膛的設(shè)計特性

從鍋爐結(jié)焦的形成過程我們知道，結(jié)焦形成主要是鍋爐內(nèi)的溫度過高，達到了煤粉內(nèi)某些物質(zhì)的熔點，熔融態(tài)的物質(zhì)冷卻形成結(jié)焦，而爐膛設(shè)計特性對于鍋爐結(jié)焦的影響主要表現(xiàn)為對于鍋爐爐膛溫度的影響，如果鍋爐的設(shè)計負(fù)荷值并不高，而使用時卻采用高負(fù)荷運行，就容易出現(xiàn)爐膛超負(fù)荷運行，或者在實際運行時爐膛的熱負(fù)荷較高，那么就會增加爐膛內(nèi)的溫度，加快煤粉的熔融，從而加快鍋爐結(jié)焦。

1.4 風(fēng)煤配比不當(dāng)

在說明風(fēng)煤配合比對于鍋爐結(jié)焦的影響之前我們首先要了解鍋爐的一次風(fēng)和二次風(fēng)的概念，一次風(fēng)指含有煤粉和空氣的風(fēng)，二次風(fēng)就只是單純的空氣，通入二次風(fēng)的主要目的就是為了使一次風(fēng)中的煤粉可以充分燃燒。

在鍋爐運行中，如果操作不當(dāng)，一次風(fēng)和二次風(fēng)的混合不夠好、二次風(fēng)進駐較晚，或者是含氧計量表計量的不夠準(zhǔn)確，都有可能造成鍋爐內(nèi)的含氧量不足，使?fàn)t膛內(nèi)局部地區(qū)處于還原狀態(tài)，導(dǎo)致熔點高的物質(zhì)反應(yīng)生成熔點低的亞態(tài)物質(zhì)或者共晶體，從而降低了煤粉的熔點，使鍋爐結(jié)焦產(chǎn)生可能。

2 鍋爐結(jié)焦問題優(yōu)化

鍋爐結(jié)焦的原因復(fù)雜多變，因此防止鍋爐結(jié)焦的主要原則就是盡量消除鍋爐產(chǎn)生結(jié)焦的條件，在結(jié)焦初期就要通過合理的操作，盡量避免結(jié)焦的不斷惡化。

2.1 保證燃料質(zhì)量

首先要提高鍋爐燃料-煤粉的質(zhì)量，改善煤粉特性，煤質(zhì)要達到鍋爐設(shè)計的允許變化范圍，爐司也應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤質(zhì)進行燃燒調(diào)整。另外，應(yīng)當(dāng)提高鋼球的質(zhì)量，如果鋼球不合格的話就會使煤粉灰進入爐膛時混有一定量的鐵屑，增加了煤粉中堿性氧化物含量，導(dǎo)致煤粉熔點降低，更易結(jié)焦。

2.2 改進爐膛結(jié)構(gòu)

對爐膛進行改進的目的是要控制爐膛的大小以及爐膛內(nèi)煙氣的溫度，從而防止結(jié)焦。爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計時各類參數(shù)需要滿足表1、表2內(nèi)的參數(shù)值。

爐膛容積熱負(fù)荷的高低還取決于爐膛內(nèi)水冷壁布置的多少。水冷壁太少，爐膛容積熱負(fù)荷過高，就會嚴(yán)重結(jié)焦。特別是爐膛出口的捕渣管不要布置得太密，否則容易掛渣堵死。

2.3 防止超負(fù)荷運行

在鍋爐結(jié)焦形成的原因中我們知道，鍋爐超負(fù)荷運行也容易使鍋爐結(jié)焦，所以在啟用鍋爐之前就需要充分的了解鍋爐的設(shè)計特性，避免超負(fù)荷運行。在燃燒揮發(fā)份高、熱量高的煤粉時，應(yīng)提高一次風(fēng)速，推進著火點，減少煙氣回流降低噴口附近的熱負(fù)荷，減少結(jié)焦在燃用一種結(jié)焦性較強的煤種時，由于鍋爐負(fù)荷不同而引起燃燒工況及熱效率的變化，見表3。

表3 鍋爐負(fù)荷不同而引起燃燒工況及熱效率的變化

2.4 加強運行操作的調(diào)整

另外一個減少鍋爐結(jié)焦的重要措施是加強鍋爐運行中的操作，在鍋爐運行中一般保持出口溫度為850～950℃，這就應(yīng)做到三點：

1）保持適當(dāng)?shù)倪^?？諝庀禂?shù)，合理使用一、二次風(fēng)；

2）給煤要均勻，在負(fù)荷變化較大或煤種變化時，應(yīng)及時調(diào)整煤層厚度。如如果使用的是結(jié)焦性較強的煤粉，那煤層厚度為80～120mm，爐排取快速，送風(fēng)量較小。使用的是結(jié)焦性較差的煤粉時，煤層厚度100～140℃，爐排取中速，送風(fēng)量較大；

3）對于干煤應(yīng)適當(dāng)摻水，對于含硫化鐵粘結(jié)性強的煤應(yīng)及時打焦清渣，對于灰分大的煤應(yīng)適當(dāng)增加清爐次數(shù)，對于管群、煙管或煙室的堵灰應(yīng)及時清理。

2.5 定期進行鍋爐受熱面吹灰

對鍋爐的受熱面定期進行吹灰，可以有效的防止鍋爐受熱面在積灰之后影響鍋爐的傳熱，所以鍋爐運行人員在發(fā)展結(jié)焦后應(yīng)該及時進行吹灰，防止情況惡化。

3 結(jié)論

鍋爐結(jié)焦對于電廠鍋爐的運行具有較大的危害，嚴(yán)重的影響著鍋爐的運行效率，甚至發(fā)生爆炸事故，所以應(yīng)當(dāng)盡量避免鍋爐結(jié)焦的發(fā)生。

引起鍋爐結(jié)焦的原因主要有：煤粉的特質(zhì)；煤粉的濃度和細(xì)度；鍋爐爐膛的設(shè)計特性；鍋爐進風(fēng)的風(fēng)煤配合比；另外還包括鍋爐工作者的不正當(dāng)操作等。

避免鍋爐結(jié)焦發(fā)生的措施主要有：提高鍋爐使用煤粉的質(zhì)量；改善鍋爐爐膛的結(jié)構(gòu)；避免鍋爐超負(fù)荷運行；采用科學(xué)合理的鍋爐操作方式，例如時刻觀察鍋爐運行情況，避免出現(xiàn)超負(fù)荷運行，及時進行鍋爐吹灰，避免結(jié)焦初期情況惡化。

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[責(zé)任編輯：湯靜]