電站鍋爐主要以煤作為燃料，其燃燒產(chǎn)物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物質(zhì)，這些物質(zhì)在鍋爐運(yùn)行的過程中有時會以各種形式沉積在受熱面的表面，造成受熱面的結(jié)渣和積灰。鍋爐結(jié)渣、積灰不但增加了鍋爐受熱面的傳熱阻力，使受熱面?zhèn)鳠釔夯?、煤耗增加、降低鍋爐的熱經(jīng)濟(jì)性，還可能造成煙氣通道的堵塞，影響了鍋爐的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時會發(fā)生設(shè)備損壞、人身傷害事故。

一、結(jié)焦的現(xiàn)象

1.水冷壁結(jié)焦，分離器入口溫度在相同負(fù)荷下偏低，但是過、再熱器減溫水量偏大，就地看火孔能看到水冷壁上有明顯的焦塊，水冷壁局部結(jié)焦時，將導(dǎo)致分離器入口溫度有較大偏差（如鍋爐燃燒存在偏斜時，當(dāng)水冷壁出現(xiàn)結(jié)焦時，各分離器入口溫度會逐漸趨于一致，等水冷壁所結(jié)焦發(fā)生脫落后，分離器入口溫度又重新出現(xiàn)偏差），過熱器或再熱器左右側(cè)減溫水量差別較大，水冷壁發(fā)生掉焦后，結(jié)焦部位水冷壁出口溫度有明顯的上升。

2.屏式過熱器結(jié)焦，屏過進(jìn)、出口蒸汽溫升減少，屏式過熱器后各受熱面煙氣出現(xiàn)較為明顯的溫度偏差，過熱器左右側(cè)二級減溫水量有明顯偏差，屏式過熱器發(fā)生掉焦后，屏過出口溫度上升明顯。

3.發(fā)生結(jié)焦時，鍋爐排煙溫度明顯上升，熱損失增加，供電煤耗增加，經(jīng)濟(jì)性下降，同時，風(fēng)機(jī)電耗增加，廠用電率增加。

二、結(jié)焦的原理

在煤粉爐和燃油爐中，燃燒火焰中心溫度在1500～1700℃之間。燃料中的灰在這樣高的溫度下大多熔化為液態(tài)或呈軟化狀態(tài)，由于水冷壁的吸熱，從燃燒火焰中心向外，越接近水冷壁溫度越低。在正常情況下，隨著溫度的降低，灰份將從液態(tài)變?yōu)檐浕癄顟B(tài)進(jìn)而變成固態(tài)。如果灰還保持著軟化狀態(tài)，碰到受熱面時，由于受到冷卻而粘結(jié)在受熱面上，形成結(jié)焦。

三、結(jié)焦的原因

當(dāng)溫度高于灰熔點(diǎn)的煙氣沖刷受熱面時，煙氣中呈熔融狀態(tài)的灰渣粘附到受熱面上形成結(jié)焦，鍋爐結(jié)焦主要有以下幾種原因。

1.煤質(zhì)原因。煤的發(fā)熱量過低，對鍋爐的安全運(yùn)行危害極大。但是對于按設(shè)計煤種設(shè)計的鍋爐來說，不是煤的發(fā)熱量越高越好。這是因?yàn)楫?dāng)燃煤的發(fā)熱量高于設(shè)計值太多時，爐膛溫度及出口煙溫驟升，即使燃用煤的ST（軟化溫度）值大于設(shè)計煤種的ST（軟化溫度）值，仍可能造成灰的熔融軟化，而導(dǎo)致鍋爐結(jié)渣，甚至被迫停爐。在這種情況下，鍋爐結(jié)渣不是因?yàn)榛胰埸c(diǎn)低，而是因?yàn)樗加玫拿旱陌l(fā)熱量太高造成的。

2.空氣供應(yīng)量不足。煤的灰熔融特性常用變形溫度（DT）、軟化溫度（ST）、流動溫度（FT）來表示，并以ST來控制煤質(zhì)。煤灰是多成分的復(fù)雜化合物，同一煤種的灰渣在不同的煙氣或氣體介質(zhì)中，化學(xué)成分會發(fā)生變化，灰熔點(diǎn)也隨著成分的改變而改變。同一煤種的灰渣，在弱還原性中，其灰熔點(diǎn)最低，在氧化性中則較高。因此在燃燒過程中，當(dāng)空氣量不足時，由于煤燃燒不完全，爐膛的還原性氣體一氧化碳（CO）增多，使灰中的化學(xué)成分發(fā)生還原反應(yīng)，從而使灰熔點(diǎn)降低。這時爐膛溫度即使不高，也可能產(chǎn)生結(jié)渣。

3.磨煤機(jī)及給粉機(jī)故障。煤粉細(xì)度和粒度分布對鍋爐結(jié)渣有一定影響，煤粉過細(xì)、過粗均可能引起結(jié)渣。煤粉細(xì)度視煤種與具體的鍋爐的結(jié)構(gòu)而定，應(yīng)通過試驗(yàn)來確定。當(dāng)磨煤機(jī)出現(xiàn)故障時，煤粉顆粒變粗，進(jìn)入鍋爐的煤粉燃燒不完全，且燃燒后的灰粒容易產(chǎn)生離析，撞擊爐膛受熱面而產(chǎn)生結(jié)渣。當(dāng)給粉機(jī)運(yùn)行不正常時，如給粉機(jī)堵塞，也會導(dǎo)致燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作，使得磨煤機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行或投油助燃使火焰升高，并促進(jìn)灰熔融軟化造成結(jié)焦。

4.一次風(fēng)門與二次風(fēng)門調(diào)節(jié)不當(dāng)。鍋爐運(yùn)行的配風(fēng)方式也是影響結(jié)渣或積灰的主要因素。若一次風(fēng)門與二次風(fēng)門調(diào)節(jié)不當(dāng)，則會使?fàn)t膛內(nèi)煤粉與空氣的混合不好，造成煤在爐內(nèi)燃燒不良、煙氣溫度不均勻。在煙氣溫度高的地方，管壁溫度高，未燃盡的煤粉顆粒一旦粘結(jié)在上面繼續(xù)燃燒，將形成灰渣的粘附。在空氣少的地方，容易產(chǎn)生燃燒不完全，產(chǎn)生大量的CO氣體，使灰熔點(diǎn)降低導(dǎo)致結(jié)渣。此外由于爐膛內(nèi)的煙氣處于劇烈的運(yùn)動中，煙氣成分不斷變化，同一煤種的煤灰在不同部位的灰熔點(diǎn)可能不同，也促進(jìn)了結(jié)渣。

5.鍋爐高負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行。鍋爐結(jié)渣、積灰隨鍋爐負(fù)荷及煙氣溫度的增加而增加。當(dāng)鍋爐高負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行，特別是超負(fù)荷運(yùn)行，爐膛熱負(fù)荷增加，溫度升高，灰粒得不到冷卻，在吹灰器吹不到的地方易形成積灰，如不及時吹灰清渣，當(dāng)熔融軟化的灰粘結(jié)在上面時會形成大面積結(jié)渣。

6.鍋爐吹灰系統(tǒng)原因造成鍋爐結(jié)焦。吹灰器布置不合理，導(dǎo)致部分受熱面不能進(jìn)行有效吹灰，引起鍋爐結(jié)焦。如某廠#1、2爐垂直水冷壁部分和分隔屏下部未設(shè)置吹灰器，導(dǎo)致該區(qū)域長期結(jié)焦，只能靠降低火焰高度的方法來控制結(jié)焦?；蛘咭?yàn)榇祷蚁到y(tǒng)出現(xiàn)故障，不能立即處理好，導(dǎo)致鍋爐在長時間未進(jìn)行有效吹灰，造成大量結(jié)焦。

四、防止鍋爐結(jié)焦措施

1.保證燃燒設(shè)備處于良好狀態(tài)，旋流燃燒器各旋流器、煤粉均流器完好以及各風(fēng)門擋板開度一致且調(diào)整靈活，直流燃燒器各擺角同步且不發(fā)生卡澀，各層、角二次風(fēng)門開度偏差不大。

2.進(jìn)行鍋爐的熱態(tài)燃燒調(diào)整，組織合理的燃燒工況，使各個燃燒器的配風(fēng)均勻，確定最佳的過量空氣系數(shù)，調(diào)整一、二次風(fēng)率、風(fēng)速和風(fēng)煤配比，使煤粉燃燒良好而不在爐壁附近產(chǎn)生還原性氣氛，避免火焰偏斜直接沖刷水冷壁等，保證恰當(dāng)?shù)臓t內(nèi)煤粉細(xì)度。

3.確定煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度，保證各只燃燒器的熱負(fù)荷盡量相同，且煤粉濃度盡量均勻，同時加強(qiáng)運(yùn)行燃料的管理，盡可能使運(yùn)行燃料接近設(shè)計煤種。

4.加強(qiáng)鍋爐吹灰，確保正常有效吹灰。機(jī)組長時間低負(fù)荷運(yùn)行時，在保證主、再熱汽溫達(dá)到額定參數(shù)時，合理進(jìn)行吹灰，并做好鍋爐掉焦滅火的事故預(yù)想。機(jī)組長時間高負(fù)荷運(yùn)行時，應(yīng)增加吹灰次數(shù)，合理分配吹灰區(qū)域，保證受熱面清潔。

5.加強(qiáng)鍋爐各相關(guān)蒸汽、煙氣參數(shù)監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)分離器出口溫度、各受熱面煙氣溫度出現(xiàn)異常變化（如原來溫度高的分離器出口溫度出現(xiàn)異常下降），應(yīng)做好掉焦的事故預(yù)想，同時加強(qiáng)結(jié)焦部位吹灰，必要時通過有目的升降負(fù)荷來進(jìn)行輔助除焦。

6.合理控制磨煤機(jī)出口溫度，對于易結(jié)焦煤種，應(yīng)適當(dāng)降低磨出口溫度，以防止著火提前導(dǎo)致燃燒器區(qū)域結(jié)焦。著火推遲、火焰中心上移、排煙溫度上升，造成鍋爐經(jīng)濟(jì)性下降。因此，在磨煤機(jī)運(yùn)行中，應(yīng)保證磨煤機(jī)出口溫度適中。

7.當(dāng)燃用易結(jié)焦煤種時應(yīng)采取合理的摻配煤措施，避免鍋爐結(jié)焦。并根據(jù)鍋爐水冷壁結(jié)焦情況適當(dāng)加入除焦劑進(jìn)行輔助除焦。