（國(guó)電濮陽(yáng)熱電有限公司，河南 濮陽(yáng) 457000）

電站燃煤鍋爐結(jié)焦的原因比較復(fù)雜，結(jié)焦會(huì)破壞正常燃燒工況，破壞正常水循環(huán)，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成鍋爐掉焦滅火或鍋爐爆管等情況，威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。部分燃煤機(jī)組在實(shí)施包含低氮燃燒器改造的超低排放系統(tǒng)改造后，鍋爐結(jié)焦的現(xiàn)象出現(xiàn)或凸顯。本文以國(guó)電濮陽(yáng)熱電有限公司2×670t/hMW鍋爐低氮燃燒改造后鍋爐結(jié)焦分析處理為基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)內(nèi)超低排放低氮燃燒器改造后一些鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦的問(wèn)題，進(jìn)行總結(jié)歸類，分析了產(chǎn)生結(jié)焦的原因，提出有效預(yù)防和控制鍋爐結(jié)焦的解決方案。

1 設(shè)備基本概況

我公司現(xiàn)有2×210MW國(guó)產(chǎn)燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐選用東方鍋爐廠制造的DG670/13.7-19型超高壓、一次中間再熱、自然循環(huán)、“∏”型布置汽包爐、單爐膛四角切圓燃燒、平衡通風(fēng)、露天布置、燃煤、鋼爐架、固態(tài)排渣爐。設(shè)計(jì)煤種為以鶴壁煤為主的貧瘦煤，2006年雙投。2015年完成低氮燃燒器改造，改造完成后通過(guò)各種手段調(diào)整燃燒，鍋爐爐膛溫度要升高60～80℃，鍋爐水冷壁開始出現(xiàn)掛焦現(xiàn)象，鍋爐對(duì)煤質(zhì)的要求明顯提高，連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月后容易出現(xiàn)掉焦滅火的情況。

2 鍋爐結(jié)焦問(wèn)題的集中爆發(fā)

2015～2017年10月，設(shè)計(jì)煤種鶴壁煤采購(gòu)比例在35%～40%，鍋爐運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，在鍋爐連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月后偶爾出現(xiàn)掉焦滅火的情況。由于煤炭市場(chǎng)的變化和電廠經(jīng)營(yíng)降本需要，2017年進(jìn)入冬季后摻配煤的比例加大，鶴煤采購(gòu)比列大幅下降，鍋爐結(jié)焦明顯。2017年12～2018年3月，1#、2#鍋爐大量結(jié)焦，多次頻繁掉焦造成鍋爐滅火。公司通過(guò)恢復(fù)鶴煤采購(gòu)量、運(yùn)行通過(guò)燃燒調(diào)整等手段，1#、2#鍋爐結(jié)焦情況有所緩解，但還會(huì)幾天出現(xiàn)一次鍋爐掉焦滅火，生產(chǎn)極不穩(wěn)定。這是因?yàn)橹魅紵鲄^(qū)域一旦結(jié)上焦，通過(guò)負(fù)荷擾動(dòng)、爐膛吹灰和調(diào)整風(fēng)門確實(shí)也起作用，但焦掉落不受控，爐膛負(fù)壓波動(dòng)較大，鍋爐燃燒不穩(wěn)定，掉焦經(jīng)常造成鍋爐滅火等。鍋爐掉焦滅火相關(guān)參數(shù)SIS數(shù)據(jù)截圖如圖1。

圖1 2018年3月6日0:001#鍋爐掉焦滅火相關(guān)參數(shù)SIS數(shù)據(jù)截圖

3 鍋爐結(jié)焦的原因

鍋爐結(jié)焦的原因比復(fù)雜，我公司鍋爐結(jié)焦的主要原因是低氮燃燒器改造后主燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷增加，溫度升高，給鍋爐結(jié)焦提供了條件。次要原因是2017年冬季摻配煤較以前明顯加大帶來(lái)灰熔點(diǎn)低的摻配煤量也加大了，鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象就更明顯和嚴(yán)重了。

表1 2018年3月6日0:001#鍋爐掉焦滅火相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)表

4 問(wèn)題的分析和解決

造成我廠鍋爐結(jié)焦的兩個(gè)主要原因之一的爐溫升高的問(wèn)題需要推翻現(xiàn)有的低氮燃燒器重新設(shè)計(jì)安裝，造價(jià)高。主要原因之二的配煤摻燒是電廠降低成本的有效手段，不能輕言放棄。結(jié)焦不可怕，可怕的是結(jié)焦的不可控累積以及造成的惡性循環(huán)。于是，我們就從如何控制焦大量集聚，阻斷大量結(jié)焦造成鍋爐滅火的路徑。

我們通過(guò)多次現(xiàn)場(chǎng)查看和觀察，鍋爐結(jié)焦的部位是在主燃燒器區(qū)域，初期焦?fàn)顟B(tài)比較軟和疏松，在這個(gè)時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行吹掃焦會(huì)掉落。原東鍋設(shè)計(jì)的吹灰器在結(jié)焦區(qū)域上部，不能把結(jié)的焦吹掉。設(shè)計(jì)規(guī)范上一般不允許/推薦把吹灰器安裝在燃燒器區(qū)域，擔(dān)心影響鍋爐燃燒穩(wěn)定。鍋爐主燃燒器區(qū)域兩側(cè)有風(fēng)箱，不便于安裝吹灰器。

我們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐試驗(yàn)，在主燃燒器區(qū)域安裝非標(biāo)吹灰器效果明顯，控制合理的吹掃蒸汽參數(shù)就不影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定。試驗(yàn)是根據(jù)吹灰器的原理和拉法爾噴嘴原理，與廠家結(jié)合設(shè)計(jì)能穿過(guò)二次風(fēng)箱的非標(biāo)爐膛吹灰器，在主燃燒器至SOFA燃燒器區(qū)域的前后左右四面水冷壁墻上合理布置，達(dá)到既能吹掉焦又不影響燃燒器噴嘴火焰和鍋爐燃燒的效果，從而有效控制住爐焦的積累和大量積累后的惡性循環(huán)，不發(fā)生掉焦造成的鍋爐滅火，保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5 非標(biāo)吹灰器在預(yù)防和控制鍋爐結(jié)焦上的效果

非標(biāo)吹灰器應(yīng)用前的狀況：爐溫高減溫水全開，減溫水量大，如表1。

圖2 DCS畫面

（2）設(shè)計(jì)安裝非標(biāo)吹灰器后鍋爐運(yùn)行效果。能把爐膛早期結(jié)的焦吹掉，防止鍋爐大面積結(jié)焦造成鍋爐爐膛溫度高加劇結(jié)焦的惡性循環(huán)，起到預(yù)防和控制鍋爐結(jié)焦的效果。鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，減溫水大幅減少，一般≦10%。見非標(biāo)吹灰器設(shè)計(jì)安裝使用后汽水系統(tǒng)圖（如圖2）、鍋爐流量及減溫水歷史曲線圖（如圖3）、定期吹掃把爐膛結(jié)焦吹掉后撈渣機(jī)電流變化（圖4）。

6 結(jié)語(yǔ)

圖3 鍋爐流量及減溫水流量歷史曲線圖

圖4 非標(biāo)吹灰器吹掃后焦掉落撈渣機(jī)電流的變化

造成鍋爐結(jié)焦的原因很多，也較為復(fù)雜，需要從設(shè)計(jì)、制造、安裝、燃燒調(diào)整的每個(gè)環(huán)節(jié)去做好工作。非標(biāo)爐膛吹灰器是設(shè)計(jì)和安裝使用能有的放矢進(jìn)行吹掃，有效控制和預(yù)防鍋爐結(jié)焦的大量集聚，有效避免鍋爐掉焦滅火。