【摘要】爐膛內(nèi)結(jié)焦會(huì)使水冷壁輻射吸熱量下降，爐膛出口煙溫升高，使對(duì)流受熱面因熱負(fù)荷升高而造成超溫;通風(fēng)阻力增大;體形較大的焦脫落會(huì)砸壞水冷壁或冷灰斗，甚至造成爐膛滅火。如何摻燒新疆準(zhǔn)東煤，有效防止鍋爐結(jié)焦顯得尤為重要。

【關(guān)鍵詞】結(jié)焦;沾污;堿金屬;灰熔點(diǎn);摻燒

1、摻燒準(zhǔn)東煤存在的問(wèn)題

1.1水冷壁結(jié)渣。水冷壁結(jié)渣嚴(yán)重、爐內(nèi)吹灰器吹灰頻率增加，造成水冷壁減薄爆管。

1.2高溫腐蝕。高過(guò)、高再管壁腐蝕嚴(yán)重，部分電廠存在管束泄漏，大量換管問(wèn)題。

1.3對(duì)流受熱面沾污積灰和管子磨損。

1.4爐膛垂直水冷壁壁溫偏差較大，大屏及水平煙道有結(jié)渣，尾部豎井煙道受熱面前后煙氣壓差明顯升高，再熱汽溫兩側(cè)偏差增大。

2、準(zhǔn)東煤的結(jié)渣性能

2.1堿酸比B/A=（CaO+MgO+Fe2O3+K2O+Na2O）/（SiO2+Al2O3+TiO2）

2.2硅比Sp=SiO2/（SiO2+Fe2O3+CaO+MgO）

2.3 FKNA指數(shù)FKNA=（Fe2O3+K2O+ Na2O）/Al2O3

2.4鐵鋁比F/A= Fe2O3/Al2O3

2.5無(wú)論通過(guò)灰熔點(diǎn)、灰成分還是一維爐結(jié)渣指數(shù)分析，準(zhǔn)東煤均屬于嚴(yán)重結(jié)渣煤。

3、鍋爐結(jié)焦原因分析

3.1結(jié)渣的內(nèi)因特性。灰的熔融特性;管壁表面粗糙程度;爐內(nèi)結(jié)渣有自動(dòng)加劇特性。

3.2結(jié)渣的外部條件。燃燒時(shí)空氣量不足;燃料與空氣混合不充分;爐內(nèi)火焰偏斜;爐膛出口煙溫增高;底漏風(fēng)量大;吹灰、除渣不及時(shí);爐設(shè)計(jì)、安裝或檢修不良;摻燒煤種灰熔點(diǎn)溫度偏低;準(zhǔn)東煤堿金屬含量超標(biāo)。

4、對(duì)灰渣特性的影響

4.1 SiO2 的影響。隨著 SiO2 含量的增加，其軟化溫度逐漸降低;當(dāng)Si02質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐步增加后，多余的Si02以單體存在于煤灰中，導(dǎo)致煤灰熔融性溫度升高。

4.2 Al2O3的影響。在煤灰中熔化過(guò)程中起“骨架”作用，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高“骨架”成分越多，熔點(diǎn)越高。

4.3 Fe2O3的影響。隨著Fe2O3含量的增加，軟化溫度逐步降低。Fe2O3每增加1%，流動(dòng)溫度FT平均降低6.4℃。

4.4 CaO 的影響。CaO 屬于堿性氧化物，本身熔點(diǎn)很高2610℃，隨著CaO含量的從無(wú)到有，樣品軟化溫度逐步降低，然后又有回升的趨勢(shì)。

4.5 Na2O 的影響

隨著Na2O含量的增加而增加，溫度從800℃～900℃開(kāi)始就有霞石（NaO·A1203·2SiO2）和鉀長(zhǎng)石（KaO·A1203·6SiO2）生成;在1100℃時(shí)，Na2O含量為8% 的樣品已經(jīng)出現(xiàn)大量液相而彎曲變形， 1200℃時(shí)Na2O占3.12%的樣品也出現(xiàn)了同樣的情況。

5、防止結(jié)渣

5.1調(diào)整爐內(nèi)燃燒。下擺噴燃器噴口;降低爐膛負(fù)壓;降低一次風(fēng)率使著火提前;減小切圓避免氣流貼墻結(jié)渣;保持合適的空氣量。

5.2燃燃料管理。嚴(yán)防低灰熔點(diǎn)煤源進(jìn)入煤場(chǎng)造成鍋爐結(jié)焦發(fā)生;調(diào)整原煤摻燒配比，降低準(zhǔn)東煤摻配比例至70～75%左右;根據(jù)摻燒后混煤的堿金屬含量控制其參數(shù)在Na2O≤3.5、K2O≤1.5范圍內(nèi);

5.3運(yùn)行調(diào)整。根據(jù)爐膛出口煙判斷爐膛內(nèi)燃燒過(guò)程的均勻性和煤粉到達(dá)爐膛出口的燃盡程度;對(duì)各段受熱面的換熱比例進(jìn)行計(jì)算分析，判斷受熱面運(yùn)行狀態(tài)。

5.4防止?fàn)t內(nèi)結(jié)焦。適當(dāng)降低一次風(fēng)率;合適的煤粉細(xì)度;優(yōu)化燃燒配風(fēng)，減小火焰切圓;調(diào)整各層燃燒器的火焰切圓，防止其偏斜。加強(qiáng)爐膛吹灰頻率。

5.5防止水平煙道受熱面結(jié)焦。適當(dāng)提高運(yùn)行氧量;降低爐膛出口煙溫，減少堿金屬蒸汽在水平和尾部煙道受熱面上的凝結(jié)和沾附;通過(guò)各級(jí)受熱面進(jìn)出口汽溫和溫升的變化趨勢(shì)，判斷結(jié)焦位置，針對(duì)性的吹灰。

5.6提高檢修質(zhì)量。鍋爐檢修時(shí)應(yīng)徹底清除爐內(nèi)積存灰渣，并做好漏風(fēng)試驗(yàn)以堵塞漏風(fēng)。進(jìn)行冷態(tài)假想切圓測(cè)量及燃燒器擺角角度檢查和調(diào)平試驗(yàn)。

5.7設(shè)計(jì)優(yōu)化。增大爐膛容積及截面積，拉開(kāi)燃燒器間距;針對(duì)性的設(shè)計(jì)燃燒器;選擇合理上一次風(fēng)到屏底距離;采用合理的燃燒區(qū)域熱負(fù)荷;受熱面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化吹灰器選型和布置方式。

5.8準(zhǔn)東煤摻燒

5.8.1高嶺土摻燒。高嶺土成分以SiO2和A1203為主，SiO2單質(zhì)熔點(diǎn)高達(dá)到1730℃;添加1O%高嶺土后，其爐膛結(jié)焦比純燒準(zhǔn)東高堿煤要好一些，雖仍有流渣但其渣的致密程度要比純燒準(zhǔn)東高堿煤要低。

5.8.2煤矸石摻燒。井煤煤質(zhì)變化較大時(shí)爐內(nèi)結(jié)焦較多，爐底排渣變化較大。質(zhì)地較輕的紅渣在屏過(guò)受熱面上逐漸沾附、增厚。

5.8.3油頁(yè)巖摻燒。對(duì)油頁(yè)巖成份以及露天煤與油頁(yè)巖混合樣做全元素分析、熱值分析及灰熔點(diǎn)分析?；旌媳壤刂圃?.5：0.5～8.8：1.2。

5.8.4石灰石摻燒低灰熔點(diǎn)煤，而采用添加 CaCO3到一定量后，其灰熔點(diǎn)均可上升至>1250℃，它一種切實(shí)可行的提高灰熔點(diǎn)的方法。

5.8.5沙土摻燒。當(dāng)摻燒到沙土的磨煤機(jī)電流偏大，電場(chǎng)輸灰壓力增大，易堵灰。撈渣機(jī)液壓驅(qū)動(dòng)力變化大。

5.8.6摻燒除焦劑。液體除焦劑噴入爐內(nèi)后即迅速汽化，并隨煙氣氣流通過(guò)爐膛、過(guò)熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器等，直至排出。

5.8.7爐內(nèi)噴涂。針對(duì)電廠鍋爐實(shí)施防高溫腐蝕、磨損、飛灰堆聚、抑制結(jié)焦的熱噴涂技術(shù)，納米陶瓷冷噴涂技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)：

影響鍋爐結(jié)焦的原因較多：爐型選擇，容積和截面熱負(fù)荷的設(shè)計(jì)、噴燃器的選擇、一次風(fēng)壓的選擇、二次風(fēng)的配比、入爐煤的低位發(fā)熱量、入爐煤的堿金屬含量、灰熔點(diǎn)溫度高低、撈渣系統(tǒng)及爐本體漏風(fēng)情況等等。當(dāng)前防止結(jié)焦方法有：低負(fù)荷掉焦法、爐外加藥法、爐內(nèi)噴藥法、分倉(cāng)上煤法、爐外摻燒上煤法、儀器調(diào)整法等;需要結(jié)合各電廠鍋爐實(shí)際結(jié)焦情況有針對(duì)性行的進(jìn)行處理不建議盲目套用、照搬。

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作者簡(jiǎn)介：

郗來(lái)鵬（1978-），男，漢族，籍貫陜西，2006年畢業(yè)于華北電力大學(xué)電氣及工程及自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)任中煤能源新疆煤電化有限公司發(fā)電運(yùn)行部鍋爐運(yùn)行主管，工程師。