關(guān)于發(fā)電廠鍋爐結(jié)焦問(wèn)題

摘要：鍋爐的結(jié)渣問(wèn)題是比較普遍存在的，結(jié)渣對(duì)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性均帶來(lái)不利影響，嚴(yán)重的結(jié)渣會(huì)導(dǎo)致鍋爐被迫停爐，極大地影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

關(guān)鍵詞：鍋爐；結(jié)渣

1 結(jié)渣的危害主要表現(xiàn)在以下一些方面：

鍋爐熱效率下降：受熱面結(jié)渣后，使傳熱惡化排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降；燃燒器出口結(jié)渣，造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能使機(jī)械未完全燃燒熱損化學(xué)未完全燃燒熱損失增大；使鍋爐通風(fēng)阻力增大，廠用電量上升。

影響鍋爐出力：水冷壁結(jié)渣后，會(huì)使蒸發(fā)量下降；爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，以及通風(fēng)阻力的增大，有可能成為限制出力的因素。

影響鍋爐運(yùn)行的安全性：結(jié)渣后過(guò)熱器處煙溫及汽溫均升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起管壁超溫；結(jié)渣往往是不均勻的，結(jié)果使過(guò)熱器熱偏差增大，對(duì)自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安全性以及強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的水冷壁熱偏差帶來(lái)不利影響；爐膛上部結(jié)渣塊掉落時(shí)，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，使鍋爐被迫停止運(yùn)行；除渣操作時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，爐膛漏入冷風(fēng)太多，使燃燒不穩(wěn)定甚至滅火。

2 鍋爐結(jié)渣原因是多方面的，防止或解決鍋爐結(jié)渣問(wèn)題首先應(yīng)找出結(jié)渣的原因，從多方面入手，加以解決。防止和減少鍋爐結(jié)渣的具體措施如下：

要有合適的煤粉細(xì)度。煤粉粗，火炬拖長(zhǎng)，粗粉因慣性作用會(huì)直接沖刷受熱面。再則，粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多，熔化比例高，沖墻后容易引起結(jié)渣。但是，煤粉太細(xì)也會(huì)帶來(lái)問(wèn)題，一是電耗高，制粉出力受到影響，二是爐膛出口煙溫升高，易引起結(jié)渣。

適當(dāng)提高一次風(fēng)速可以減輕燃燒器附近的結(jié)渣。提高一次風(fēng)速可推遲煤粉的著火，可使著火點(diǎn)離燃燒器更遠(yuǎn)，火焰高溫區(qū)也相應(yīng)推移到爐膛中心，可以避免噴口附加結(jié)渣。提高一次風(fēng)速還可以增加一次風(fēng)射流的剛性，減少由于射流兩側(cè)靜壓作用而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)，避免一次風(fēng)氣流直接沖刷壁面而產(chǎn)生結(jié)渣。

爐膛出口溫度場(chǎng)應(yīng)盡可能均勻。降低爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)，均勻的溫度分布可使密排對(duì)流管束中煙氣溫度低于開始結(jié)渣溫度。應(yīng)用三次風(fēng)、二次風(fēng)反切來(lái)減少殘余旋轉(zhuǎn)，必須能夠很準(zhǔn)確地計(jì)算出主旋氣流和反切氣流的動(dòng)量矩以及合成氣流的動(dòng)量矩，而且通過(guò)運(yùn)行調(diào)試來(lái)觀察是否滿足運(yùn)行要求。

組織合理而良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)是防止結(jié)焦的前提。

燃燒中心溫度高達(dá)1400~1600度。當(dāng)灰渣撞擊爐壁時(shí)，若仍保持軟化或熔化狀態(tài)，易黏結(jié)附于爐壁上形成結(jié)渣，尤其是在有衛(wèi)燃帶的爐膛內(nèi)壁，表面溫度很高，又很粗糙，更易結(jié)渣，而且易成為大片焦渣的策源地。因此必須保持燃燒中心適中，防止火焰中心偏斜和貼邊。

爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流對(duì)燃燒器射流的沖擊力和作用點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度大，射流偏轉(zhuǎn)加劇，實(shí)際切圓增大；一次風(fēng)射流剛性；射流兩側(cè)補(bǔ)氣條件差異；燃燒器組長(zhǎng)寬比及燃燒器噴口間隙。當(dāng)燃燒器組高寬比越大時(shí)，燃燒器組中間部分從上下兩側(cè)獲取補(bǔ)氣的條件越差，射流偏轉(zhuǎn)加劇。

四角煤粉濃度及各燃燒器配風(fēng)應(yīng)盡量均勻：煤粉噴口煤粉量分配不均勻的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負(fù)荷分配不均勻，在燃燒空氣不足的情況下，爐膛結(jié)渣狀況惡化。當(dāng)燃燒器配風(fēng)不均勻或者鍋爐降負(fù)荷，燃燒器缺角或缺對(duì)角運(yùn)行時(shí)，爐內(nèi)火焰中心會(huì)發(fā)生偏斜。運(yùn)行時(shí)要盡量調(diào)平四角風(fēng)量，避免選擇合理的爐膛出口溫度：根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，對(duì)煤粉爐最經(jīng)濟(jì)的爐膛出口溫度在1200~1400度之間，但實(shí)際上，為了防止對(duì)流受熱面結(jié)渣，爐膛出口溫度不能過(guò)高。在爐膛出口布置屏式受熱面的鍋爐，對(duì)一般性結(jié)渣性煤應(yīng)小于1200度。

控制合理的爐內(nèi)過(guò)量空氣系數(shù)a：過(guò)量空氣系數(shù)a增加，受熱面的積灰、結(jié)渣趨勢(shì)減弱。主要?dú)w因于爐膛出口煙溫降低，爐膛壁面處的煙溫降低。過(guò)量空氣系數(shù)過(guò)低容易造成氧量不足，在爐內(nèi)出現(xiàn)還原性氣氛，熔點(diǎn)較高的Fe2O3還原為熔點(diǎn)較低的FeO，從而使灰熔點(diǎn)大大降低，這樣就增加了結(jié)渣的可能性。

保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原性氣氛，防止局部嚴(yán)重積灰、結(jié)渣：當(dāng)一、二次風(fēng)的位置、風(fēng)速、風(fēng)量設(shè)計(jì)不合理時(shí)，盡管爐內(nèi)總空氣量大，但仍會(huì)出現(xiàn)局部區(qū)域的熾熱焦碳和揮發(fā)分得不到氧量而出現(xiàn)局部還原性氣氛。當(dāng)煤粉爐煙氣含氧量低于3時(shí)，由于局部缺氧，將會(huì)使CO含量急劇增加。

應(yīng)用各種運(yùn)行措施控制爐內(nèi)溫度水平。

第一，爐內(nèi)溫度水平高，將使煤中一些易揮發(fā)堿性氧化物汽化或升華（1400度以上），使堿金屬化合物在受熱面上凝結(jié)（1000~1100度）。堿金屬直接凝結(jié)在受熱面上會(huì)形成致密的強(qiáng)黏結(jié)性灰。第二，可在初始灰層中形成產(chǎn)生低熔點(diǎn)復(fù)合硫酸鹽反應(yīng)的條件，還會(huì)使含有堿性化合物的積灰外表層黏結(jié)性增強(qiáng)，加速積灰過(guò)程的發(fā)展。第三，煤灰呈熔化或半熔化狀態(tài)，熔融灰會(huì)直接黏在受熱面上，產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)渣。

措施：加大運(yùn)行中過(guò)量空氣系數(shù)，增加配風(fēng)的均勻性，防止局部熱負(fù)荷過(guò)高和產(chǎn)生局部還原性氣氛，調(diào)整四角風(fēng)粉分配的均勻性，防止一次風(fēng)氣流直接沖刷壁面，必要時(shí)采取降負(fù)荷運(yùn)行。