大慶油田熱電廠鍋爐結(jié)焦的現(xiàn)象、原因、預(yù)防及處理

王澤生

【摘要】本文通過(guò)對(duì)鍋爐燃燒過(guò)程中結(jié)焦產(chǎn)生的過(guò)程分析，結(jié)合我廠鍋爐運(yùn)行實(shí)踐，提出防止鍋爐結(jié)焦的一些措施及處理方法。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠鍋爐 燃燒調(diào)整 結(jié)焦

1 概要

我國(guó)電站鍋爐和大部分工業(yè)鍋爐基本上以燃煤為主，鍋爐用煤普遍存在質(zhì)量偏劣、燃燒時(shí)易造成受熱面的結(jié)焦、積灰和腐蝕等問(wèn)題，當(dāng)鍋爐結(jié)焦和積灰后，會(huì)使鍋爐蒸發(fā)量降低，排煙溫度和煙氣阻力上升。

鍋爐結(jié)焦對(duì)發(fā)電廠鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的。其危害性隨結(jié)焦部位不同而異，如受熱面結(jié)焦以后會(huì)使傳熱減弱，工質(zhì)的吸熱量減少。為了維持鍋爐出力就必須供給更多的燃料，使得鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低；爐膛水冷壁結(jié)焦會(huì)引起爐膛出口煙氣溫度升高和過(guò)、再熱器壁面超溫，甚至發(fā)生受熱面爆管的嚴(yán)重事故；噴燃器出口結(jié)焦會(huì)影響煤粉氣流的正常流動(dòng)狀態(tài)和爐內(nèi)燃燒過(guò)程，嚴(yán)重時(shí)結(jié)焦可能堵塞噴燃器出口，引起鍋爐滅火。此外，爐膛上部積大焦掉落時(shí)還可能砸壞下部的水冷壁、堵塞排渣口使鍋爐被迫停運(yùn)。

因此，維持鍋爐受熱面清潔、防止鍋爐結(jié)焦是鍋爐運(yùn)行調(diào)整的一項(xiàng)重要任務(wù)。

2 我廠鍋爐結(jié)焦的現(xiàn)象及原因

2.1 結(jié)焦的現(xiàn)象

（1）水冷壁結(jié)焦：分離器入口溫度再相同負(fù)荷下偏低，但是過(guò)再熱減溫水量偏大，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(shí)，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(shí)，當(dāng)水冷壁溫度出現(xiàn)結(jié)焦時(shí)，各分離器入口溫度會(huì)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），鍋爐左右側(cè)減溫水量差別比較大。

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

（3）發(fā)生結(jié)焦時(shí)，鍋爐排煙溫度明顯上升。

2.2 鍋爐發(fā)生結(jié)焦原因

當(dāng)溫度高于灰熔點(diǎn)的煙氣沖刷受熱面時(shí)，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)焦除了與鍋爐燃煤結(jié)構(gòu)有關(guān)以外，還受鍋爐結(jié)構(gòu)、燃燒器型式及布置、爐膛溫度、爐內(nèi)動(dòng)力工況（煙氣貼墻）等因素有關(guān)。

（1）煤質(zhì)原因造成鍋爐結(jié)焦： 燃煤變形溫度t2溫度偏低，為易結(jié)焦煤種。

（2）鍋爐設(shè)備原因造成結(jié)焦： 直流燃燒器：

①爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)不好，造成鍋爐切園中心偏斜；

②燃燒器擺角不靈活或不同步，造成爐內(nèi)局部火焰中心偏斜，造成局部結(jié)焦；③各角一次風(fēng)粉不均勻。（3）運(yùn)行調(diào)整：

①氧量控制：氧量控制偏低或鍋爐部分區(qū)域缺氧造成爐內(nèi)出現(xiàn)還原性氣體，灰熔點(diǎn)大幅降低；

②一次風(fēng)速：一次風(fēng)速提高，煤粉著火點(diǎn)遠(yuǎn)離燃燒器，避免燃燒器區(qū)域結(jié)焦；

③煤粉細(xì)度或磨出口溫度控制過(guò)高：煤粉過(guò)細(xì)或磨出口溫度控制過(guò)高使煤粉著火提前，易造成燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷過(guò)高，煤粉過(guò)粗著火推遲，火焰中心升高，灰粒容易脫離主流直接沖刷爐墻導(dǎo)致結(jié)焦。

（4）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)焦或者因?yàn)榇祷蚁到y(tǒng)出現(xiàn)故障導(dǎo)致鍋爐在高負(fù)荷情況下長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行有效吹灰 。

3 鍋爐結(jié)焦的預(yù)防

（1）運(yùn)行中加強(qiáng)配風(fēng)工況調(diào)整，調(diào)節(jié)二次風(fēng)，使火焰不貼壁，使其提供充足的氧量保證煤粉的充分燃燒；調(diào)節(jié)一次風(fēng)，使火焰長(zhǎng)度合適；調(diào)節(jié)吸風(fēng)機(jī)，保持爐膛負(fù)壓在-70pa左右；既要保證煤粉在爐膛內(nèi)充分燃燒所需要的時(shí)間，又要避免在下?tīng)t膛形成擴(kuò)散燃燒?？刂蒲趿吭?%-6%之間，嚴(yán)禁缺氧燃燒。

（2）加強(qiáng)燃燒調(diào)整，避免大起大落，幅度太大。嚴(yán)格控制升溫升壓速度，防止出現(xiàn)兩側(cè)煙氣溫度偏差。

（3）加強(qiáng)制粉系統(tǒng)檢查，防止噴燃器結(jié)焦運(yùn)行。

①正常巡回檢查中，一定要注意檢查燃燒器區(qū)及粉管閘板門(mén)前、后溫度，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)匯報(bào)，進(jìn)行處理。

②磨煤機(jī)正常運(yùn)行中，DCS CRT一定要注意監(jiān)視制粉系統(tǒng)各個(gè)參數(shù)，并注意其變化趨勢(shì)。發(fā)現(xiàn)異常，要立即就地檢查并處理。

③磨煤機(jī)正常停運(yùn)（包括正常減負(fù)荷停單側(cè)）后，運(yùn)行人員要就地檢查分離器出口擋板、旋風(fēng)子煤粉出口擋板、伐氣出口擋板在關(guān)閉位置 。

④磨煤機(jī)停運(yùn)后，其相應(yīng)的二次風(fēng)控制擋板應(yīng)保持5-10%的開(kāi)度以保證對(duì)狹縫式噴燃器的冷卻，防止噴燃器燒壞。

（4）堅(jiān)持鍋爐定期吹灰工作，根據(jù)汽溫變化、爐膛出口煙溫及兩側(cè)煙溫差變化可適當(dāng)增加吹灰次數(shù)。

①減溫水量不正常地升高，應(yīng)進(jìn)行吹灰。

②兩側(cè)任一側(cè)煙溫不正常，應(yīng)進(jìn)行吹灰。

③過(guò)熱器、再熱器管壁溫度比正常值偏高，應(yīng)進(jìn)行吹灰。

④省煤器、空氣預(yù)熱器部位溫度不正常升高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行吹灰。

（5）加強(qiáng)燃燒調(diào)整，嚴(yán)防缺氧燃燒，在缺氧狀態(tài)的還原性氣氛中灰熔點(diǎn)會(huì)大幅下降，誘發(fā)嚴(yán)重的結(jié)焦。

（6）燃料上煤煤質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)向值長(zhǎng)匯報(bào)清楚。值長(zhǎng)要通知到機(jī)組長(zhǎng)及值班人員，并做好記錄，以便值班人員提前做好預(yù)想，燒至變化煤種時(shí)能及時(shí)調(diào)整。

（7）機(jī)組正常運(yùn)行中的組織協(xié)調(diào)：

①燃料及輔機(jī)煤化驗(yàn)應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煤樣化驗(yàn)，并且及時(shí)將化驗(yàn)結(jié)果送交給值長(zhǎng)，使運(yùn)行人員做到心中有數(shù)，便于及時(shí)調(diào)整燃燒；

②加強(qiáng)入爐煤的監(jiān)督和化驗(yàn)，化驗(yàn)員每班不少于兩次的取樣化驗(yàn)，并將化驗(yàn)結(jié)果發(fā)送到值長(zhǎng)，以便作為集控人員調(diào)整燃燒的依據(jù)。

③要有高崗位人員（副值以上）每?jī)尚r(shí)對(duì)爐內(nèi)燃燒和結(jié)焦情況進(jìn)行檢查，，特別是噴燃器處，發(fā)現(xiàn)有結(jié)焦情況要及時(shí)調(diào)整和清理，避免結(jié)焦加劇。

④在負(fù)荷適當(dāng)時(shí)（每天白班）要對(duì)水冷壁進(jìn)行吹灰，降低爐膛的容積熱負(fù)荷，高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)要加強(qiáng)受熱面壁溫的監(jiān)視，防止超溫爆管。

⑤運(yùn)行中根據(jù)揮發(fā)分的情況，嚴(yán)格控制磨煤機(jī)出口溫度不超過(guò)120℃，在負(fù)荷過(guò)低的情況下，要保持一次風(fēng)速不要過(guò)低，避免燒壞噴燃器和噴燃器附近結(jié)焦。

⑥發(fā)現(xiàn)結(jié)焦時(shí)要注意撈渣機(jī)、碎渣機(jī)的運(yùn)行情況，防止大焦落下卡壞撈渣機(jī)、碎渣機(jī)。

⑦加強(qiáng)爐膛負(fù)壓的監(jiān)視和調(diào)整，做好掉大焦滅火的事故預(yù)想。

4 鍋爐發(fā)生結(jié)焦時(shí)處理

（1）機(jī)組運(yùn)行中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鍋爐減溫水量、及各受熱面壁溫、煙溫監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)及時(shí)分析，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜紵{(diào)整。

（2）加強(qiáng)就地看火檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)燃燒器區(qū)域水冷壁結(jié)焦時(shí)，應(yīng)通知檢修人員進(jìn)行人為除焦，在進(jìn)行除焦時(shí)應(yīng)做好相應(yīng)的安全措施。

（3）發(fā)現(xiàn)鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)，可以通過(guò)值長(zhǎng)聯(lián)系中調(diào)進(jìn)行升降負(fù)荷，進(jìn)行輔助除焦，但是在降負(fù)荷時(shí)應(yīng)做好防止鍋爐掉焦滅火的事故預(yù)想。

4 打焦注意事項(xiàng)

（1）打焦時(shí)，要保持鍋爐負(fù)荷和燃燒穩(wěn)定，不得啟停制粉系統(tǒng)。

（2）打焦人員要佩帶勞動(dòng)防護(hù)用品，最好在鍋爐負(fù)荷較低、燃燒穩(wěn)定時(shí)打焦，且爐膛負(fù)壓應(yīng)控制在50～70Pa。燃燒不正常時(shí)，應(yīng)禁止打焦和除灰。

（3）做好打焦吹灰記錄。

5 結(jié)束語(yǔ)

鍋爐結(jié)焦對(duì)發(fā)電廠鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的。為了維持鍋爐出力就必須供給更多的燃料，使得鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低；嚴(yán)重時(shí)結(jié)焦可能堵塞噴燃器出口，引起鍋爐滅火。此外，爐膛上部積大焦掉落時(shí)還可能砸壞下部的水冷壁、堵塞排渣口使鍋爐被迫停運(yùn)。

因此，維持鍋爐受熱面清潔、防止鍋爐結(jié)焦是鍋爐運(yùn)行調(diào)整的一項(xiàng)重要任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 大型火電機(jī)組鍋爐運(yùn)行技術(shù)問(wèn)答

[2] 電站鍋爐運(yùn)行與燃燒調(diào)整