發(fā)電廠鍋爐結焦問題優(yōu)化

【摘 要】鍋爐結焦問題一直是電廠鍋爐運行中普遍遇到的難題，鍋爐結焦會破壞鍋爐的正常運行工況，破壞整個電力系統(tǒng)中正常的水循環(huán)，甚至可能造成爆管、鍋爐爆炸事故，更嚴重者可能會造成鍋爐爐膛出口堵塞，導致鍋爐停運。本文筆者詳細的分析了鍋爐結焦的危害及鍋爐結焦對于整個電廠運行的危害，并總結分析出鍋爐結焦的原因，根據(jù)不同的原因提出鍋爐結焦優(yōu)化對策。

【關鍵詞】發(fā)電廠；鍋爐；結焦；優(yōu)化

0 緒論

1）鍋爐結焦的過程

一般我們認為鍋爐中的結焦存在兩種情況，第一種是，灰渣顆粒隨著爐膛內(nèi)的煙氣一起運動，在遇到爐膛水冷壁吸熱面時被冷卻轉(zhuǎn)化為液態(tài)，再次接近爐墻或者水冷壁時由液態(tài)凝固為氣態(tài)，形成一層較疏松灰層，這種結焦只要經(jīng)過吹灰就可以去除；另一種，這種結焦形成的主要原因主要是由于爐膛內(nèi)的溫度過高，達到了煤粉的熔點，處于熔融態(tài)的灰渣具有較強的粘度性，它們與未燃盡的焦炭結合吸附在爐墻內(nèi)形成結焦。這種結焦較頑固難去除，是結焦去除中的重點出去對象。

2）鍋爐結焦的危害

鍋爐結焦對于鍋爐的危害是不容忽視的，首先是引起熱汽的溫度升高，導致熱汽溫、再熱汽溫、減溫水的流量加大，甚至引起爆管。結焦還會降低鍋爐的工作效率，導致鍋爐停工；其次鍋爐結焦的大量形成會增加撈渣機、碎渣機的負荷，甚至會引起過載跳閘，降低運行效率；另外，結焦如果形成的是大塊的焦塊，焦塊重力下墜會砸壞爐壁，在低負荷運行時，大塊焦又會引起爐膛內(nèi)燃燒不穩(wěn)而熄火。

1 影響鍋爐結焦的主要因素

1.1 煤粉灰分的特性

在引起鍋爐結焦的因素的煤粉灰的特性屬于主要的影響因素，從煤粉灰角度判斷鍋爐結焦的一個重要依據(jù)就是煤粉灰的熔融性。通常用煤粉灰的熔點ST來衡量鍋爐是否會發(fā)生結焦，不同燃料的灰分具有不同的熔點，一般我們認為熔點較低的煤更容易結焦，當ST<1200℃屬于熔點較低的煤料。

當煤粉中堿性氧化物含量較高時，其熔點較低，煤粉更容易結焦；當煤粉灰中含氧化硅和氧化鋁含量較高時，其熔點較高不容易結焦。

1.2 煤粉的濃度和細度

濃度較高的煤粉會增加鍋爐出口處的熱負荷，靠近爐墻就會在爐墻上形成還原性環(huán)境，容易造成鍋爐結焦，但是過于稀疏的煤粒從鍋爐中出來以后就很容易脫離主流，導致燃燒中的粉粒和灰粒撞擊爐壁從而形成結焦。

煤粉細度對于鍋爐燃燒的影響也很大，如果煤粉太細的話就會使爐膛內(nèi)的著火點提前，那很容易在鍋爐噴口處形成結焦；但是煤粉太粗又會使著火推遲，火焰中心上移使爐膛出口溫度過高，在爐膛出口處形成結焦。

1.3 爐膛的設計特性

從鍋爐結焦的形成過程我們知道，結焦形成主要是鍋爐內(nèi)的溫度過高，達到了煤粉內(nèi)某些物質(zhì)的熔點，熔融態(tài)的物質(zhì)冷卻形成結焦，而爐膛設計特性對于鍋爐結焦的影響主要表現(xiàn)為對于鍋爐爐膛溫度的影響，如果鍋爐的設計負荷值并不高，而使用時卻采用高負荷運行，就容易出現(xiàn)爐膛超負荷運行，或者在實際運行時爐膛的熱負荷較高，那么就會增加爐膛內(nèi)的溫度，加快煤粉的熔融，從而加快鍋爐結焦。

1.4 風煤配比不當

在說明風煤配合比對于鍋爐結焦的影響之前我們首先要了解鍋爐的一次風和二次風的概念，一次風指含有煤粉和空氣的風，二次風就只是單純的空氣，通入二次風的主要目的就是為了使一次風中的煤粉可以充分燃燒。

在鍋爐運行中，如果操作不當，一次風和二次風的混合不夠好、二次風進駐較晚，或者是含氧計量表計量的不夠準確，都有可能造成鍋爐內(nèi)的含氧量不足，使爐膛內(nèi)局部地區(qū)處于還原狀態(tài)，導致熔點高的物質(zhì)反應生成熔點低的亞態(tài)物質(zhì)或者共晶體，從而降低了煤粉的熔點，使鍋爐結焦產(chǎn)生可能。

2 鍋爐結焦問題優(yōu)化

鍋爐結焦的原因復雜多變，因此防止鍋爐結焦的主要原則就是盡量消除鍋爐產(chǎn)生結焦的條件，在結焦初期就要通過合理的操作，盡量避免結焦的不斷惡化。

2.1 保證燃料質(zhì)量

首先要提高鍋爐燃料-煤粉的質(zhì)量，改善煤粉特性，煤質(zhì)要達到鍋爐設計的允許變化范圍，爐司也應當根據(jù)煤質(zhì)進行燃燒調(diào)整。另外，應當提高鋼球的質(zhì)量，如果鋼球不合格的話就會使煤粉灰進入爐膛時混有一定量的鐵屑，增加了煤粉中堿性氧化物含量，導致煤粉熔點降低，更易結焦。

2.2 改進爐膛結構

對爐膛進行改進的目的是要控制爐膛的大小以及爐膛內(nèi)煙氣的溫度，從而防止結焦。爐膛結構設計時各類參數(shù)需要滿足表1、表2內(nèi)的參數(shù)值。

爐膛容積熱負荷的高低還取決于爐膛內(nèi)水冷壁布置的多少。水冷壁太少，爐膛容積熱負荷過高，就會嚴重結焦。特別是爐膛出口的捕渣管不要布置得太密，否則容易掛渣堵死。

2.3 防止超負荷運行

在鍋爐結焦形成的原因中我們知道，鍋爐超負荷運行也容易使鍋爐結焦，所以在啟用鍋爐之前就需要充分的了解鍋爐的設計特性，避免超負荷運行。在燃燒揮發(fā)份高、熱量高的煤粉時，應提高一次風速，推進著火點，減少煙氣回流降低噴口附近的熱負荷，減少結焦在燃用一種結焦性較強的煤種時，由于鍋爐負荷不同而引起燃燒工況及熱效率的變化，見表3。

表3 鍋爐負荷不同而引起燃燒工況及熱效率的變化

2.4 加強運行操作的調(diào)整

另外一個減少鍋爐結焦的重要措施是加強鍋爐運行中的操作，在鍋爐運行中一般保持出口溫度為850～950℃，這就應做到三點：

1）保持適當?shù)倪^?？諝庀禂?shù)，合理使用一、二次風；

2）給煤要均勻，在負荷變化較大或煤種變化時，應及時調(diào)整煤層厚度。如如果使用的是結焦性較強的煤粉，那煤層厚度為80～120mm，爐排取快速，送風量較小。使用的是結焦性較差的煤粉時，煤層厚度100～140℃，爐排取中速，送風量較大；

3）對于干煤應適當摻水，對于含硫化鐵粘結性強的煤應及時打焦清渣，對于灰分大的煤應適當增加清爐次數(shù)，對于管群、煙管或煙室的堵灰應及時清理。

2.5 定期進行鍋爐受熱面吹灰

對鍋爐的受熱面定期進行吹灰，可以有效的防止鍋爐受熱面在積灰之后影響鍋爐的傳熱，所以鍋爐運行人員在發(fā)展結焦后應該及時進行吹灰，防止情況惡化。

3 結論

鍋爐結焦對于電廠鍋爐的運行具有較大的危害，嚴重的影響著鍋爐的運行效率，甚至發(fā)生爆炸事故，所以應當盡量避免鍋爐結焦的發(fā)生。

引起鍋爐結焦的原因主要有：煤粉的特質(zhì)；煤粉的濃度和細度；鍋爐爐膛的設計特性；鍋爐進風的風煤配合比；另外還包括鍋爐工作者的不正當操作等。

避免鍋爐結焦發(fā)生的措施主要有：提高鍋爐使用煤粉的質(zhì)量；改善鍋爐爐膛的結構；避免鍋爐超負荷運行；采用科學合理的鍋爐操作方式，例如時刻觀察鍋爐運行情況，避免出現(xiàn)超負荷運行，及時進行鍋爐吹灰，避免結焦初期情況惡化。

【參考文獻】

[1]李昌衛(wèi)，譚培東，王秀菊.600MW機組磨煤機料位控制系統(tǒng)的改進[J].華東電力，2004，32（10）：51-53.

[2]苗長信，王建偉.600MW 機組“w”火焰鍋爐“館燒”問題分析[J].熱力發(fā)電，2005（12）：48-51.

[3]金偉韌，陳斌源.2290t/h鍋爐燃燒器改造與應用[J].鍋爐技術，2013（5）：53-58.

[責任編輯：湯靜]