電廠鍋爐結(jié)焦原因及解決對策

張 帥

（大連三惠熱電有限公司,遼寧 大連 116000）

0引言

鍋爐作為火力發(fā)電機組的重要組成部分，鍋爐的安全直接關(guān)系到整臺機組的穩(wěn)定運行。隨著電力科技的進步，目前大多電廠采用超臨界、超超臨界先進技術(shù)，隨之而來的鍋爐的結(jié)焦現(xiàn)象也成為普遍存在的問題。焦塊從爐內(nèi)壁上脫落聚集造成水冷壁堵塞，引起鍋爐爆管，大大降低了機組的可靠性，嚴重影響了電廠的安全、經(jīng)濟性，因此必須重視鍋爐結(jié)焦問題。

1 鍋爐結(jié)焦原因分析

導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦的因素很多，不僅與鍋爐爐膛的結(jié)構(gòu)特性諸如噴燃器熱負荷、爐膛容積熱負荷等有關(guān)系，還有鍋爐的運行工況、進爐膛的煤質(zhì)等諸多因素密切相關(guān)，分析鍋爐結(jié)焦的原因有助于針對性的提出解決鍋爐結(jié)焦的對策。鍋爐結(jié)焦原因較多，現(xiàn)以循環(huán)流化床鍋爐結(jié)焦為例，介紹影響鍋爐結(jié)焦的主要原因。

（1）爐膛出口溫度選擇的不合理。一般情況下循環(huán)流化床鍋爐床溫在850--900℃的范圍內(nèi)，且在整個爐膛的燃燒室內(nèi)溫度較為接近，但是在循環(huán)流化床鍋爐實際運行中，由于燃燒調(diào)整、床料成分等諸多因素會造成爐內(nèi)床料結(jié)焦，從而影響鍋爐正常運行。（2）給煤粒度大造成鍋爐漸進性結(jié)焦。在鍋爐給煤的煤粒度較大時會使煤粒進去爐膛內(nèi)燃燒不充分，導(dǎo)致燃燒后的大塊顆粒物料在鍋爐的排渣口堆積，影響鍋爐的硫化狀態(tài)，導(dǎo)致鍋爐排渣口嚴重堵塞。（3）燃燒過程中空氣量不足。煤粉在爐膛內(nèi)正常燃燒時，在空氣不足的情況下煤粉不容易完全燃燒，這樣會產(chǎn)生大量一氧化碳氣體，由于鍋爐煙氣中含有大量一氧化碳會使灰熔點降低，爐膛的結(jié)焦就會加重，另外在燃燒揮發(fā)分較高的煤粉時，在空氣里不足的情況下會導(dǎo)致嚴重結(jié)焦。（4）一次風(fēng)對鍋爐結(jié)焦的影響。一次風(fēng)下粉不均勻也可以造成爐內(nèi)結(jié)渣。在鍋爐正常運行時，如果鍋爐的四角風(fēng)粉配比不均勻，爐膛內(nèi)的火焰就會產(chǎn)生一定偏差，尤其是在壓向風(fēng)力較弱時會導(dǎo)致熱負荷分配不均勻，使爐角附近出現(xiàn)寄生旋渦, 可能引起爐墻結(jié)渣。（5）鍋爐啟動時風(fēng)油配比不當(dāng)，床料結(jié)焦。風(fēng)油配比不當(dāng)是指油槍燃燒用風(fēng)量和冷卻風(fēng)量不足，供油量偏大，導(dǎo)致油槍噴射火焰過度集中，造成爐膛的燃燒室內(nèi)溫度在一部分區(qū)域過度超溫，從而造成流化床的床料高溫結(jié)焦。（6）爐膛內(nèi)氣流實際切圓過大。在四角切圓燃燒方式的鍋爐內(nèi)，實際燃燒的切圓大小是影響鍋爐燃燒工況的重要參數(shù)，在實際切圓偏小時會影響鍋爐的燃燒穩(wěn)定性，在實際切圓偏大時會導(dǎo)致結(jié)焦，因此在確定實際切圓大小時要綜合考慮各種因素，尤其是煤質(zhì)，無煙煤一般參與較大切圓，煙煤則采用較小切圓。（7）爐膛出口處偏差大。在鍋爐燃燒過程中若爐膛出口處溫度偏差較大則會造成鍋爐屏式過熱器，高溫過熱器超溫，導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象，嚴重時會引起鍋爐的爆管事故。（8）煤質(zhì)對鍋爐結(jié)焦的影響。目前情況下，鍋爐的煤質(zhì)得不到保證，一般煤質(zhì)對鍋爐的結(jié)焦有著決定性的影響，在高溫作用下，往往與其他成分(如FeO、SiO2、Al2O3等)結(jié)合生成低熔點共晶體，會產(chǎn)生助熔作用。單一用灰熔點作為煤種是否易結(jié)渣的特性指標是不全面的,其準確性較差。（9）煤的潛在結(jié)渣性。煤的潛在結(jié)渣性直接影響著鍋爐爐膛的結(jié)焦，煤灰存在的形狀、組分、粘溫特性、熔化特征溫度等共同作用，直接影響著鍋爐的結(jié)焦，給鍋爐的正常運行帶來較大的隱患。（10）運行操作對鍋爐結(jié)焦的影響。不合理或不及時的運行操作也可以導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦，甚至停爐。所以運行操作的合理性和及時性也是非常重要的。

2 對結(jié)焦現(xiàn)象的解決對策

根據(jù)對鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的分析，可提出針對性的防范策略，鍋爐合理的運行工況及操作可以有效的防止或減少鍋爐結(jié)焦幾率，所以運用有效的鍋爐運行操作對我們鍋爐運行操作人員十分的重要。

（1）降低爐膛出口煙氣溫度。爐膛出口煙氣溫度是對鍋爐受熱面的結(jié)焦的重要因素，一旦出口煙氣溫度較高或較低時，會直接影響鍋爐爐膛內(nèi)的燃燒，導(dǎo)致結(jié)焦。根據(jù)鍋爐技術(shù)人員運行經(jīng)驗把爐膛出口煙氣溫度穩(wěn)定在規(guī)定的數(shù)值內(nèi)，一般情況下英低于灰軟化溫度50～100 ℃，可見采取減少爐膛熱強度和調(diào)整爐內(nèi)燃燒的方式可有效降低鍋爐的結(jié)焦問題，提高鍋爐運行的安全性能。（2） 組織良好的爐內(nèi)空氣動力場。在鍋爐正常燃燒狀況下調(diào)整燃燒中心，可防止火焰中心貼邊和偏斜狀況，這樣就有效預(yù)防了在灰渣撞擊爐壁時的軟化或熔化狀態(tài)，防止其黏結(jié)附于爐壁上形成結(jié)渣，尤其是在灰渣粗糙和溫度較高時更易結(jié)焦，可見燃燒中心的調(diào)整降低了灰渣在熔化或軟化狀態(tài)下的結(jié)焦率。（3）保證合適的煤粉細度和均勻度。使煤粉粗細度適中可減少灰渣在爐壁上的結(jié)焦率，在鍋爐正常燃燒狀態(tài)下，若煤粉過粗則會使火炬拖長，粗粉則會沖刷受熱面從而造成結(jié)焦現(xiàn)象，另外粗粉的溫度高于煙氣的溫度，沖到爐壁時更易造成結(jié)焦。若煤粉過細則加重磨煤機的電耗和負擔(dān)，影響制粉系統(tǒng)的出力，造成爐膛出口煙氣溫度升高，使爐壁結(jié)焦嚴重。（4）四角煤粉濃度及各燃燒器配風(fēng)應(yīng)盡量均勻。在鍋爐運行時適度調(diào)整四角風(fēng)量，可有效避免缺角狀況的發(fā)生，尤其是在鍋爐降負荷或燃燒器配風(fēng)不均的情況下，爐膛燃燒器會出現(xiàn)缺角或缺對角運行，爐內(nèi)火焰中心會發(fā)生偏斜，此時適度的燃燒器配風(fēng)會減少結(jié)焦情況的發(fā)生。（5） 及時清焦吹灰。在鍋爐受熱面安裝定期除灰裝置，在受熱面積灰較多時，定期清理受熱面的積灰，可有效防止爐膛的結(jié)焦。（6）保證燃煤質(zhì)量。在燃料的選取中，盡可能的保持穩(wěn)定的煤質(zhì)，穩(wěn)定的煤質(zhì)可防止煤灰的變化增加受熱面的適應(yīng)度，若煤質(zhì)發(fā)生變化，則應(yīng)加強配煤，使煤質(zhì)達到鍋爐的設(shè)定煤質(zhì)。這樣就較少了結(jié)焦的發(fā)生率。

3 結(jié)語

本文研究了鍋爐結(jié)焦的各種原因，并在此基礎(chǔ)上提出了防止鍋爐結(jié)焦的措施。合理有效地改變運行方式或方法可以減少鍋爐結(jié)焦發(fā)生的幾率，減少鍋爐停爐的次數(shù)，可以減少電廠不必要的損失。

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