電廠鍋爐結(jié)焦的原因及防治措施分析

王曉路

(山西潞安煤基清潔能源有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046200)

引 言

電廠鍋爐在實(shí)際運(yùn)行期間經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)焦問(wèn)題，由于鍋爐實(shí)際運(yùn)行期間需要對(duì)大量的煤炭資源進(jìn)行燃燒，而煤炭資源具有特殊性，其在燃燒后會(huì)形成較多的硫、氮以及灰粒，具有極強(qiáng)的結(jié)焦性，嚴(yán)重影響鍋爐運(yùn)行的安全，導(dǎo)致電廠運(yùn)行受阻。因此需要對(duì)其成因進(jìn)行分析，并制定完善的應(yīng)對(duì)措施，促進(jìn)電廠經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。

1 電廠鍋爐結(jié)焦的成因

1.1 煤質(zhì)原因

結(jié)焦現(xiàn)象受灰質(zhì)成分與融化溫度等因素的影響，對(duì)煤類結(jié)渣情況進(jìn)行分析時(shí)，以煤灰的基礎(chǔ)成分與熔點(diǎn)為參考條件，但經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)誤差[1]。因此在評(píng)估期間，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求使用其他參數(shù)進(jìn)行分析與辨別。在對(duì)灰結(jié)焦指標(biāo)進(jìn)行分析時(shí)，可較好地明確燒灰種類，并通過(guò)相關(guān)的計(jì)算公式對(duì)煤灰的成分進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，進(jìn)一步對(duì)燃煤結(jié)渣性能進(jìn)行明確。

1.2 鍋爐內(nèi)部溫度

爐膛中溫度越高，鍋爐結(jié)焦幾率也就相對(duì)較大。在高溫的影響下，煤炭資源燃燒后形成的飛灰會(huì)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w，并在與冷卻物質(zhì)接觸期間形成結(jié)焦，因此爐膛溫度較高也是鍋爐結(jié)焦形成的主要原因。

電廠工作人員在對(duì)爐膛進(jìn)行選擇時(shí)，結(jié)合電廠實(shí)際需求對(duì)爐膛截面面積相對(duì)較大鍋爐進(jìn)行采購(gòu)與使用[2]。由于爐膛空間相對(duì)較大，可對(duì)較多熱能進(jìn)行吸收，使得煙氣溫度得到有效的控制與降低，這時(shí)則不會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。

電廠鍋爐在高壓運(yùn)行期間，由于鍋爐內(nèi)部溫度不斷上升，致使灰粒冷卻難度較大，致使在吹風(fēng)設(shè)備無(wú)法接觸的位置出現(xiàn)黏結(jié)并最終形成結(jié)渣。

1.3 灰熔點(diǎn)因素

煤炭燃燒時(shí)各個(gè)物質(zhì)含量與灰熔點(diǎn)之間有著密切的聯(lián)系，若在煤炭中含有大量的FeO、Na2O、K2O等物質(zhì)時(shí)，其灰熔點(diǎn)則相對(duì)較低，鍋爐結(jié)焦發(fā)生幾率相對(duì)較大。在煤炭中含有大量的Al2O3、SiO2等物質(zhì)時(shí)，灰熔點(diǎn)則相對(duì)較高，鍋爐結(jié)焦幾率相對(duì)較小。同時(shí)，煙氣中灰的濃度與化學(xué)成分、爐膛內(nèi)部環(huán)境等也與灰熔點(diǎn)具有一定的聯(lián)系?；抑写嬖诘母鞣N成分物質(zhì)在進(jìn)行加熱期間相互影響產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)與物力反應(yīng)，最終導(dǎo)致灰熔點(diǎn)出現(xiàn)相應(yīng)的改變。

1.4 機(jī)組運(yùn)行因素

在鍋爐內(nèi)部氧氣含量相對(duì)較低時(shí)，導(dǎo)致鍋爐中逐漸形成較為強(qiáng)烈的還原性環(huán)境，使灰熔點(diǎn)降低并最終導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象。當(dāng)空氣預(yù)熱設(shè)備與吸風(fēng)機(jī)等對(duì)鍋爐內(nèi)氧氣含量造成影響時(shí)，產(chǎn)生較多的還原性氣體堆積在爐膛出口位置，并導(dǎo)致煤灰出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象。

2 電廠鍋爐結(jié)焦防治對(duì)策

2.1 強(qiáng)化燃煤管理力度

首先，在燃煤采購(gòu)期間，工作人員需要確保燃煤的質(zhì)量，因此在電廠實(shí)際運(yùn)行期間，應(yīng)結(jié)合鍋爐設(shè)計(jì)煤種的基礎(chǔ)特性，對(duì)燃煤進(jìn)行科學(xué)的采購(gòu)。工作人員需要對(duì)成分較為穩(wěn)定、含石量與含灰量等相對(duì)較小的煤炭進(jìn)行使用。

其次，對(duì)入場(chǎng)的煤炭進(jìn)行科學(xué)管理。相關(guān)工作人員結(jié)合實(shí)際需求強(qiáng)化入場(chǎng)煤炭管理力度，根據(jù)煤炭企業(yè)與煤炭種類的差異，對(duì)采收的優(yōu)質(zhì)燃煤、標(biāo)準(zhǔn)燃煤以及劣質(zhì)燃煤進(jìn)行分類堆放，同時(shí)，并對(duì)入場(chǎng)煤炭質(zhì)量進(jìn)行全面的檢測(cè)[3]。從根源上防止不符合電廠燃煤標(biāo)準(zhǔn)的煤炭資源出廠，不僅防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)，而且促進(jìn)了鍋爐運(yùn)行安全性快速提升。

最后，結(jié)合煤炭檢測(cè)數(shù)據(jù)，并根據(jù)電廠鍋爐燃燒需求對(duì)各種煤炭資源進(jìn)行科學(xué)的配置與摻燒。同時(shí)，每天都要對(duì)入爐煤進(jìn)行檢測(cè)，為工作運(yùn)行提供良好的工作數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際需求對(duì)入爐煤配比與上煤方式進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，防止鍋爐結(jié)交現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2.2 燃燒的科學(xué)控制

首先，對(duì)鍋爐內(nèi)部空氣動(dòng)力廠進(jìn)行檢測(cè)，保證冷態(tài)動(dòng)力場(chǎng)處于完善的狀態(tài)。鍋爐檢修與啟動(dòng)時(shí)，對(duì)鍋爐內(nèi)部空氣動(dòng)力場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，確保爐內(nèi)所有風(fēng)量位置較為平衡、充滿程度合理并且不存在偏角現(xiàn)象。各噴燃設(shè)備出口位置風(fēng)速也應(yīng)合理，并具有較好的強(qiáng)度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)明確燃燒器合理的配風(fēng)模式與接線盒的擋板位置，使得鍋爐內(nèi)部形成較為完善的動(dòng)氣動(dòng)力場(chǎng)，保證鍋爐的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

其次，對(duì)熱態(tài)運(yùn)行燃燒進(jìn)行科學(xué)調(diào)整。工作人員應(yīng)對(duì)鍋爐燃燒狀況進(jìn)行科學(xué)觀察與優(yōu)化，使送風(fēng)與引風(fēng)合理配比，保證爐膛負(fù)壓的正常性與火焰中心的高度[4]。同時(shí)還需要確保一次與二次風(fēng)速配比的合理性，防止火焰與爐壁發(fā)生接觸，保證火勢(shì)良好的燃燒狀態(tài)。

2.3 明確煤粉細(xì)度

對(duì)分離設(shè)備與系統(tǒng)通風(fēng)情況進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，確保煤粉細(xì)度與均勻度符合實(shí)際鍋爐燃燒標(biāo)準(zhǔn)，保證煤粉適時(shí)燃燒與養(yǎng)火；對(duì)煤粉細(xì)度進(jìn)行明確時(shí)，需要對(duì)爐膛、燃燒穩(wěn)定性、爐膛出口是否存在結(jié)焦等因素進(jìn)行綜合分析與研究。

2.4 控制爐膛熱負(fù)荷

科學(xué)的對(duì)鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象進(jìn)行預(yù)防，需要工作人員提升鍋爐運(yùn)行熱效率，對(duì)鍋爐的燃煤總量與爐膛熱負(fù)荷進(jìn)行控制與降低，并提高煤料在鍋爐中的停留時(shí)間，提升煤炭燃燒效率。與此同時(shí)，對(duì)鍋爐結(jié)水溫度進(jìn)行控制，進(jìn)一步降低煤炭燃燒量。在鍋爐運(yùn)行期間還需要防止其長(zhǎng)時(shí)間處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。

2.5 清焦去灰

鍋爐積灰時(shí)間相對(duì)較短時(shí)，工作人員進(jìn)行清理與去灰的難度也相對(duì)較低，可較好防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的進(jìn)一步惡化。因此，工作人員需要對(duì)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，并主要對(duì)易結(jié)焦位置進(jìn)行研究，了解爐膛出口位置溫度與過(guò)熱器等管壁溫度的變化情況，在結(jié)焦現(xiàn)象較為嚴(yán)重時(shí)，需要對(duì)其運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行降低與控制，并提高清焦去灰工作力度。

3 結(jié)語(yǔ)

在電廠鍋爐實(shí)際運(yùn)行期間，結(jié)焦現(xiàn)象導(dǎo)致其運(yùn)行效率與安全性受到嚴(yán)重影響。因此電廠工作人員需要通過(guò)清焦去灰、控制爐膛熱負(fù)荷以及優(yōu)化燃煤管理力度等方法防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)，在促進(jìn)鍋爐運(yùn)行效率提升的基礎(chǔ)上，推動(dòng)電廠經(jīng)濟(jì)效益快速發(fā)展。