煤粉鍋爐如何科學合理地加用藥劑

徐遠浚 徐捷

摘要：為了解決煤粉鍋爐結焦與積灰問題，不少用戶大量使用鍋爐除焦劑、清焦劑。這類藥劑普遍含有鈉、鉀離子鹽，如工業(yè)鹽（NaCl）、芒硝（Na2SO4）等，這類物質能降低爐灰熔點，有助熔作用，在開爐時用它，能將爐內原有的結焦部分消融掉。但如果長期使用，就會因其助熔性，在爐內與新爐灰作用而產生新的熔渣，結焦就更嚴重了，而且還會造成鍋爐的腐蝕；用于鍋爐處理的還有另一類藥劑，叫鍋爐清灰防焦劑。使用這種藥劑，可以避免煤粉鍋爐的嚴重結焦和積灰，還具有節(jié)能和防腐蝕效果。本文總結了兩類藥劑現(xiàn)場使用效果，提出應將兩類藥劑一前一后結合使用。

關鍵詞：煤粉鍋爐；鍋爐除焦劑；鍋爐清灰防焦劑

我國燃煤很大一部分是侏羅紀煤，如神華煤。其特點是灰熔點低[1]。燃燒中很易結焦。在這種情況下，如果還要長期使用能降低灰熔點的藥劑，結焦就更嚴重了，而且還會造成鍋爐的腐蝕。

不過，在用于煤粉鍋爐的藥劑中，還有一種是能提高煤灰熔點的藥劑，叫鍋爐清灰防焦劑[2][3][4]。使用這種藥劑，可以避免煤粉鍋爐的嚴重結焦，不僅有利于鍋爐的長期安全操作，而且還具有節(jié)能效果。

榆林市某熱電廠，有兩臺蒸發(fā)量為220t/h的煤粉鍋爐，曾經(jīng)在一年內的兩個時間段，分別獨立用了這兩種藥劑。所得到的使用結果，對今后如何使用這兩種不同性質的藥劑，具有很大的參考意義。現(xiàn)將情況反映如下，供業(yè)者和后來者參考。

一、煤種∶榆林煤（屬神華煤系，侏羅紀煤）

二、藥劑使用情況∶

1.鍋爐清焦劑 暗紅色至黑色粉狀物，其中結晶狀物質，類似工業(yè)鹽（NaCl）。

使用中的表現(xiàn)∶使用開始時，對爐膛中原有的結焦，消融清除較快，但隨著時間的推移，新的焦渣又重新產生，而且很粘，不易打掉，并且越積越多，很難清除；與此同時，過熱器以后的各級換熱器，積灰越來越嚴重，排煙溫度越來越高。最后，不得不停爐，進行打焦、除灰清理。

2.鍋爐清灰防焦劑 外觀灰黃色至深灰色粉劑。

使用中的表現(xiàn)∶這種藥劑，對爐膛中原有的結焦，消融較慢，但產生的新焦，比較松脆且不粘，很容易清除，深受加料工（也是打焦工）的歡迎。過熱器以后的各級換熱器積灰也較慢，排煙溫度較低，真正起到了防焦清灰的作用。

三、兩種藥劑較長期使用效果的對比

我們分別從單位煤耗、排煙溫度和灰熔點三個方面來進行對比：

1.單位煤耗∶各取一個月使用期的發(fā)電量、供熱量和燃煤量的數(shù)據(jù)，進行計算和對比。需要說明的是，這種計算由于條件所限，未能按標煤計算，不是十分精準的，但還是比較可信的。因為兩者用煤時間上，前后只間隔一個月，其間沒有換煤種，認為煤質基本上是一樣的。因此，各種數(shù)據(jù)之差，是同一種煤使用不同藥劑所造成的差別。見表1

由上表所列可知：使用鍋爐清灰防焦劑比使用鍋爐清焦劑少煤耗5.54g/kwh

這樣，按當年8月份耗煤就可節(jié)煤356.15噸。節(jié)煤比率1.125%

2.排煙溫度∶取兩種藥劑分別在兩臺鍋爐上任意一天24小時之每小時排煙溫度的平均值，然后進行比較。見表2

由表2所列可見：

1號鍋爐用鍋爐清灰防焦劑比用鍋爐清焦劑排煙溫度低5.80°C，差率3.54%。

2號鍋爐用鍋爐清灰防焦劑比用鍋爐清焦劑排煙溫度低2.77°C，差率1.87%。

排煙溫度低，說明傳熱效果好，熱能利用率高，進一步說明是結焦少了，積灰也少了。因此證明藥劑抑制結焦和防止積灰是有成效的。 排煙溫度低的數(shù)據(jù)也支持了上述節(jié)煤的結論。

3.灰熔點：在煤灰中（由試驗單位按規(guī)定標準制灰），分別加入兩種藥劑，進行灰熔點試驗。此次試驗委托陜西省能源質量監(jiān)督檢驗所進行。藥劑加用比例：榆林煤灰∶藥劑=9∶1，進行了變形溫度DT、軟化溫度ST、半球溫度 HT 和流動溫度FT等四個特性溫度區(qū)試驗。試驗結果表明：鍋爐清焦劑加入到煤灰后，每一個特性溫度區(qū)，都低于煤灰溫度30-40℃C；而鍋爐清灰防焦劑加入到煤灰后，每一個特性溫度區(qū)，都高于煤灰溫度30-50℃。這就不難解釋，兩者在現(xiàn)場長時間使用中，為什么有較大的差異了。

通過以上三方面的對比，可以看到：能降低煤灰熔點的除焦劑、清焦劑等，只能在開爐時，短時間使用，主要是用于消融陳舊結焦。在這項任務基本完成后，就要停止使用了。如繼續(xù)使用就會帶來排煙溫度上升、單位煤耗增大的負面效果。更嚴重的是會形成難以清除的熔融玻璃體以及對鍋爐尾部的腐蝕。

鍋爐清灰防焦劑，可以在鍋爐使用了除焦劑或清焦劑并基本清除了原有的焦渣之后，長期使用。但它的使用也要因煤制宜，不同煤種，配方有差別，必要時還需進行灰熔點試驗，以確定最佳配方[5]。

建議：將能降低煤灰熔點的除焦劑（清焦劑）和能提高煤灰熔點的鍋爐清灰防焦劑兩種藥劑一前一后結合起來使用，以達到最佳的清焦和防焦效果。

參考文獻：

[1]馬玉興.李冬等.神華煤煤質基本特性.華東電力.2002年第1期

[2]趙崇宏.白羽等.應用藥劑防止煤粉鍋爐結焦.內蒙古電力技術 2000年15卷第3期

[3]徐遠浚.添加防焦劑防止鍋爐受熱面結焦.熱力發(fā)電.2002[3]

[4]菅耀.郭存榮，添加藥劑防止煤粉鍋爐結焦.熱力發(fā)電.2004[3]

[5]徐遠浚.試談添加藥劑抑制煤粉鍋爐嚴重結焦與積灰.全國火電廠鍋爐安全經(jīng)濟運行技術研討會資料匯編.P158.2005年12月