摘要：电厂锅炉燃烧产物中含有大量的硫和氮的氧化物等物质，这些物质在锅炉运行过程中，有时会以各种形式沉积在受热面的表面，造成受热面的结焦。锅炉结焦，不仅会降低锅炉运行的热经济性，甚至会影响锅炉的安全运行，严重时还会发生设备损坏以及人身伤害事故。因此，锅炉的结焦和防治问题，一直以来都是电厂锅炉工作人员致力于研究和解决的问题。 本文主要就发电厂锅炉结焦问题进行讨论分析，并提出一定的个人观点，以供参考。
关键词：电厂锅炉结焦 原因分析 措施
1结焦的形成
1.1锅炉结渣
在煤粉炉中，炉膛燃烧火焰中心温度在1500~1700℃之间，燃煤中的灰分在这样高的温度下，熔化为液态或软化状态。由于炉膛内水冷壁的吸热，火焰温度靠近水冷壁的部分越来越低，随着火焰温度变化，燃煤中的灰分也从液态或软化状态逐渐变为固态，而当灰分在软化状态时就碰到受热面时，由于受到冷却而粘结在受热面上，就形成了结渣，也称高温结焦。
1.2锅炉积灰
锅炉受热面上的积灰有粘结性和疏松性积灰两种。煤粉在锅炉中不完全燃烧时，烟气中含有很多未燃烬的碳颗粒，这些碳粒子对烟气中的CO2、SO2发挥吸附作用，进而形成硫酸蒸汽。当烟气流经处于低温区域的锅炉尾部受热面时，如果烟气中的硫 酸蒸汽及受热面金属壁温度低于烟气露点，则烟气中 的硫酸蒸汽就会凝结在受热面管壁上,由于其具有很 强的粘性，粘住灰粒，并形成水泥状的堵灰。
2结焦的原因
2.1灰分特性
燃煤中熔化状态下的灰沉积在受热面上，是造成结 焦的根本原因，因此，燃煤中灰的特性对电厂锅炉的结 焦有着根本的影响，而灰的熔点则是其中的关键。当煤中FeS2等含量较多时，也会使灰熔点下降。其次灰的熔点与其周围介质因素有关，实践证明，当周围 介质性质改变时，会使灰熔点发生变化。例如，当有 CO2、H2等还原气体存在时，会使熔点降低。这是由 于还原性气体能使灰分中的Fe2O3还原，产生低熔点 的FeO的缘故。第三，灰的熔点与其浓度有关，当 煤中含灰量不同时，熔点也会发生变化，烧多灰分的 煤容易结渣。
2.2锅炉炉膛结构影响
锅炉炉膛的结构、几何尺寸、炉膛容积热负荷、 炉膛断面热负荷对锅炉结焦有直接关系。炉膛容积热 负荷设计值的选取不但影响煤的燃尽，更重要的是影 响炉膛温度和炉膛出口温度。特别对于灰熔点低的煤 种，选取较大的炉膛容积和截面积是必然的，炉膛呈 矮胖型，增加辐射吸热量，降低烟气温度，有效防止 水冷壁结焦，否则炉膛上部及炉膛受热面将结焦。但 当煤质发生变化，煤粉燃尽性变差时，就对防止炉膛 出口受热面结渣很不利。2.3煤粉细度
对于低挥发份煤,如果煤粉过粗,会造成燃烧中心 上移,使炉膛出口温度升高,由于烟气直接冲刷受热 面,很容易在炉膛出口处结焦;但高挥发份的煤,如煤 粉太细,则会因着火点前移,使喷燃器出口及其附近区 域结焦，此时,如一次风速偏低,则有可能发生回火, 使喷燃器结焦甚至烧坏。
2.4炉内燃烧组织状况
若一次风门与二次风门调节不当，会使炉膛内煤 粉与空气混合不好，造成煤粉在炉内燃烧不良、烟气 温度不均匀。在烟气温度高的地方，管壁温度高，未 燃尽的煤粉颗粒一旦粘结在上面继续燃烧，将形成灰 的粘附。在空气少的地方，容易形成燃烧不完全，产 生大量的CO，使灰熔点降低，导致结焦。此外,因炉 内动力工况不良而造成的燃烧切圆过大或燃烧中心偏 斜,也会造成高温烟气流冲刷水冷壁面,使熔渣在接触壁面前无法凝固而结焦。
2.5炉膛热负荷
当锅炉高负荷连续运行，特别是超负荷运行时， 炉膛热负荷增加，温度升高，灰粒得不到冷却，在吹灰 器吹不到的地方易形成积灰，如不及时吹灰，当熔融软 化的灰粘结在上面时会形成大面积结渣。特别是在煤 粉喷燃器区域，由于断面热负荷过高，喷燃器出口很 容易结焦，严重时会引起喷燃器喷口堵塞。
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3结焦的防治措施
3.1做好燃煤管理
3.1.1燃煤采购
燃煤采购是保证燃煤质量、预防锅炉结焦的第一 关。因此，电厂应严格根据锅炉设计煤种的主要特性来组织燃料采购。在 无法满足要求时,应尽可能选用成分比较稳定、含灰 量、含石量少的煤。
3.1.2入场煤管理
在当前煤炭卖方市场条件下，以及电厂从综合经 济效益方面考虑，按照锅炉设计煤种采购燃煤存在很 多困难，所采购的煤种、煤质各有不同，甚至差异很 大，因此必须切实做好入场煤的管理，根据来煤矿 点、煤种不同，对采购的优质煤、劣质煤、标准燃煤 分类堆放，并做好入场煤的化验工作。严格入场煤的 检质，坚决杜绝严重不符合电厂锅炉燃烧要求的燃煤 进场，否则将造成锅炉严重结焦、燃烧恶化等影响锅 炉安全稳定运行的后果。
3.1.3合理掺烧
根据入场煤化验数据，掌握各种煤的主要特性， 包括挥发份、灰分、水分等，了解各煤种特性，按照 锅炉燃烧要求将不同煤种进行科学搭配、合理掺烧。 同时，每天及时准确地做好入炉煤的化验分析，为运 行人员提供参考，以便针对性地调整入炉煤配比和上 煤方式，建立起适合掺烧煤种的运行工况,以达到充 分燃烧并防止结焦的目的。
3.2合理调整燃烧
3.2.1组织炉内空气动力场试验
确保冷态动力场良好，是保证燃烧稳定、预防结 焦的基础。利用锅炉检修后、启动前的机会，组织进 行炉内空气动力场试验，通过反复的检查、调整，实 现炉内各角风量基本平衡、充满程度良好、不出现切 圆偏斜现象；各喷燃器出口风速(风压)适当，其出口 气流有足够刚度、没有刷墙现象。通过试验，要找出 燃烧器合理的配风方式和最佳的调节挡板位置，使炉 内建立起良好的空气动力工况，确保锅炉的安全、稳 定、经济运行。
3.2.2做好热态运行的燃烧调整
锅炉运行过程中，要加强对炉内燃烧工况的观察 和调整,保持合理的送、引风配合，维持适当的炉膛 负压，火焰中心高度适中；要保持合理的一、二次风 速配比，避免火焰偏斜直接冲刷炉壁，保证着火迅 速、燃烧良好；要保持合理的风粉配比，保证炉内适 当的过剩空气量，使氧量供应充足、燃烧完全，避免 在炉壁附近产生还原性气氛。
3.3确定煤粉细度
根据煤种情况,可以通过对分离器及系统通风量 的调整,保持合适的煤粉细度和均匀度，使煤粉适时 着火、燃烧，避免造成结焦。实际生产中,煤粉细度 的选择,应兼顾稳燃、炉膛及炉膛出口受热面是否结 焦、机械不完全燃烧损失、制粉电耗等多种因素综合 考虑确定。
3.4降低炉膛热负荷
积极提高锅炉运行热效率，在效率提高的情况 下，同样的负荷燃用的燃料量减少，炉膛热负荷降 低，在炉膛容积一定的条件下，燃料在炉内的停留时 间就会延长一些，燃烧比较完全，有利于减少结焦现 象；要维持给水在较高温度下运行，以减少送入炉内 的燃料量。此外,还要避免长期或较大的超负荷运行。
结束语：
电厂锅炉结焦存在设计、运行等多方面的主客观 原因，在综合分析各种因素的基础上，针对性制定有 效的对策，严格执行各项防焦技术措施，可以有效地 预防锅炉结焦，优化锅炉运行工况，提高锅炉运行的 安全性和经济性。
参考文献：
[1] 李少宇.浅析污染物总量减排工作[J].城市建设理论研究：电子版.2013（23）
[2] 付亚云.污染物总量减排中存在的问题和对策[J].金色年华：下.2015 （1）：80-83
[3] 曾海东.试论污染物总量减排中存在的问题和对策[J].建筑工程技术与设计.2016（10）
论文作者:郭新宏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/12
标签：结焦论文; 炉膛论文; 锅炉论文; 烟气论文; 熔点论文; 灰分论文; 温度论文; 《电力设备》2018年第3期论文;