摘要：近年来，科技的不断发展使得电力资源的应用更加广泛。现阶段，煤炭仍然是最广泛应用的能源，发电厂主要采用锅炉燃煤发电技术。锅炉的安全稳定运行对整个发电厂的运转起着至关重要的作用。锅炉结渣是燃煤锅炉运行中最常见的问题，严重影响锅炉的工作效率和运行安全。本文主要对锅炉燃烧调整减少结渣的方法进行探讨，希望对提高发电厂的运行效率提供帮助。
关键词：锅炉；结渣；调整
引言
结渣是锅炉运行中普遍存在的问题，根据结焦部位可以分为受热面区域结焦、烟道走廊区域结焦、尾部烟道区域结焦、空预器区域积灰等，水冷壁区域结焦会使炉膛出口烟气温度升高，使得过热器、再热器换热增强，引起过热、再热汽温升高，过热、再热蒸汽管壁温度升高，甚至超过管壁温度允许的限制，管材产生极大的热应力，从而可能会导致汽水管路爆破，不得不使得锅炉出力降低，严重时造成被迫停炉，甚至缩短锅炉设备的使用寿命，同时随着排烟损失增大，锅炉效率相应的降低。
1电厂锅炉工作原理
电厂是我国的基础建设，其发展有利于推动我国经济的发展，为了实现电厂的发展，需要在其运行的时候降低运行成本、提高生产效率，提高电厂的经济效益。锅炉的运行效率影响电厂的经济效益，在运行的时候实现节能环保的目的，提高电厂的社会经济效益，促进电厂可持续发展，电厂锅炉的经济运行是系统工程，应严格规范操作，以保证其经济运行。
锅炉依靠机械牵引设备，而不是自然通风，主要是由于自然通风受到外界空气、离开炉的烟道气的温度的影响，通风方式分为加热烟囱的排放效应、蒸汽喷嘴、引风机三种方式。空气经常通过空气加热器，其加热进入炉中的空气，以便提高锅炉的总效率。阻尼器用于控制进入炉的空气量，强制通风炉通常具有正压力。平衡排风是通过使用诱导和强制通风获得的，这对于较大的锅炉更常见，其中烟道气必须通过许多锅炉通道行进长距离。锅炉的目标是使热流尽可能完成地从热源到水，水受到空间的限制，产生的蒸汽的密度比较低，所以在容器中温度将保持在沸点，随着压力的增加而增加。锅炉中的饱和蒸汽可能含有夹带水滴，应精心设计锅炉将提供干饱和蒸汽，继续加热饱和蒸汽将使蒸汽达到过热状态，此种情况下蒸汽被加热，不会有液态水出现，大多数的往复式蒸汽机使用饱和蒸汽，现代蒸汽发电厂通常使用过热蒸汽，使得蒸汽循环。
2电站锅炉炉内结渣的原因
2.1煤质特性的影响
煤种不同，燃煤中各成分的含量也不同，实际使用煤种与设计煤种出现较大偏差，就会导致锅炉结渣。锅炉结渣主要受到煤质特性的影响，煤粉中灰分的变形温度、软化温度以及熔化温度都是影响结渣的重要参数。在燃烧过程中，如果煤粉中氧化钠或者氧化钾等碱性氧化物含量较多，则会降低灰分的熔点，从而产生结渣现象。如果煤粉中氧化铝或者氧化硅等酸性氧化物含量较多，则灰分的熔点就会提高，不易出现结渣现象。但不是所有酸性氧化物含量多灰分都不易结焦，所以在实际运行时，应该根据实际情况进行调整。
2.2炉内高温腐蚀引起的结渣
由于炉内温度较高，且各种化学物质较多，所以会发生腐蚀现象而形成结渣。在炉内高温作用下，升华的碱金属氧化物在降温后会冷凝在管壁的沾污层上，与烟气中的硫化物发生反应，就会导致管壁沾污层发黏、熔化，沾污更多的灰粒，从而导致保护受热面表面的铁锈以及沾污的细灰颗粒越来越厚。硫化物高温腐蚀是形成结渣的重要因素，还会对管壁产生腐蚀损坏，在管壁变得更加粗糙的情况下，积灰更加严重，为进一步腐蚀提供了条件。
2.3周围介质成分对结焦的影响
燃烧过程中，由于送风量不足或煤粉与二次风的混合不良，使燃料不能完全燃烧，未完全燃烧将产生一氧化碳等还原性气体（局部还原性气体过浓），灰的熔点相应会大大降低，锅炉结焦可能性增加。
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3锅炉燃烧调整减少结渣的方法
3.1选择煤种及控制煤粉细度
为了保证燃煤中氧化物含量符合标准，一定要严格按照设计煤种的要求选择燃煤，对燃煤的成分含量进行严格的检查，避免因为某种物质含量过高而出现结渣。同时，还应该控制好煤粉的细度，如果煤粉颗粒较粗，在炉膛旋转时就容易分离出来而与避免碰撞，不仅会因为未燃尽而造成燃烧器和炉膛上部结渣，还会加剧对炉壁以及受热面的磨损。如果煤粉颗粒较细，着火速度就会加快，由于燃烧器区域温度较高就会结焦，而且会增加电耗。经过试验论证后，将煤粉颗粒的细度控制在合理的范围内，并且保证颗粒的均匀性。根据锅炉实际运行状况，结合各项参数指标，逐步确定合理的颗粒细度数值，最大程度地降低结渣。
3.2组织良好的炉内空气动力场
安装调试、运行燃烧也是降低结渣的有效方式，严格控制燃烧器安装的各项指标，对于四角燃烧直流式燃烧器要控制好安装角度，保证炉膛底部安装的牢固性和密封性。炉内动力场是影响结渣的重要因素，所以需要在安装调试阶段要对燃烧器喷出气流形成的动力场进行调试，避免气流偏斜而对冲刷到水冷壁。此外，还应该避免锅炉长期处于超负荷运行状态，通过负荷控制降低结渣现象。
3.3选择较高的一次风速
可以避免燃烧器附近区域的结渣。适当提高一次风速将煤粉着火热提高、推迟煤粉的着火、保持合适的着火距离，尽量将火焰保持在炉膛中心区域，控制合适的火焰中心，可以避免燃烧器喷口附近区域结焦；同时提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性，防止火焰偏斜和减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转，避免一次风直接冲刷左右墙壁面产生结焦。但是一次风速过高，火焰过长，大大远离喷口而使火焰中断，本厂一次风速根据试验院和锅炉厂家的设计选择的范围在22-28m/ｓ之间，一般最优风速选择在25m/ｓ，可以有效地避免锅炉受热面结渣（注意一次风速的提高受煤粉着火条件的限制）。
3.4合理掺烧不同煤种
根据现有煤种情况（单煤标价过高和煤种来源复杂），进行燃煤掺烧势在必然。在综合考虑各种煤种的燃烧特性和灰焦的特性进行掺烧，一是将掺烧煤种的挥发分和热值接近或等于设计煤种，二是可以利用其中高熔点固态灰对受热面有一定的冲刷作用，将低熔点部分沉积灰冲刷掉，使沉积量降低，减少受热面结渣。
3.5控制机组负荷
为了保证机组运行负荷在规定范围内，一定要合理控制燃料量，保证炉内温度的稳定性，从而控制受热面的温度来降低结焦的可能性。对于超负荷运行的机组，结焦现象比较严重，可降低运行负荷来调整。通过锅炉的昼夜负荷波动，降低附着在水冷壁和分隔屏上的松散灰渣。对锅炉的运行负荷进行调整来防止结焦会对发电量产生一定的影响，所以这种方式适用于应急措施。
结语
站锅炉结渣产生的原因是多方面的，表现形式也不尽相同，炉膛负压增大、氧量下降、排烟温度升高、受热面超温等，这些现象都会对电站锅炉的性能产生一定的危害，不仅会影响锅炉运行效率，而且会对锅炉的安全性、经济性和稳定性产生不同程度的影响。所以要对电站锅炉结焦的现象进行具体分析，不断地总结经验，从而有效防治锅炉结焦现象的发生，在提高电站锅炉运行效率的同时，达到节能降耗的目标。
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论文作者:陆宁博
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/3/27
标签：锅炉论文; 结焦论文; 蒸汽论文; 电厂论文; 温度论文; 管壁论文; 炉膛论文; 《电力设备》2018年第30期论文;