摘要：受当前严峻的煤炭市场形势影响，特别是高热值煤种价格长期处于高位，已无法作为主力煤种单独入炉燃用，掺烧低价、低热值煤种成为当前形势下火电厂降低燃料成本的必要手段。
关键词：燃煤电厂；锅炉结焦；问题
1燃烧设备
京能康巴什热电有限公司采用的锅炉是由上海锅炉厂（以下简称“该厂”）有限公司制造的超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、四角切圆、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架悬吊结构、紧身封闭Π型燃煤锅炉。锅炉型号为：SG-1210/25.4-M4402。
2燃烧过程中结焦的原因和分析
2.1燃煤灰质成分和灰熔点温度对结焦的影响。
煤中灰质中的酸性和碱性氧化物的含量对灰的熔点影响较大，酸性氧化物SiO2、Al2O3含量大，灰的熔点越高。但煤灰中SiO2比例过大，会生成无定型玻璃体，降低了灰的熔点，加重结焦程度。
2.2煤粉细度对结焦的影响
该厂为减小磨辊磨损，增长磨辊使用寿命，增大了磨煤机磨辊与磨盘间隙进，在磨煤机运行中，磨辊与磨盘间隙逐渐变大，磨煤机出口分离器磨损加大，导致磨煤机差压增大，运行调整必须通过增大一次风量和提高一次风母管压力来保证磨煤机正常运行。这些情况都会造成煤粉颗粒变粗。当较粗的煤粉进入锅炉内燃烧，造成燃烧滞后，火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，加剧了灰的软化程度，造成分隔屏过热器和后屏过热器处发生结焦情况。
2.3配风方式对结焦的影响
目前一些火电厂为降本增效加大了劣质煤掺烧力度。由于煤质水份增大，导致磨煤机干燥出力受限，造成一次风门增大，使炉膛内煤粉着火推迟，二次风门降低，达不到风包粉的效果。一次风量过大，使煤粉燃烧推迟、射流增强，容易发生刷壁等情况。燃烧滞后则造成主燃烧区域及炉膛出口温度升高，煤粉燃烬不全会粘结在受热面上面继续燃烧，将加剧灰的粘附能力。由于二次风量的减少，更容易产生燃烧不完全，产生大量还原性气体，使灰熔点降低，加重结渣程度。
2.4炉内温度场分布对结焦的影响
该厂燃用煤质水份较大，磨煤机出入口差压较大，需通过提高一次风量保证磨煤机运行正常，且高负荷时总煤量较大，5台磨煤机基本是满出力运行，导致炉膛出口火焰中心升高，#1、#2炉炉膛出口烟温约在860℃~1300℃之间。由于炉膛截面和容积较小，锅炉断面热负荷和炉膛内部热负荷偏大，容易使炉膛出口烟气温度高于煤灰的变形温度，而使炉膛主燃烧区域形成结焦。
2.5吹灰对结焦的影响
当水冷壁表面积有灰渣时，表面温度相对增高，就会使水冷壁表面的灰渣具有粘性，粘接飞灰，并且还降低水冷壁附近灰粒的冷却程度，加剧水冷壁的结渣程度。锅炉一旦发生结渣，应立即降低机组负荷进行吹灰，必须保证锅炉受热面的清洁，防止结渣情况加剧，影响机组安全运行。
当锅炉连续高负荷运行，炉膛热负荷较高，水冷壁表面容易积灰，如果不及时吹灰，则会影响水冷壁换热，导致表面附近温度急剧升高，灰粒得不到冷却，就会加剧锅炉结焦。尤其供热期间#1、#2锅炉总煤量一般维持在161t/h~245t/h之间，锅炉负荷一般都在中高或超负荷运行。根据高负荷连续运行时间，及时安排吹灰，防止焦块粘结形成大而硬的焦，脱落撞击冷灰斗水冷壁落入渣井后，更容易堵死渣井。
3解决措施
3.1定期进行人工清洁
为了确保生物质锅炉过度结焦、结灰现象的发生，需要采取人工形式定期做好清焦、清灰工作，在生物质锅炉投入使用之后的第一年每天采取蒸汽方式吹灰1，并以间隔2个月进行1次清灰，在停炉时采取人工方式进行清灰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于人工的清灰、清焦方式而言，主要是先采用压缩空气进行冲洗，对于部分生物质电厂也可以应用高压水枪进行冲洗，但是高压水枪可能会对浇注料以及炉墙形成负面影响，所以并不推荐。对于受热面的浮灰以及相对蓬松的焦块进行清理，并以人工方式采用木条、竹条对关闭的硬焦进行清理。
3.2添加除焦剂控制结灰
在生物质锅炉使用之后便可以添加除焦剂，同时将蒸汽吹灰的频率从1次提升到2次，从而降低结灰的封信啊。除焦剂属于淡蓝色的液体，PH值处于4到7之间，除焦剂可以借助特殊设备进行使用，促使药物可以在炉膛当中雾化，均匀的分散在烟气当中并和结焦物质形成化学作用，从而降低沉结物的着火点，提升灰熔点，促使焦块逐渐蓬松化，更利于蒸汽吹灰的清理。在锅炉运行过程中应当确保主蒸汽温度维持在合理范围内，记录平均温度。在某水冷振动炉中应用除焦剂，最终达到了84d连续运行的效果，平均温度在466℃左右，锅炉并没有出现低气温的现象，排烟的温度也维持在了燃烧状态温度内，停炉检查期间没有任何高温过热器结焦的现象，只有中温过热器的下部管道风面存在轻微的结焦，这也证明了锅炉添加除焦剂可以达到理想的触角作用，可以有效解决生物质锅炉过热器结焦与结灰的问题。
3.3原材料的选择与处理
在所有的生物质当中因为稻子与小麦的桔梗灰中碱性金属与氯的含量相对较高，并且碱金属本身属于高低温过热器结焦的主要物质，而氯属于锅炉腐蚀的主要原因，所以从控制锅炉结焦与腐蚀的，需要做好稻子与小麦秸秆在锅炉整体输入热量中的占比，应当在20%以内，并以碱性指数相对比较低的稻壳、黑色的燃料等为主，尤其是树皮与树枝。在原材料采购期间必须严格做好质量控制措施，尽可能降低生物质燃料加工期间的杂质含量，尤其是杜绝恶意掺料的现象。例如，砂子、小石子以及土壤颗粒等，尽可能降低生物质燃料进入炉内的总灰分，从而降低结焦与结灰的频率。
3.4调整燃烧工况
因为秸秆等灰熔点相对比较低，所以在生物质锅炉运行过程中必须严格控制一次、二次风压的配合比，做好燃烧工况的合理控制降低燃烧温度，实现高、低过热器室内温度的调控，尽可能促使其温度控制在750℃以内，从而实现高、低过热器结灰效率的控制目的。二次风压的调整应当从以往的5kPa提高到9kPa，从而有效提升二次风压穿透力，降低锅炉以及炉膛当中的火焰中心，降低结焦与结灰的可能。
3.5煤粉系统调整
掺烧劣质煤后，煤质变化不稳定，造成磨煤机通风量忽大忽小，使磨煤机出口煤粉细度也跟着变化。运行根据煤种及磨煤机运行情况，通过及时调整磨煤机通风量来控制煤粉细度，因分离器不可能频繁调节，所以结合煤粉分离器及制粉系统通风量将煤粉细度调整至合适范围内。对易结焦煤种煤粉细度不能过粗，煤粉细度过粗造成燃烧滞后，冲刷水冷壁，会加剧水冷壁、分隔屏过热器、后屏过热器结焦程度。
结语
综上所述，在目前，锅炉技术应用状况良好，与工业生产发展基本能够适应配合，在国家经济发展进程中地位举足轻重。但从长远来看，锅炉在应用过程中仍然有一定的缺陷，结焦问题时有发生。随着国民经济需求的日益增长和人们环境保护的提高，锅炉技术还有可优化的空间。相关技术人员必须通过各种技术手段加强对于锅炉的结交现象的预防，从而在未来更好地促进工业生产的可持续发展，进而促进社会文明长足进步。
参考文献：
[1]王林，刘辉，王辉.电厂燃用准东煤结焦原因分析与解决措施[J].节能技术，2018（1）：44-49；72.
[2]刘璐，王永征，王旭，等.富磷添加剂对生物质燃烧中积灰结渣和腐蚀作用的探析[J].可再生能源，2018（7）：949-954.
[3]章琪，杨文虎，刘建全，等.煤粉孔隙率对四角切圆燃煤锅炉飞灰含碳量及结焦特性的影响[J].科学技术与工程，2018（17）：174-180.
[4]朱晓昕．华能营口电厂#1锅炉燃烧器调整试验报告［Ｒ］．西安西热锅炉环保有限公司，2018．04．
[5]пп-1000-25-545кт蒸汽锅炉技术说明书和运行规程［K］．俄供资料，1995．02．
[6]DL/T1445-2015电站煤粉锅炉掺烧技术导则［S］．国家能源局．中国电力出版社．
论文作者:宋远峰
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30