摘要：随着火电机组的容量不断增加，锅炉容量和参数也不断升高，锅炉受热面单位热强度也逐渐提高，但锅炉在火电集控运行过程中出现的受热面结焦对锅炉整体效率的影响，也显得比较突出。锅炉一旦出现结焦，就会导致其受热面传热阻力加大，受热面的传热也会因此恶化，导致煤耗加大，锅炉经济性下降，甚至出现烟气通道被堵塞的情况，导致锅炉安全运行受到影响，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。
关键词：火电集控；锅炉；结焦；原因；优化措施
引言：
锅炉作为火力电机组的重要组成部分，锅炉的安全直接关系到整台机组的稳定运行。随着电力科技的进步，目前大多火电厂采用超I临界、超超l临界先进技术，随之而来的锅炉的结焦现象也成为普遍存在的问题。焦块从炉内壁上脱落聚集造成水冷壁堵塞，引起锅炉爆管，大大降低了机组的可靠性，严重影响了电厂的安全、经济性，因此必须重视锅炉结焦问题。
1火电站锅炉结焦原因的分析
1.1炉膛出口温度选择的不合理
一般情况下循环流化床锅炉床温在850～900℃的范围内，且在整个炉膛的燃烧室内温度较为接近，但是在循环流化床锅炉实际运行中，由于燃烧调整、床料成分等诸多因素会造成炉内床料结焦，从而影响锅炉正常运行。
1.2煤质因素
燃煤质地是导致锅炉结焦的重要因素之一。具体来说，燃煤的熔融温度与其成分息息相关，而导致锅炉结焦的一个重要原因在于燃煤燃烧不充分，煤灰沉积在炉壁上从而导致结焦。通常情况下，工作人员能够通过煤灰成分及其熔融温度对锅炉结渣情况进行判断，但此方法并不能有效保障结焦判断的准确性，因此需要结合其他指标进行分析。
使煤粉粗细度适中可减少灰渣在炉壁上的结焦率，在锅炉正常燃烧状态下，若煤粉过粗则会使火炬拖长，粗粉则会冲刷受热面从而造成结焦现象，另外粗粉的温度高于烟气的温度，冲到炉壁对更易造成结焦。若煤粉过细则加重磨煤机的电耗和负担，影响制粉系统的出力，造成炉膛出口烟气温度升高，使炉壁结焦严重。
1.3一次风对锅炉结焦的影响
一次风下粉不均匀也可以造成炉内结渣。在锅炉正常运行时，如果锅炉的四角风粉配比不均匀，炉膛内的火焰就会产生一定偏差，尤其是在压向风力较弱时会导致热负荷分配不均匀，使炉角附近出现寄生旋涡，可能引起炉墙结渣。
1.4锅炉启动时风油配比不当，床料结焦
风油配比不当是指油枪燃烧用风量和冷却风量不足，供油量偏大，导致油枪喷射火焰过度集中，造成炉膛的燃烧室内温度在一部分区域过度超温，从而造成流化床的床料高温结焦。
1.5人为操作失误
设备的操作主要还是依据人的行为决策进行的。工作人员对于内部的燃烧情况，根据相应的数据进行判断，确定整个过程是正常的，稳定的。而部分人由于疏忽或是经验不足，不能够对相应的数据进行很好的判断，在燃烧不完全的情况下不断进行可燃物添加，或对通风设施、水冷设置进行错误的操作，都有可能导致内部的燃烧不完全，从而导致结焦的出现。这种原因产生的结焦往往很难从生产的过程中进行判断。
2对结焦现象的优化对策
2.1燃料管理
一方面，火电厂应严格进行对煤质的控制，尽量燃用质量好、灰熔点高且不易结焦的煤种。而必须使用低灰熔点的易焦煤种时，火电厂应根据该煤种的特点，采取合适的参配煤措施，避免锅炉单烧低灰熔点、易结焦煤种时造成严重结焦，并根据锅炉水冷壁结焦情况适当加入除焦剂进行辅助除焦。
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同时，煤粉细度也会影响到锅炉的运行质量，煤粉若是较粗，则所生成的火苗相对面积较大，从而受热面也较广，与此同时，炉内的热量也会随之增加，减少了炉内的烟气，但是由于煤粉熔点升高，结焦的可能性也大大增加；煤粉较细时同样具有一定的弊端，如耗电量大、烟气多，并且容易在出口处形成结焦，减弱锅炉通风性能。因此需要尽量保持煤种稳定，若需要跟换煤种需要通过试验重新确定煤粉的最佳细度。
此外，四角煤粉浓度及各燃烧器配风应尽量均匀。在锅炉运行时适度调整四角风量，可有效避免缺角状况的发生，尤其是在锅炉降负荷或燃烧器配风不均的情况下，炉膛燃烧器会出现缺角或缺对角运行，炉内火焰中心会发生偏斜，此时适度的燃烧器配风会减少结焦情况的发生。
2.2降低炉膛出口烟气温度
炉膛出口烟气温度是对锅炉受热面的结焦的重要因素，一旦出口烟气温度较高或较低时，会直接影响锅炉炉膛内的燃烧，导致结焦。根据锅炉技术人员运行经验把炉膛出口烟气温度稳定在规定的数值内，一般情况下应低于灰软化温度50～100℃，可见采取减少炉膛热强度和调整炉内燃烧的方式可有效降低锅炉的结焦问题，提高锅炉运行的安全性能。
2.3将一次风速适当的提升。
这样做的目的主要是为了减缓和减少燃烧器周边的结焦情况。这是因为将一次风速适当的提升之后，能将煤粉着火的时间适当的推迟，点火器与燃烧器的距离更远，且火焰高温区处于炉膛中心，有效的预防在喷口附近出现结焦的情况。此外，这样做还能加大一次风射流的刚性，将因为射流侧的静压形成的偏转减少，尤其的能预防因一次风气流对避免进行直接冲刷，有效的避免出现结焦的情况。
2.4适当的一二次风配比。
根据煤种的不同，制定合适的一二次风量配比。在调节一次风时，主要是确保火焰的长度适中，而对二次风的调节，主要是确保供氧量充足，进而确保煤粉的燃烧更加充分。并根据煤种的品质，调整一次风温，改变煤粉气流着火距离，燃用烟煤时，由于挥发分高，适当降低一次风温，使挥发分溢出减慢，增加一次风风量，煤粉气流运动速度增快，延长煤粉着火距离。
2.5及时清焦吹灰
为保障锅炉运行性能，火电厂应安排工作人员定期清理炉膛内的浅薄结焦层，确保锅炉内结焦尚处于初始状态时就被清除。同时，火电厂应在每个锅炉中安装吹灰器，同时利用自动化控制系统，对炉膛结焦程度及时的监测和清理，确保其始终处于炉膛的承受范围之内。此外，当锅炉内存在不易吹扫的、较硬的结焦时，火电厂可以对其使用除焦剂。除焦剂本身属于一种化学药剂，可以与锅炉内的焦渣发生相应的化学反应，使焦渣质地变的疏松软化，这样因为其作用范围的广泛性，这样从炉膛到烟道各级受热面均有效。加药后的硬质结焦灰渣会逐渐疏松，很容易就可以使之脱落，但是除焦剂使用的见效时间较长，因此可以结合其他除焦方式共同使用。
2.6运用先进的信息手段进行监管
操作人员对于系统内部的实际情况需要有一定的了解。通过对内部信息的监测观察，了解实际的整体运行情况，当发现不正常现象时，可以通过常规的增温、增加氧气供应等手段进行人工调节，让里面的可燃物进行充分燃烧，从而避免这类情况的出现。现在的信息手段比较发达，可以通过相应的物联网设备加强对内部的监测，对监测到的数据形成可视化的展示，并通过数据分析的手段，设定相应的阈值，当实际监测数据超出阈值时，通过声、光等手段提醒操作人员进行人工干预[4]。
结束语：
在火力发电的过程中，可燃物的燃烧情况是否充分，会导致结焦的出现，并直接影响着能源的利用率、电能产量的情况以及烟气排放对环境的污染。因此，要对其出现的原因进行深入剖析，从根本上研究其形成的原因，并通过相应的方法降低其出现的概率，从而保障系统的稳定运行。
参考文献：
[1]王丽芳.某热电锅炉结焦原因分析和对策[J].电力学报,2009,24(03):247-249.
[2]郝晓龙.锅炉结焦的原因及解决策略[J].中国高新区.2017(20)
[3]肖振清.锅炉结焦原因及运行调整[J].中国科技信息.2016(Z4)
[4]赵晓义.电厂锅炉结焦原因分析与对策[J].能源与节能,2016(09):133-134+136.
论文作者:宋杰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：结焦论文; 锅炉论文; 炉膛论文; 烟气论文; 温度论文; 煤粉论文; 情况论文; 《电力设备》2018年第30期论文;