摘要：在锅炉的运行过程中，结焦是个很常见的问题，一旦锅炉出现结焦问题，就会严重危害锅炉运行效率，减少热量供应，并可能会出现一些安全问题，随着结焦问题的严重，将会直接导致锅炉停止运行，降低经济效益。因此，必须要对锅炉结焦问题给予更多的重视，采用科学有效的措施进行防治。本文主要研究了锅炉结焦的危害及防治措施，仅供参考，希望能对相关人员有所帮助。
关键词：锅炉；结焦；原因；危害；防治措施
引言
燃煤锅炉对当今人们的日常生活及生产活动都发挥着非常重要的作用，在城市电力、工业热利用、居民供暖等方面有着非常广泛的应用。但是在锅炉运行过程之中，经常会发挥时能受热面结焦以及积灰等问题，严重降低了锅炉的整体运行效率，导致难以充分发挥出应有的作用。在科学技术进步的同时，相关人员也要注重如何去解决锅炉结焦问题，确保锅炉能够安全稳定的运行。
一、锅炉结焦的原因分析
锅炉结焦的原因是多方面的，涉及到锅炉的设计、燃烧器的设计布置、设计煤种以及实际运行煤种的特性及其差异。
燃用煤种的煤质，对电厂锅炉的结焦有着根本的影响。煤种的灰熔点低；结焦的内因受灰质的组成成分和熔化温度影响。煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向，可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结焦指标。通常可用灰成分中的钙酸比、硅铝比、铁钙比及硅值来判断其结焦倾向，用Na2O的质量分数可以判断其沾污性。
炉膛容积热负荷、炉膛断面热负荷、燃烧器区域热负荷、炉膛几何尺寸，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出口温度和炉膛温度，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，否则炉膛上部及炉膛受热面容易结焦。
二、锅炉结焦的危害
1.锅炉热效率下降
受热面结焦后，使传热恶化排烟温度升高，锅炉热效率下降；燃烧器出口结焦，造成气流偏斜，燃烧恶化，有可能使机械未完全燃烧热损化学未完全燃烧热损失增大；结焦量的急剧上升，使锅炉通风阻力增大，风机难以正常运作，厂用电量上升，长期以往将影响锅炉的使用寿命。
2.增加锅炉系统的热损失，降低锅炉运行经济性
水冷壁结焦后，会使蒸发量下降；炉膛出口烟温升高，排烟热损失增加。蒸汽出口温度升高，管壁温度升高，以及通风阻力的增大，有可能成为限制出力的因素。在受热面结焦后，会直接导致传热阻力增加，排烟的温度升高，增加了热损失，锅炉的燃烧效率下降。锅炉受热面结焦后，炉膛出口烟温升高，导致过热气温升高，加之结焦造成的热偏差，易引起过热器超温损坏。
3.影响锅炉运行的安全性
结焦后过热器处烟温及汽温均升高，严重时会引起管壁超温；形成局部过热，甚至导致锅炉爆管。结焦往往是不均匀的，结果使过热器热偏差增大，对锅炉的水冷壁热偏差带来不利影响。
4.灰渣掉落导致停炉
当炉膛上部大块焦渣掉落时，可能砸坏冷灰斗水冷壁管，造成炉膛灭火或堵塞排渣口，使锅炉被迫停止运行。由于渣量大，除渣操作时间长时，炉膛漏入冷风太多，可能造成燃烧不稳定甚至灭火[1]。
三、锅炉结焦的防治措施
1.合适的煤粉细度
煤粉过粗，燃烧时间和燃烧距离增长，煤粉因惯性作用会直接冲刷炉膛受热面。再则，粗煤粉燃烧温度比烟温高许多，熔化比例高，冲墙后容易引起结焦。但是，煤粉太细也会带来问题，一是电耗高，制粉出力受到影响，二是炉膛出口烟温升高，易引起结焦。煤粉细度主要是通过对煤种情况进行细致的分析，通过专业的人员对其进行化学取样试验，从而制定出合理的出粉制度，在一定程度上保障煤粉的细度。在对其进行检验的过程中，主要是针对煤粉的分离器及系统通风量来进行适当调节，在充分考虑外在因素的同时，降低其不良因素的影响。
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2.适当调整风速和风量
提高一次风速可推迟煤粉的着火，可使着火点离燃烧器更远，火焰高温区也相应推移到炉膛中心，可以避免喷口附加结焦。提高一次风速还可以增加一次风的刚性，减少由于静压作用而产生的偏转，避免一次风气流直接冲刷壁面而产生结焦。
根据煤种的不同，制定合适的一二次风量配比。调节一次风，使火焰长度合适，调节二次风使其提供充足的氧量保证煤粉的充分燃烧。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]。
3.选择合适的运行氧量
氧量控制偏低或锅炉部分区域缺氧，造成炉内出现还原性气体，使Fe2O3被还原成FeO，灰熔点大幅降低，产生结焦。运行中可以适当提高过量空气系数，增加配风的均匀性，防止局部热负荷过高和产生局部还原性气氛；调整风粉分配的均匀性，防止一次风气流直接冲刷壁面，必要时采取降负荷运行。要保证空气和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成还原性环境，防止局部严重积灰、结焦。当一、二次风的位置、风速、风量设计不合理时，尽管炉内总空气量大，但仍会出现局部区域的炽热焦碳和挥发分得不到氧量，而出现局部还原性环境。当煤粉炉烟气含氧量低于3时，由于局部缺氧，将会使CO含量急剧增加，从而导致水冷壁局部挂焦。
4.组织合理而良好的炉内空气动力场。
当灰渣撞击炉壁时，若仍保持软化或熔化状态，易黏结附于炉壁上形成结焦，尤其是在有卫燃带的炉膛内壁，表面温度很高，又很粗糙，更易结焦，而且易成为大片焦渣的策源地。因此必须保持燃烧中心适中，防止火焰中心偏斜和贴边。受热面结焦严重时，可采取人工打焦、蒸汽吹灰、声波除灰等各种有效的方法，来解决结焦对锅炉系统的影响[3]。
5.各层燃烧器煤粉浓度及各燃烧器配风应尽量合理
煤粉喷口煤粉量分配不均匀的状况必然造成炉膛局部缺氧和负荷分配不均匀，在燃烧空气不足的情况下，炉膛结焦状况恶化。当燃烧器配风不合理或者前后墙符合分配不均时，炉内火焰中心会发生偏斜。运行时要尽量采用二次风“瘦腰型”配风，避免前后墙燃烧负荷分配不均。
6.定期进行吹灰
吹灰器的安装在很大程度上能够对锅炉受热面进行清洁，且能够防止大量结焦残渣的聚集，这样不仅能够确保锅炉的正常运行，还能够预防结焦问题的产生。另外，当锅炉内产生结焦时，还可以使用除焦剂，经过相应的化学反应，会使结焦残渣变质、松软，再使用一定设备工具，就可以完全处理掉，使炉膛烟道面受热均匀[4]。
7.改造锅炉设备
锅炉设备在使用一段时间以后，都将会出现各种老化等现象。所以在使用过程中，必须对锅炉设备进行定期检查，发现问题要及时进行调整与维修，从而时刻保障锅炉设备在正常运行条件下，炉膛内的温度是符合规范要求的。对于运行设备磨煤机的维修，必须选择与之相符的设备型号衬板，以确保更换后的磨煤机可以正常使用
结语
总之，锅炉在当今社会生产生活中发挥着不可替代的作用，尤其是工业领域中的一个重要加热设备，关系到工业能否顺利的进行生产。锅炉结焦问题会对锅炉运行产生非常严重的危害，因而必须对此要有更加充分的重视，在不断的实践中，研究和总结出有效的防治措施，从而避免结焦问题的产生，确保锅炉能够安全稳定的运行，为社会的发展持续贡献力量。
参考文献：
[1]李昌卫，谭培东，王秀菊.火力发电机组锅炉结渣预测方法的新进展[J].华东电力，2014（10）：51-53.
[2]苗长信，王建伟.塔式锅炉排烟温度高的原因分析及解决措施[J].热力发电，2015（12）：48-51.
[3]艾百仁，王春礼.锅炉结焦的原因及应对措施[J].电站系统工程，2013（5）：53-58.
[4]李贵.结合平海厂锅炉结焦情况 浅析结焦的危害、原因及预防措施[J].中国科技纵横，2015（10）：62-63.
论文作者:杨艳龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/7
标签：结焦论文; 锅炉论文; 炉膛论文; 煤粉论文; 温度论文; 局部论文; 负荷论文; 《基层建设》2017年第25期论文;