陆强
新疆天池能源有限责任公司 新疆 昌吉 831100
摘要：火力发电作为我国发电厂主导方式，创造了丰富的电力资源，但在其优质电力服务背后面临着锅炉结焦危机，严重影响了整体供电质量与供电效率。目前，各大电厂针对这一问题采取了针对性的改造措施，并开展一系列燃烧调整试验，在某种程度上缓解了锅炉结焦问题，但由于燃煤标准与质量难以得到有效保障，使得结焦问题存在反复性及牢固性特质，无法彻底清除。鉴于此，文章以准东燃煤为参考，深入挖掘影响锅炉频繁发生结焦问题的主要因素，并在充分认识其危害性的基础上，采取积极的应对措施，以不断提高电厂发电质量。
关键词：电厂；结焦；原因；解决对策
1 准东煤田概况
新疆准格尔盆地东部分布着我国目前规模最大的整装煤田—准东煤田，该煤田预测资源储量高达3900亿吨，按我国当前年采煤量估算，准东煤田可满足我国未来100年的煤炭需求。准东煤燃烧性能优良，易着火和燃尽，因此实现准东煤的大规模开发和利用，为我国能源安全提供了强有力的保障。但准东煤在电厂实际应用过程中，导致燃煤锅炉受热面产生极为严重的灰污结焦问题，一度影响锅炉运行，直接影响当地工农业正常发展。
2 电厂锅炉结焦的主要原因
2.1 锅炉炉膛内温度和结构的影响
从某种程度上来看，导致锅炉结焦很大一部分原因在于锅炉炉膛内温度的变化，当温度超过锅炉实际温度需求时，产生结焦的可能性更大。在高温状态下，由煤炭燃烧所生成的灰粒直接转化为液体，此液体与炉膛冷壁相互接触后构成结焦，由此可判定，高温是锅炉炉膛结焦的直接影响因素。另一方面，结焦问题与炉膛结构设计相关，横截面较小的锅炉，无法吸纳更多的热量，使得烟气温度急剧上升，增加了锅炉结焦问题产生的可能性。因此，对于锅炉结构设计全过程，应充分考虑炉膛容积热负荷等重要因素。
2.2 不同质量煤炭的影响
电厂燃煤所用原材料由准东煤田开采，准东煤质量与锅炉结焦存在密不可分的关系，在灰质成分以及融化温度等条件的影响下，使得锅炉结焦问题频发，无形中增加了燃煤质量检测的要求，在实际筛选过程中，应以灰熔点温度和灰成分等为判断标准，确定煤类结渣程度，但这种判断方式无法保障判断的准确度，需借助其他指标进行综合判断，通过分析灰结焦指标，可进一步确定烧灰类型，并按照相关计算公式精确计算煤灰各系统组成。
2.3 灰熔点因素影响
灰熔点是结焦问题频繁发生的直接导火索，在煤炭燃烧过程中灰熔点与燃烧过程中各种物质的含量息息相关，若灰熔点长期处于较低水平，可判定燃煤中含有部分氧化亚铁、氧化钠、氧化钾等物质，随着上述物质的增多，结焦现象产生的可能性也逐渐增加。相反地，若燃煤中氧化硅和氧化铝等物质总含量较高时，则遏制了结焦现象的形成。除了燃煤不同物质含量的影响外，烟气中灰的浓度、成分以及炉内环境等均与灰熔点联系密切。不同成分在灰中聚集，在受到加热处理后相互之间发生影响，引发一系列物理变化和化学变化，改变了灰熔点实际状态。
3 锅炉结焦的危害
降低锅炉热效率。当结焦现象发生在锅炉受热面时，将直接影响表面的导热性能，刺激排烟在温度上的持续升高，破坏锅炉整体热效率。而存在于燃烧器口的结焦现象，导致炉内气体沿错误方向释放，使得机械与化学热损增加，在热效率持续降低的情况下，造成了对用电量的过度浪费。
降低锅炉出力能力。如果炉膛口、蒸汽出口以及管壁等部位的温度适中保持偏高状态，将抑制锅炉出力性能，从而在水冷壁形成结焦，制约蒸汽的蒸发总量。
降低锅炉安全系数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若锅炉运行过程中产生结焦现象，将抬高排烟及管壁的温度，而炉膛内炉壁受热的均匀性，将直接拉大各设备在运行过程中不同热度的差异化，威胁炉膛内整体水循环的安全性及稳定性。当结焦脱离于炉壁时，结焦物可能对排渣口以及水冷壁管造成堵塞或者损坏，破坏锅炉的正常运行。
4 防止锅炉结焦的措施
4.1 加强对燃煤质量的有效管理
若要从根本上避免锅炉结焦问题的产生，需进一步加强对准东煤质量的全面管理。从本质上来看，燃煤的含石量与含水量与燃煤质量休戚相关，因此，电厂内相关管理人员应严格遵循电厂所制定的选煤标准，对准东煤质量进行精细化的筛选。如，排除掺杂有其他材质的燃煤、排除性能不达标的燃煤材料等，通过对燃煤质量的综合衡量最大限度的降低对成本的过度浪费。在准东煤实际应用过程中，为了防止不合格燃煤的流入，在实际应用进行二次检验，杜绝对不合格准东煤的应用。此外，现场燃煤堆放过量时，应根据够燃煤存余量进行储存空间的划分，做好对燃煤的系统维护与管理，提高燃煤运用有效率。
4.2 优化燃煤工作过程
对于燃煤过程的优化而言，其首要问题是保障冷态动力场的整体性与有效性。定期组织相关管理人员对燃煤全过程进行反复的监督、检查与调整，运用现代化在线检测系统对锅炉炉膛出口的烟气温度展开实时检测，确保炉内各角风量的均衡性、挡板位置的合理性以及配风方式的科学性等等。同时，燃煤作业实际开展过程中，应对燃烧的热态运行进行良好的控制，对一次风和二次风的运行风门开度以及运行杨亮进行合理的调配，为煤粉完全燃烧提供有效保障，提升锅炉运行的安全性、稳定性。在不同细度煤粉进行选择过程中，应从多角度出发，充分考虑各方面可能产生消极影响的因素，例如，煤粉能够保持稳定化的燃烧、结焦现象是否存在于锅炉炉膛及炉膛口受热面、煤粉制造过程中对电力资源的消耗、不完全燃烧的机械损失。此外，若所采用燃煤在质量上出现问题，如，燃煤灰熔点较低问题，针对煤质不达标的情况，可通过选择正确的配煤渠道加以解决。
4.3 保持炉内温度处于合理水平
炉膛内温度过高，将会促进燃烧过程中碱金属的释放，强化煤灰沾污倾向。通过谨慎选取水煤风的配比，合理组织燃烧，减弱碱金属蒸汽的形成，从而减轻受热面结焦。
4.4 调整炉内空气动力场布置合理
良好的炉内空气动力场是防止结焦的前提，灰渣撞击炉壁时，若保持软化或熔化状态，则极易黏附炉壁形成结渣，因此必须保持切圆居中，防止火焰中心偏斜和贴边。
4.5 定期的检查
在燃煤生产过程中，应定期开展对生产中各类机械设备的实时检查，尤其是输渣皮带机的运行情况，当运行皮带无明显残渣进行运输时，应在第一时间向相关部门汇报。当渣斗长期处于缺水状态时，将增加结焦问题产生几率，为避免结焦问题应自始至终保持渣斗水位的正常性与稳定性。对捞渣机建宁定期的检修与维护，对碎渣机的作业运行的进行系统检查维修。在运行时因为燃烧的煤种发热量较高，下层火咀的运行要尽可能的保持，火焰中心要尽可能的降低。防止过热器处出现结焦的现象。加强监视和调整炉膛负压的，防止大焦块导致灭火的事故。严格的监视入口烟温度的过高，严格控制，防止出现烟道受热面的结焦。
5 结束语
综上所述，电厂是现代社会生产生活中重要的电力资源支撑点，作为以煤炭为主要工业生产原料的燃煤电厂，锅炉结焦一直是困扰电厂生存发展的一大难题。因此，针对电厂电力生产中存在的结焦问题，需相关研究部门对结焦治理进行不断摸索，进行反复燃烧调整和试验，精准定位导致问题产生的原因，及时进行优化调整，确保电厂各机组安全稳定运行，提高发电质量与发电效率。
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论文作者:陆强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/26
标签：结焦论文; 锅炉论文; 燃煤论文; 炉膛论文; 电厂论文; 温度论文; 熔点论文; 《防护工程》2018年第13期论文;