摘要：锅炉是电厂的重要设备，对电厂的运行效率起着重要的作用。锅炉的运行要求以煤为原料生产热能。在煤炭燃烧过程中，会释放大量的粉尘和硫、氮氧化物，这些物质一旦发生热量，就会沉积在锅炉设备表面，长期积累的焦炭会造成安全隐患，严重结焦将对锅炉运行造成危害。锅炉结焦会影响锅炉的运行效率，降低经济性，损坏设备，严重的安全事故也会发生。分析了电厂锅炉结焦的原因，提出了预防措施，为电站锅炉的安全运行提供了良好的基础。
关键词：电厂锅炉结焦；产生原因；危害；解决措施
1前言
在锅炉运行中，需要燃烧大量的煤炭，但煤炭是一种特殊的材料，燃烧后会产生大量的粉尘、二氧化硫和氮氧化物，这些物质是非常容易结焦，危及锅炉的安全运行，降低电厂的运行效率。某厂600 MW超临界机组，原设计煤种为贫煤，受煤炭供应的影响，需要掺烧部分烟煤。锅炉结焦是电厂的一个重要问题，因此有必要对锅炉结焦原因进行分析，并提出提高电厂锅炉运行效率的措施，为电厂带来更大的经济效益。
2锅炉结焦的概念及分类
在电厂运行中，锅炉结焦是一种常见现象。在煤燃烧过程中，释放出的粉尘、硫和氮氧化物一起与烟气一起运行，当运行到水壁时，由于温度较低，会结合在一起形成疏松的灰层。在烟气流动过程中，由于受热，会在受热面形成焦炭。
根据结焦原因的分析，锅炉结焦可分为高温焦化和锅炉灰沉积两种。锅炉结渣是指煤中的煤粉在燃烧时燃烧的高温液体，然后在炉内水冷壁的冷却作用，由液态逐渐变成固体粘结在受热面上，形成造渣。锅炉中的锅炉是煤燃烧不完全的灰色产物，含有大量未燃尽的碳颗粒，再吸收其它烟气形成硫酸蒸气。硫酸蒸汽在受热面壁上冷却冷凝，形成水泥状堵灰。同时，当硫酸蒸汽流向热表管时，也可能受到静摩擦阻力的影响，从而形成锅炉的积灰。
3锅炉结焦的危害
锅炉结焦是燃烧锅炉炉膛燃烧时，火焰中心温度在1500-1700℃之间。燃料中的灰通常在高温下熔化或软化。由于水壁吸收热量，靠近燃烧中心的火焰，降低了水壁的温度。在正常情况下，随着温度的降低，灰分将由液态变为固态并软化。如果灰分保持在软化状态，当受热面冷却时，它会在受热面上形成焦炭。这会引起蒸汽温度上升，这会导致水升温甚至导致蒸汽管道爆炸。当结焦严重时，锅炉将被迫停止，焦化将缩短锅炉设备的使用寿命，增加排烟损失，降低锅炉效率，增加风机的消耗。焦炭通常不均匀，因此结渣会对锅炉的自然循环水循环安全和强制循环锅炉水壁热偏差产生不利影响，如果造成水壁全部结焦，只能停炉进行人工清焦。且易大而严重的灰焦渣沟通过阻挡大块的合成而熔化，如果重力从上落到水壁上打碎料斗。在大块焦炭锅炉下跌后，瞬间产生大量的水蒸气，底部造成冷空气漏入炉膛燃烧器区域，特别是对煤粉燃烧器的点火状态下地区严重恶化，炉压波动溢出造成锅炉灭火。
4锅炉结焦的原因
锅炉结焦的原因有很多种，比如说炉膛内温度高低、锅炉炉膛结构、煤质特性等等。下面本文将一一进行探讨。
4.1锅炉炉膛温度及其结构
锅炉结焦直接关系到炉膛的温度。炉子温度越高，生产焦炭就越容易。由于高温下煤粉燃烧的影响，飞灰更容易进入液体，在存在冷却材料的情况下会导致结焦现象，因此高温炉是炼焦的先决条件。
结构也对焦炭产量影响较大，在锅炉炉的选择过程中，尽量选择规模较大的炉和锅炉的截面积，因为面积大，它会吸收更多的热量，从而降低烟气温度，水冷壁不易焦炭。
在高负荷连续运行过程中，由于炉内温度继续升高，不易冷却，但吹灰器不吹时易结渣。
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4.2煤粉的特性
煤粉的特性是影响锅炉结焦的主要因素，包括煤粉的化学成分和物理特性。如果煤粉中碱性氧化物含量高，则易结焦，且硅、氧化铝含量大，不易结焦。与煤粒大小有很大关系，如果尺寸过大，所以燃烧中心会移动，容易结焦，炉口直径太小，将煤粉燃烧器附近的煤粉喷撒，所以厚度应适当。
4.3灰分熔点
锅炉结焦的根本原因是在受热面上沉积了熔融或软化状态的粉煤灰。如果降低粉煤灰的熔点，就可以有效地解决锅炉结焦问题。化学成分决定了灰分的熔点。因此，应减少灰分熔点高的物质，增加熔点低的物质。例如，通过增加煤中铁和S2的含量，可以减少灰分的熔点。二是加入CO2、H2等还原气体，改变周围介质，减少灰分中的高化合物，减少灰熔点。最后，可以燃烧低灰分的煤，有效地减少结渣。
5结焦的防治措施
5.1做好燃煤管理
煤的质量对炼焦有很大的影响。煤的灰分、含石量和含水量对炼焦有重要影响。因此，要严格检查煤质。从煤炭采购环节入手，要选择优质燃煤，经过检验合格后才能确定采购。煤炭进入现场前，还应检查其质量，发现不合格煤是严格禁止的。煤炭进入现场后，必须做好储存和储存，避免因外界因素而改变煤的特性。在配煤过程中，应根据每种煤的特性进行合理的混合，掌握燃烧的比例，详细记录炉膛的试验数据，防止锅炉结焦现象的发生。
5.2做好燃烧工作
要做好燃烧工作，首先要保证冷功率场。该组织反复检查和调整。在线监测炉膛出口烟温（或高温受热面壁温）。保证炉内各角气流基本平衡，挡板位置最佳，送风方式合理。在运行过程中，对热态燃烧进行调整，合理调节每一次空气和二次空气的开氧和运行氧。确保煤粉完全燃烧。保证锅炉的安全稳定运行。确定煤粉细度和煤粉粒度、粒度和均匀度是十分必要的。煤粉充分燃烧，避免结焦的不良后果。在煤粉细度的选择过程中，应该考虑多种因素，如是否煤粉燃烧稳定，是否会有一个炉膛，炉膛受热面结焦、不完全燃烧损失，因为机械球磨的功率消耗等。同时，如果煤质问题，如煤灰熔点比较低，则可以通过配煤通道来解决问题。
5.3定期的检查
定期检查输渣带的运行情况，并在运行皮带上无残留时立即上报上级。其次，当水短缺时，渣桶会引起结焦，渣斗水位应正常。定期对炉底进行定期观察，及时联系维护处理。定期维护出钢机，大修碎渣机。在运行中，由于燃烧煤热值较高，应尽量保持下部火嘴的操作，尽可能减少火焰中心。防止过热器结焦。要加强对炉膛负压的监控和调整，防止大焦块引起的火灾。严格监测入口烟温过高，严格控制，防止烟道受热面结焦。
6结束语
火力发电厂为我国提供了大量的电力，为我国工业生产和人民生活提供了基本保障。鉴于我国目前的国情，电站锅炉的运行将在今后一段时间内以煤为主要燃料。因此，锅炉结焦应采取相应的措施。在分析结焦原因的基础上，可以看出影响锅炉结焦原因的因素，有煤的原因，应根据有针对性的预防措施的特点，减少结焦现象。在科学技术高速发展的形势下，解决锅炉结焦问题，提高锅炉运行效率，为提高电厂经济效益打下良好的基础，将是一条较好的途径。
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论文作者:刘洋
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
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