摘要：火电厂是重要的电力生产企业，而锅炉是支撑火电厂生产运行的基础设备，其能否安全、稳定与顺畅运行关系能源的生产。火电厂运行过程中，电厂锅炉炉内结渣不仅影响锅炉燃烧热效率，而且会缩短锅炉使用寿命。因此，本文中主要对火电厂锅炉运行中炉内结渣的危害及原因进行分析，然后提出解决措施，为提高火电厂锅炉运行效率奠定良好基础。
关键词：火电厂锅炉；炉内结渣；危害；原因；措施
1前言
某发电厂2号机组是由哈尔滨锅炉厂生产的超临界对冲燃烧锅炉，额定功率660MW，额定主蒸汽压力25.4MPa，额定主蒸汽温度566℃，额定再热蒸汽压力4.587MPa，再热蒸汽温度566℃，旁路形式采用40%BMCR容量的高、低压两级串联旁路，三级减温的布置方式。2号机组于2010年10月开始投入商业运行。运行过程中，出现锅炉炉内结渣现象，本文对此，分析其锅炉运行结渣原因，并提出相应措施。
2火电厂锅炉的运行控制
常规的火电厂锅炉运行与管理时，通常更加关注经济产出，对于设备运行状态及设备维护与管理并不重视，这就成为火电厂锅炉运行故障的重要诱因。基于此，出于保障锅炉正常有效运行的考量，就需要强化对于火电厂锅炉运行状态的有效控制，以运行控制制度为约束，促进火电厂锅炉运行管理水平的提升，保障火电厂设备的正常运行。在这个过程中，需要定期培训火电厂锅炉管理人员，提高其技术水平与管理能力。
对当前的锅炉设备运行控制管理体系加以健全和维护，以保障火电厂安全有序运行为前提，建立现代化与优质化的火电厂运行管理控制体系。将火电厂锅炉型号与技术要求为基础，对运行控制体系的面向对象及主要内容加以明确，与锅炉运行管理组织架构相结合，对各部门、各岗位的具体工作职能与责任加以明确，设置责任落实制度，避免对于锅炉设备的误操作，保证锅炉设备运行的稳定性与安全性。基于火电厂锅炉运行控制管理机制，建立相应的绩效考核制度及奖惩制度，以提高火电厂工作人员在保障锅炉安全常规运行的积极性与主动性，保证火电厂锅炉运行控制管理能力的提升。
3火电厂锅炉炉内结渣的原因
火电厂锅炉炉内结渣原因是多方面，炉内受热面沾污及积灰，炉内高温腐蚀，燃煤中灰分的成分含量，锅炉运行燃烧调整等都会导致炉内结渣现象的出现，下面对这几个方面进行简要分析。
3.1炉内沾污引起的结渣
炉内沾污、腐蚀、积灰及结渣是一个复杂的过程，并不是由某一特定因素引发的，而是在各种复杂因素的共同作用下形成的。机械沾灰主要是受热面表面比较粗糙，所以在各种引力的作用下，细小的颗粒飞灰会堆积在粗糙的表面形成松散的灰沾污层。灰质中的碱土金属受到高温烟气影响发生升华，在受热面凝结形成黏结沉积物。
3.2炉内高温腐蚀引起的结渣
由于炉内温度较高，且各种化学物质较多，所以会发生腐蚀现象而形成结渣。在炉内高温作用下，升华的碱金属氧化物在降温后会冷凝在管壁的沾污层上，与烟气中的硫化物发生反应，就会导致管壁沾污层发黏、熔化，沾污更多的灰粒，从而导致保护受热面表面的铁锈以及沾污的细灰颗粒越来越厚。硫化物高温腐蚀是形成结渣的重要因素，还会对管壁产生腐蚀损坏，在管壁变得更加粗糙的情况下，积灰更加严重，为进一步腐蚀提供了条件。
3.3煤中灰分成分以及运行燃烧引发的结渣
在燃煤中的灰分成分比较复杂，其中主要由氧化物和化合物以及矿物质组成。在炉内高温作用下，灰分中的氧化物生成化合物，从而降低灰的熔点，容易产生结渣现象。所以不同的煤种灰分成分不同，结渣程度不同。
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3.4吹灰系统
吹灰器作为一种有效的防结渣手段已经得到广泛应用，该厂锅炉吹灰系统采用常规的布置方法进行布置，短行程吹灰器位于炉膛燃尽风下部，每面炉墙6只短式吹灰器，分六层布置；长伸缩式吹灰器布置在水平烟道及尾部烟道的对流换热面区域。通过检查发现，吹灰器布置区域换热面无积渣积灰现象。结渣较为集中的燃烧器区域周围水冷壁没有吹灰器布置，无法有效清除挂在其上的积渣，现行的人工打渣方法存在很大的制约和不便。
4火电厂锅炉炉内结渣的防范措施
4.1组织良好的炉内空气动力场
安装调试、运行燃烧也是降低结渣的有效方式，严格控制燃烧器安装的各项指标。炉内动力场是影响结渣的重要因素，所以需要在安装调试阶段要对燃烧器喷出气流形成的动力场进行调试，避免气流偏斜而对冲刷到水冷壁。此外，还应该避免锅炉长期处于超负荷运行状态，通过负荷控制降低结渣现象。
4.2保证合适的煤粉细度和均匀度
燃煤中各种成分含量是影响炉内结渣的重要因素，所以在选择燃煤时，应该尽量使用设计煤种，保证燃煤中各成分含量在规定范围内，有效预防结渣的发生。如果选择煤种的煤灰熔点较低，可使用分散燃烧的方式，利用烟气再循环来降低炉膛的温度，达到防止结渣的目的。如果使用煤种中的硫分含量较高，在保证完全燃烧的基础上尽量减少氧气含量，控制三氧化硫的产生。严格控制煤粉的细度，煤粉过粗或者过细都不利于燃烧，并且容易结渣，所以根据实验数据严格控制煤粉细度，并保证颗粒的均匀性。
4.3合适的一次风速
一次风速太高，容易推迟煤粉的燃烧，减少其在锅炉炉膛内的放热，提高炉膛出口烟气温度，使该处的煤灰还处于流渣的状态，增加对流受热面增加结焦的危险，掺烧其它煤种以后这种危险应当会有所减轻。一次风速太小，着火点离喷口的位置太近，燃烧强度大，可能会引起燃烧器喷口附近结渣，甚至烧坏燃烧器。
4.4较低的一次风温
较低的一次风温度可以有效降低燃烧器喷口温度，显著推迟煤粉气流的着火，并降低喷口后火焰的温度。当使用燃烧结焦性大的煤种时，建议直吹系统磨煤机出口温度不超过70℃，混合风温不高于100℃，这样有比较大的安全系数。由于一次风温降低，会降低锅炉运行的经济性，所以在掺烧其它煤种使其煤灰特性改变后，可以根据实际情况作进一步的调整到最合适温度
4.5吹灰、配煤、添加高岭土
使用吹灰器，降低炉膛内部积灰和沾污，合理布置吹灰器和蒸汽压力。配煤也是降低结渣的有效途径，通过实验对混煤的灰分进行分析，确定合理的掺混比例后，将结渣性强和结渣性差的煤种混合燃烧，可降低结渣现象。在煤中添加一定量的高岭土，可有效提高煤灰软化程度，减少煤灰结渣。
5结束语
火电厂锅炉炉内结渣的原因是多方面的，需要根据实际情况制定适宜的措施。所以为了降低电站锅炉炉内结渣的现象，应该从设计、制造、运行维护等多方面共同努力，在实际运行中不断总结经验，制定出有效的防治措施，降低炉内结渣现象，为提高火电厂锅炉的高效运行创造有利条件。
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论文作者:王波
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
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