淺談鍋爐結(jié)焦的原因及對策

楊海安

摘 要：分析鍋爐受熱面結(jié)焦的原因，提出有針對性的措施，減少和預(yù)防鍋爐受熱面結(jié)焦。

關(guān)鍵詞：鍋爐；結(jié)焦；原因；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.026

結(jié)焦是鍋爐普遍存在的問題，灰渣顆粒隨煙氣流動，由于水冷壁的吸熱而冷卻，由于在爐膛中心溫度較高，灰渣顆粒是呈現(xiàn)液態(tài)類型，隨著煙氣流動的不斷放熱，到達水冷壁之前溫度不斷降低，會呈現(xiàn)為固態(tài)的疏松狀顆粒，這樣可以通過吹灰吹掉。但是，若果在到達水冷壁及爐墻，溫度沒有得到足夠的冷卻，而沒有凝固，則具有很強的粘結(jié)性，這樣就會粘附在受煙氣沖刷的受熱面上，這樣越積越多，形成大焦，威脅鍋爐安全運行，降低鍋爐效率，嚴重時不得不停爐打焦處理。

1 影響鍋爐結(jié)焦的因素

（1）灰熔點低。灰熔點一般參考軟化溫度ST?；曳值能浕瘻囟萐T低，且DT、ST、FT間隔溫度值為200℃-400℃時，意味固相和液相共存的溫度間隔較寬，煤灰的黏度隨溫度變化慢，冷卻時可在較長范圍保持一定黏度，易結(jié)焦，此為長焦；當間隔溫度值為100℃-200℃時，此灰黏度隨溫度急劇變化，凝固快，為短焦。

煤種灰分的軟化溫度和煤中灰分的化學(xué)成分有關(guān)系，若煤灰中酸性氧化物，如二氧化硅、三氧化二鋁、三氧化鈦含量越高，灰的熔點越高；若煤灰中堿性氧化物，如氧化鐵、氧化鈉、氧化鉀含量越高，則灰的熔點就越低。

另外，煤灰周圍介質(zhì)的性質(zhì)對灰熔融性有較大影響，當介質(zhì)中存在還原性氣體時，這些氣體與會中的三氧化二鐵相遇，就會使高價氧化鐵還原成低熔點的氧化亞鐵，并可能與其他氧化物形成共熔體，使灰熔點降低。

（2）一、二次風(fēng)風(fēng)率。如果送引風(fēng)量太大，進行強化燃燒，爐溫超過煤灰粘結(jié)溫度時，會形成高溫結(jié)焦。若鍋爐運行中配風(fēng)不合理或風(fēng)量不足，氧量低，煤不完全燃燒，會產(chǎn)生大量一氧化碳及氫等氣體，會使爐內(nèi)產(chǎn)生還原性氣氛，從而降低灰熔點。

（3）爐膛漏風(fēng)增大進入爐內(nèi)的風(fēng)量，降低燃燒室的溫度水平，推遲燃燒進程。冷灰斗處漏風(fēng)會抬高火焰中心，火焰拉長，導(dǎo)致爐膛出口煙溫升高，容易引起屏過結(jié)焦。

（4）煤粉細度過粗。煤粉細度偏離設(shè)計值過大；正常燃燒時，夾層風(fēng)隨一次風(fēng)在爐內(nèi)呈逆時針旋轉(zhuǎn)向上，由于二次風(fēng)風(fēng)速高，會在一次風(fēng)和爐墻之間形成一層屏障，這樣既提供了煤粉中的碳燃燒所需的氧量，又起到冷卻灰渣的作用；當不合格的煤粉進入爐膛時，較大的沒有完全燃盡的煤粉會沖破二次風(fēng)形成的屏障而沖刷爐墻，從而黏附在水冷壁上，形成結(jié)焦。

2 預(yù)防結(jié)焦的措施

我廠在2016年發(fā)生了#2、#5爐水冷壁斜坡處堆積大量焦子，不得不停機處理；#5爐先后發(fā)生三次由于掉大焦砸漏水冷壁，而不得不停爐處理的嚴重后果。痛定思痛，發(fā)電部鍋爐專業(yè)經(jīng)過專題會研究，查閱大量資料，咨詢兄弟電廠，結(jié)合我廠實際，提出以下措施：

（1）選擇合適的一、二次風(fēng)風(fēng)率。一次風(fēng)率占比控制在20-22%，但必須保證磨煤機通風(fēng)出力足夠。巡檢通過各噴燃器口觀察煤粉濃度及出粉情況，結(jié)合停磨后吹掃各粉管時間判斷是否滿足磨煤機的通風(fēng)出力；這樣也有利于調(diào)整煤粉細度。一次風(fēng)率選擇好，則相應(yīng)二次風(fēng)率已經(jīng)決定；合適的一次風(fēng)率，可以通過噴燃器是否清潔來判斷，若噴燃器結(jié)焦嚴重，則說明一次風(fēng)率較低，此時應(yīng)加大一次風(fēng)量。并且在高負荷期間開大底層二次風(fēng)開度。

（2）選擇合適的氧量。 氧量在負荷高于280MW時，嚴格控制在3.2%以上，230MW-280MW控制在3.5-3.8%之間，230MW以下控制在4.0-5.0%之間，嚴格控制氧量值，保證不發(fā)生缺氧燃燒。

（3）觀察爐內(nèi)燃燒情況。通過噴燃器看火孔觀察煤粉來粉情況、著火距離等，通過觀察火焰燃燒距離，判斷一次風(fēng)速度是否合適，一般在噴燃器相距20/25厘米著火為宜；若出粉較散，則應(yīng)加大周界風(fēng)開度；若出粉燃燒過程中有大量火星冒出，則說明煤粉細度不合格，太粗引起，就要調(diào)整磨煤機運行參數(shù)，如加載力、一次風(fēng)速、分離器折向擋板等進行處理；通過四角來粉情況對比，可判斷四角來粉是否均勻，若不均勻，則要通過可調(diào)縮孔來調(diào)整了；嚴格杜絕缺角燃燒。

（4）減少爐底漏風(fēng)。爐膛漏風(fēng)，破壞了正常燃燒工況，造成火焰的充滿度和攪拌混合情況惡化，火焰中心升高或偏斜，會加速結(jié)焦的形成。解決的辦法是減少漏風(fēng)量，使爐膛出口負壓不致過大，爐膛壓力在-50-70Pa為宜。巡檢檢查爐底鋼帶機是否有不嚴密的地方，鋼帶機冷卻風(fēng)是否開度合適，一般鋼帶機冷卻風(fēng)只要達到可以冷卻焦子的目的就行了，這要通過觀察渣倉溫度及經(jīng)驗來調(diào)整，要通過摸索得出合適的開度，既可以保證灰渣冷卻不燒壞設(shè)備，又要減少通過爐底漏入的空氣量。

（5）保證合適的煤粉細度。合適的煤粉細度可保證燃燒完全、減少結(jié)焦；根據(jù)化學(xué)實驗室做出的各爐煤粉細度的結(jié)果，來調(diào)整一次風(fēng)量、加載力、分離器折向擋板等，使其盡量接近設(shè)計值；

（6）選擇合適的爐膛出口溫度。合適的爐膛出口溫度，可以通過引風(fēng)機電流、排煙溫度、過再熱蒸汽減溫水來判斷。若空預(yù)器不堵塞，引風(fēng)機電流增加，過再熱器蒸汽減溫水量增加，排煙溫度升高，說明過再熱汽區(qū)域有結(jié)焦，若單純是轉(zhuǎn)向室溫度升高、減溫水量增加，則說明爐膛水冷壁區(qū)域結(jié)焦嚴重。

（7）加強吹灰，巡檢加強對各噴燃器口的檢查；制定定期落焦制度；采用分散燃燒方式，降低爐膛溫度。保持受熱面清潔，一方面可以提高鍋爐效率，另一方面受熱面清潔后，吸熱量增加，可以提高冷卻效率；受熱面清潔后，灰渣顆粒不易粘接，可防止出現(xiàn)大焦塊的現(xiàn)象。采用分散燃燒方式，采用合適的制粉系統(tǒng)運行方式，通過分配各層燃燒器負荷，分散爐膛熱負荷，必要時可通過改變各磨煤機處理的方式，改變層燃燒器負荷，達到燃燒擾動的目的。在吹灰方面，記錄哪些吹灰槍對汽溫影響最大，從而判斷哪些地方結(jié)焦比較嚴重，可適當增加吹灰次數(shù)。