电站锅炉结焦原因及防治对策

电站锅炉结焦原因及防治对策

许飞

（国家电投河南电力有限公司平顶山发电分公司河南平顶山467312）

摘要：煤是发电站锅炉中常用的燃料，由于煤燃烧后形成含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物质，且这些物质大多数在锅炉运行的过程中会以各种形式在受热表面聚集，导致受热面出现结焦的情况。这就使得锅炉的受热面传热的性能降低，所以我们必须对其原因和危害进行分析，并采取针对性的预防措施，确保其安全高效的运行。

关键词：电站锅炉；结焦原因；防治

国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司#1锅炉为该炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的DG-3000/26.15-Ⅱ1型超超临界参数直流煤粉炉。该炉为对冲燃烧方式、风冷钢带干式除渣、单炉膛、内螺纹螺旋管圈水冷壁、一次中间再热、平衡通风、露天岛式布置、全钢构架悬吊Π型结构。锅炉配有脱硝系统。

1电站锅炉结焦的危害

在电站锅炉运行过程当中，锅炉结渣或者结焦都是经常发生的一些问题。电站锅炉运行主要耗费的原料为煤，煤在经过燃烧后所产生的产物中含有大量灰尘、硫物质及氮化物等废弃物质，这些产物在锅炉运行过程中会以不同形式附着在表面进行沉淀，这就造成了锅炉内部表面会出现一些积渣和积灰现象，一旦锅炉表面出现积渣或者积灰都会一定程度上造成整个受热面的受热不均匀，热量很难进行传递。因此这就导致在某些位置的物料温度在一定程度上超过了灰熔点，对于所燃烧出现的灰熔点如果没能及时的进行清除，就会出现结焦现象。因此可以看出，温度过高或者过低，都会产生结痂的现象。随着时间的推移，这种现象会不断的恶化，这样就会导致在使用这种受热层积灰或者积渣较严重的电站锅炉时，耗费的煤量都会有所增加，同时也会导致煤在燃烧过程中的热传递效率有所降低，在严重的情况下，还会造成烟气管道堵塞从而影响整个锅炉的正常使用。如果对于这些状况没有及时的解决，很可能会发生设备的损坏，甚至是人员的伤亡。

2电站锅炉结焦的原因

2.1煤粉细度的影响

粗煤粉燃烧的时间比较长，而如果煤粉中含有较多的粗煤粉，会造成火焰拉长，不利于燃料的燃尽，直接导致炉膛出口的灰长时间处于温度较高的情况下，容易发生熔化或软化现象，造成炉膛出口的位置结焦。而如果煤粉过细，虽然避免了燃料不好燃尽的弊端，但是由于着火早，会破坏到燃烧器，因此要根据实际燃料的使用情况来适当调整煤粉的细度。

2.2人为因素的影响

除了以上几点因素外，人员因素也是锅炉结焦的关键原因。一些电厂机组采取的是委托维护模式，运行和操作的人员不是电厂的编制员工，不受电厂直接管理。在应对锅炉结焦方面，操作人员往往缺乏主动解决问题的主动性和积极性，只是被动的处理结焦问题，一定程度上也造成了结焦问题的产生[1]。

2.3调整锅炉燃烧

本公司锅炉是采取对冲燃烧方式，而由于煤粉气流和旋流强度偏差导致火焰贴墙，很容易产生出灰渣。在实际的锅炉运行过程当中，由于内在与外在的原因影响，火焰会发生一定的偏移，不可能完全按照设计中的进行。另外在煤种变化时，煤粉着火的距离也发生改变。各个电厂都会对冷空气动力场做调试实验，严格按照锅炉的设计说明来运行，但是随着机组的运行之后，配风变化或煤粉细度变化等都会导致锅炉内燃烧的火焰中心产生变化。

3电站锅炉结焦的防治对策

3.1选择煤种及控制煤粉细度

为了保证燃煤中氧化物含量符合标准，一定要严格按照设计煤种的要求选择燃煤，对燃煤的成分含量进行严格的检查，避免因为某种物质含量过高而出现结焦。同时，还应该控制好煤粉的细度，如果煤粉颗粒较粗，在炉膛旋转时就容易分离出来而与避免碰撞，不仅会因为未燃尽而造成燃烧器和炉膛上部结焦，还会加剧对炉壁以及受热面的磨损。如果煤粉颗粒较细，着火速度就会加快，由于燃烧器区域温度较高就会结焦，而且会增加电耗。经过试验论证后，将煤粉颗粒的细度控制在合理的范围内，并且保证颗粒的均匀性。根据锅炉实际运行状况，结合各项参数指标，逐步确定合理的颗粒细度数值，最大程度地降低结焦。

3.2使用吹灰器

吹灰是防治结焦的重要手段，效果比较明显，且可操作性和安全性较高。经过大量的数据表明，在炉膛内壁和受热面上的结焦程度与时间成正比例关系，所以保证有效的吹灰是降低结焦的直接手段。为了保证吹灰效率，要合理设定频率，根据实际吹灰的效果、积灰以及结渣的速度等确定吹灰的频率，保证在结渣和积灰达到一定程度前除去内壁和受热面上的积灰和结渣。吹灰器的位置要设计合理，一方面要保证吹灰器的数量，保证所有容易结焦的部位都在有效半径内。另一方面还要保证吹灰器的蒸汽压力，使吹灰器达到最佳的除焦效果。为了保证吹灰器功能的正常发挥，应该定时检查吹灰器的运行状态，避免因为泄露、卡塞等现象而导致吹灰器失灵，加强对吹灰器的维修检查，提高吹灰器运行效率。

3.3调整炉内空气动力场

因为切向燃烧方式是由燃烧器运行方式与炉膛内部结构共同决定的，所以从这个角度考虑气流偏离的原因比较客观，一方面炉膛内旋转气流会对射流进行横向撞击，另一方面射流两侧因为补气条件不同而形成一定的压差。同时，燃烧器出口的气流在炉膛内形成火球的假想切圆直径以及炉膛的形状也是影响结焦的重要原因。所以假想切圆直径变小，那么就会减少气流的偏离，减少气流冲刷水冷壁的几率，进而减少结焦现象。改变炉膛结构也可减少气流偏离，正方形大切角炉膛可避免气流偏离。

3.4控制机组负荷

为了保证机组运行负荷在规定范围内，一定要合理控制燃料量，保证炉内温度的稳定性，从而控制受热面的温度来降低结焦的可能性。对于超负荷运行的机组，结焦现象比较严重，可降低运行负荷来调整。通过锅炉的昼夜负荷波动，降低附着在水冷壁和分隔屏上的松散灰渣。对锅炉的运行负荷进行调整来防止结焦会对发电量产生一定的影响，所以这种方式适用于应急措施。

3.5使用除焦剂

除焦剂是一种化学药剂，在使用中和焦渣可以产生化学反映，改变焦砟的质地，使之疏松软化。除焦剂的使用范围比较广泛，从炉膛到烟道的各个受热面都可以使用。不容易吹扫的结焦处在加除焦剂之后，灰渣会逐渐的疏松并且容易脱落。必须保证锅炉在正常的方式下运行。锅炉的超额工作会导致炉管温度升高，煤灰更容易发生熔化和软化，导致煤灰在受热面沉积并形成煤焦，另外不能长期使煤、油混烧，混烧情况下较容易发生结焦情况。在停炉之后要安排专业的人员进行检修处理，对于密闭不严的风眼系统进行及时修理。

结论

电站锅炉结焦产生的原因是多方面的，表现形式也不尽相同，炉膛负压增大、氧量下降、排烟温度升高、受热面超温等，这些现象都会对电站锅炉的性能产生一定的危害，不仅会影响锅炉运行效率，而且会对锅炉的安全性、经济性和稳定性产生不同程度的影响。所以要对电站锅炉结焦的现象进行具体分析，不断地总结经验，从而有效防治锅炉结焦现象的发生，在提高电站锅炉运行效率的同时，达到节能降耗的目标。

参考文献：

[1]吴鹏辉.300MW电站锅炉结焦的成因及防治研究[J].企业技术开发，2017，36（11）：46-47+67.

[2]吕忠.电站锅炉燃烧新疆准东煤防结焦的措施[J].黑龙江科学，2017，5（06）：109.

[3]张国平.超临界电站锅炉结焦原因试验分析及治理[J].电力学报，2017，28（06）：529-532.

[4]吴松山，吴重科.电站锅炉结焦、积灰原因与预防措施[J].中国石油和化工标准与质量，2017，33（14）：256.