鍋爐結(jié)焦原因危害以及如何預(yù)防

      鍋爐結(jié)焦是指灰渣在高溫下熔化后粘結(jié)在爐墻、受熱面、爐排上的現(xiàn)象。
鍋爐結(jié)焦的原因：

      1 ，煤的灰熔點(diǎn)低；超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，爐溫升高，煙氣流速加快，煤的灰粒
呈熔融；煤粉爐的爐膛矮或煤粉過粗使其在爐膛內(nèi)燃燒不盡；煤粉爐的煤粉噴嘴
角度調(diào)節(jié)不當(dāng)，距后墻太近或噴射速度大；運(yùn)行調(diào)節(jié)不當(dāng)，使火焰偏斜到爐墻或
水冷壁附近；吹灰或除焦不及時(shí)。

      2 ，燃用煤種的煤質(zhì)對電廠鍋爐的結(jié)焦有著根本的影響，結(jié)焦的內(nèi)因受灰
質(zhì)的組成成分和熔化溫度影響。煤灰對于高溫受熱面沾污結(jié)焦的傾向，可用灰熔
點(diǎn)溫度及灰的主要成分來判斷煤灰的結(jié)渣指標(biāo)。通?？捎没页煞种械拟}酸比、硅
鋁比、鐵鈣比及硅值來判斷其結(jié)焦傾向，用Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以判斷其沾污性。

      3 ，爐膛容積熱負(fù)荷、爐膛斷面熱負(fù)荷、燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷、爐膛幾何尺
寸對鍋爐結(jié)焦有直接關(guān)系。爐膛容積熱負(fù)荷設(shè)計(jì)值的選取不但影響煤的燃盡，更
重要的是影響爐膛出口溫度和爐膛溫度，特別對于灰熔點(diǎn)低的煤種，選取較大的
爐膛容積和截面積是必然的，否則爐膛上部及爐膛受熱面容易結(jié)焦。

      4 煤灰成分與組成、爐膛環(huán)境溫度和爐內(nèi)空氣動(dòng)力場。煤灰成分與組成是
產(chǎn)生結(jié)焦的根源，爐膛環(huán)境溫度是影響結(jié)焦的首要外部因素，爐內(nèi)空氣動(dòng)力場組
織的好壞，則對鍋爐結(jié)焦具有重要作用。

      5 ，鍋爐結(jié)渣的原因是多方面的，涉及到鍋爐的設(shè)計(jì)、燃燒器的設(shè)計(jì)布置、
設(shè)計(jì)煤種以及實(shí)際運(yùn)行煤種的特性及其差異。鍋爐結(jié)焦的危害：

      1 ，結(jié)焦會(huì)引起過熱汽溫升高，并導(dǎo)致過熱汽溫、再熱汽溫減溫水開大，
甚至?xí)兄缕鼙?；結(jié)焦會(huì)使鍋爐出力降低，嚴(yán)重時(shí)造成被迫停爐；結(jié)焦會(huì)
縮短鍋爐設(shè)備的使用壽命；排煙損失增大，鍋爐效率降低；引風(fēng)機(jī)消耗電量增加
；由于結(jié)焦往往是不均勻的，因而水冷壁結(jié)渣會(huì)對自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安全性
和強(qiáng)制循環(huán)鍋爐水冷壁的熱偏差帶來不利影響。

      2.結(jié)焦易成灰渣大塊，使撈渣機(jī)、碎渣機(jī)運(yùn)輸困難，有時(shí)會(huì)過載跳閘，嚴(yán)
重時(shí)使渣溝受堵，不得不降負(fù)荷運(yùn)行。

      3.結(jié)焦若熔合成大塊時(shí)，因重力從上部落下，導(dǎo)致砸壞冷灰斗水冷壁。低
負(fù)荷會(huì)因掉大塊焦而引起燃燒不穩(wěn)甚至熄火。

      4.若造成水冷壁全部結(jié)焦時(shí)，只有停爐進(jìn)行人工清焦。

      5.鍋爐的大焦塊掉在撈渣機(jī)后，瞬間產(chǎn)生大量的水蒸氣，破壞撈渣機(jī)的水
封，同時(shí)使?fàn)t底漏入大量冷風(fēng)，造成燃燒器區(qū)域（尤其是下排燃燒器區(qū)域）煤粉
火焰著火狀況的嚴(yán)重惡化，使?fàn)t膛負(fù)壓產(chǎn)生劇烈波動(dòng)（超限）而引起鍋爐滅火。
下面從運(yùn)行的角度來談?wù)勅绾畏乐瑰仩t結(jié)焦：

      1.選擇合理的運(yùn)行氧量?！　″仩t運(yùn)行氧量即爐內(nèi)的氧化或還原性氣氛，
它對鍋爐的結(jié)焦有非常大的影響，如果鍋爐運(yùn)行氧量偏低，爐內(nèi)還原性氣氛較強(qiáng)，
煤的灰熔點(diǎn)就會(huì)下降，鍋爐就容易結(jié)焦。這是因?yàn)榛胰埸c(diǎn)隨著鐵量的增加而下降，
鐵對灰熔點(diǎn)的影響還與爐內(nèi)氣體性質(zhì)有關(guān)，在爐內(nèi)氧化性氣氛中，鐵可能以Fe2O3
形態(tài)存在，這時(shí)隨著含鐵量的增加，其熔點(diǎn)的降低比較緩慢；在爐內(nèi)還原性氣氛
中（氧量不足），F(xiàn)e2O3 會(huì)還原成FeO ，灰熔點(diǎn)隨之迅速降低，而且FeO zui容易
與灰渣中的SiO2形成熔點(diǎn)很低的SiO2，其灰熔點(diǎn)僅為1 065 ℃。當(dāng)煤質(zhì)有波動(dòng)時(shí)，
運(yùn)行人員沒辦法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，造成鍋爐燃燒配風(fēng)方式不是處于優(yōu)化狀
態(tài)，特別是上層噴嘴煤粉顆粒燃盡性差，有一部分大顆粒煤粉在爐膛出口處尚未
燃盡，導(dǎo)致鍋爐爐膛出口煙溫偏高，結(jié)焦嚴(yán)重，由于爐膛截面大，熱負(fù)荷較?。?br />當(dāng)煤質(zhì)變劣時(shí)，煤粉的燃盡性能適應(yīng)能力不強(qiáng)。提高鍋爐運(yùn)行氧量，避免爐內(nèi)出
現(xiàn)還原性氣氛。加強(qiáng)爐內(nèi)吹灰工作，特別是重點(diǎn)區(qū)域要增加吹灰次數(shù)，如果運(yùn)行
氧量還偏低，必要時(shí)適當(dāng)降低負(fù)荷。由于結(jié)焦的主要區(qū)域在爐膛出口處，此處容
易堵塞煙道，增加煙氣阻力，引風(fēng)機(jī)出力更顯不足，所以要防止結(jié)焦與還原性氣
氛惡性循環(huán)的趨勢。機(jī)組檢修時(shí)，對空氣預(yù)熱器進(jìn)行重點(diǎn)清洗，降低風(fēng)煙道的阻
力，提高風(fēng)機(jī)的出力。

      2.選擇合理的爐膛出口溫度對鍋爐進(jìn)行優(yōu)化燃燒調(diào)整試驗(yàn)，對爐膛出口煙
溫（或高溫受熱面管壁溫度）進(jìn)行在線監(jiān)視，在保證主參數(shù)合格的前提下，建立
在線的優(yōu)化運(yùn)行指導(dǎo)系統(tǒng)；通過合理調(diào)配各一次風(fēng)和二次風(fēng)的運(yùn)行風(fēng)門開度以及
運(yùn)行氧量，保證主參數(shù)合格和爐膛出口煙溫低于燃煤灰熔點(diǎn)的同時(shí)來保證蒸汽質(zhì)
量，從而防止?fàn)t膛出口結(jié)焦；通過對爐膛出口煙溫、過熱汽溫、鍋爐負(fù)荷、燃燒
氧量、爐膛排煙溫度等各種運(yùn)行參數(shù)的在線監(jiān)測，也可以評價(jià)鍋爐爐膛出口是否
會(huì)產(chǎn)生結(jié)焦，從而防止在燃用不同煤種時(shí)鍋爐爐膛結(jié)焦，并能獲得zui大的鍋爐效
率。

      3 . 保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原性氣氛，防
止局部嚴(yán)重積灰、結(jié)焦。（鯾傃鷺倹；當(dāng)一、二次風(fēng)的位置、風(fēng)速、風(fēng)量設(shè)計(jì)不
合理時(shí)，盡管爐內(nèi)總空氣量大，但仍會(huì)出現(xiàn)局部區(qū)域的熾熱焦碳和揮發(fā)分得不到
氧量而出現(xiàn)局部還原性氣氛。當(dāng)煤粉爐煙氣含氧量低于3%時(shí)，由于局部缺氧，將
會(huì)使CO含量急劇增加。

      4.應(yīng)用各種運(yùn)行措施控制爐內(nèi)溫度水平。 爐內(nèi)溫度水平高，將使煤中?
恍┮諄臃⒓钚匝躉鍥蟶?400 度以上），使堿金屬化合物在受熱面上
凝結(jié)（1000~1100 度）。堿金屬直接凝結(jié)在受熱面上會(huì)形成致密的強(qiáng)黏結(jié)性灰。
可在初始灰層中形成產(chǎn)生低熔點(diǎn)復(fù)合硫酸鹽反應(yīng)的條件，還會(huì)使含有堿性化合物
的積灰外表層黏結(jié)性增強(qiáng)，加速積灰過程的發(fā)展。煤灰呈熔化或半熔化狀態(tài)，熔
融灰會(huì)直接黏在受熱面上，產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)焦。措施：加大運(yùn)行中過量空氣系數(shù)，增
加配風(fēng)的均勻性，防止局部熱負(fù)荷過高和產(chǎn)生局部還原性氣氛，調(diào)整四角風(fēng)粉分
配的均勻性，防止一次風(fēng)氣流直接沖刷壁面，必要時(shí)采取降負(fù)荷運(yùn)行。

      5.組織合理而良好的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場是防止結(jié)焦的前提。當(dāng)灰渣撞擊爐壁
時(shí)，若仍保持軟化或熔化狀態(tài)，易黏結(jié)附于爐壁上形成結(jié)渣，因此必須保持燃燒
中心適中，防止火焰中心偏斜和貼邊

      6.四角煤粉濃度及各燃燒器配風(fēng)應(yīng)盡量均勻。煤粉噴口煤粉量分配不均勻
的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負(fù)荷分配不均勻，在燃燒空氣不足的情況下，爐
膛結(jié)焦?fàn)顩r惡化。當(dāng)燃燒器配風(fēng)不均勻或者鍋爐降負(fù)荷，燃燒器缺角或缺對角運(yùn)
行時(shí)，爐內(nèi)火焰中心會(huì)發(fā)生偏斜。運(yùn)行時(shí)要盡量調(diào)平四角風(fēng)量，避免缺角情況。

      7.要有合適的煤粉細(xì)度。煤粉粗，火炬拖長，粗粉因慣性作用會(huì)直接沖刷
受熱面。再則，粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多，熔化比例高，沖墻后容易引起結(jié)
焦。但是，煤粉太細(xì)也會(huì)帶來問題，一是電耗高，制粉出力受到影響，二是爐膛
出口煙溫升高，易引起結(jié)焦。

      8.適當(dāng)提高一次風(fēng)速可以減輕燃燒器附近的結(jié)焦。提高一次風(fēng)速可推遲煤
粉的著火，可使著火點(diǎn)離燃燒器更遠(yuǎn)，火焰高溫區(qū)也相應(yīng)推移到爐膛中心，可以
避免噴口附加結(jié)焦。提高一次風(fēng)速還可以增加一次風(fēng)射流的剛性，減少由于射流
兩側(cè)靜壓作用而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)，避免一次風(fēng)直接沖刷壁面而產(chǎn)生結(jié)焦。注意一次風(fēng)
速的提高受煤粉著火條件的限制。

      9.爐膛出口溫度場應(yīng)盡可能均勻。降低爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)，均勻的溫度分
布可使密排對流管束中煙氣溫度低于開始結(jié)焦溫度。應(yīng)用二次風(fēng)反切來減少殘余
旋轉(zhuǎn)，

      10. 摻燒不同煤種。煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰焦特性。
低灰熔點(diǎn)煤灰分仍在受熱面上沉積，但高熔點(diǎn)固態(tài)灰對受熱面有一定的沖刷作用，
使沉積量降低。

      11. 配風(fēng)方面。高負(fù)荷開大底層風(fēng)。

      12. 加強(qiáng)對爐膛的吹灰，防止低負(fù)荷掉灰對鍋爐燃燒產(chǎn)生不良的擾動(dòng)。

河南太康鍋爐有限公司

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