火力发电厂锅炉结焦的原因探讨

火力发电厂锅炉结焦的原因探讨

张昊彤

（大唐国际丰润热电有限责任公司，河北唐山 063000）

摘　　要：我国火力发电厂的燃料主要是以煤炭为主，但是由于煤的质量、燃烧的调整等原因，在火力发电厂锅炉运行的过程中，会常常发生结焦的情况。锅炉结焦会严重影响机组运行的安全性及经济性，虽然我国就锅炉的结焦问题对燃烧器进行了一系列的改造，而且在还进一步进行调整和完善，使锅炉的结焦问题取得了一定的改善，但随着煤炭市场受其他因素影响而不断的变化，导致入炉煤的质量得不到保障，因此，结焦问题没有从本质上得到改变。

关键词：火力发电厂；锅炉结焦；原因；对策

中图分类号：ＴＫ２２７．２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７４－７７１２　（２０１４）　２２－００４１－０１锅炉结焦是煤粉炉中较为常见的问题之一，其结焦一般是不均匀分布的，这就导致过热器的热偏差变大。如果在燃烧器的喷口处结焦，就会影响气流的正常喷射，破坏锅炉内空气的动力工况，严重时会造成锅炉的灭火，导致锅炉严重的结焦，这会导致锅炉停止运行，所以，锅炉结焦问题是不容忽视的，必须得到解决。

一、分析火力发电厂锅炉结焦的原因

锅炉结焦的原因很多，其中在煤粉炉中存在的较多，其主要的原因是在锅炉内高温处熔化或者软化后的灰尘接触到受热面之后，会粘附在受热面上，时间长了就会形成积灰。再加上灰的导热性较差，造成积灰内外表面的温差较大，积灰增加了管壁面的粗糙度，更多的灰尘在自然软化后就更容易粘附到粗糙面上，灰尘外围的温度越高，其覆盖面的灰就会越多，所以积的灰层也会越变越厚，当灰尘的温度达到熔点后，灰尘就会变成液体流到附近的受热面管里，这将扩大结渣的面积，从而形成了结焦。总之，锅炉结焦与锅炉的设计、燃烧器的布置和安排方式及煤种等因素相关，我们对此进行了如下的分析：（1）受煤粉细度和煤质的影响。粗的煤粉燃烧时间较长，但是如果粗煤粉的比例过大，则不利于燃料燃尽，甚至会导致火焰拉长，造成炉膛出口处的灰在较高的温度下，会发生软化或熔化的现象，使炉膛出口处出现结焦的状况。因此，要根据燃料的实际情况合理的调整煤粉的细度。煤质的变化会导致锅炉严重结焦。结焦的内因是灰质的成分与熔化温度，灰质中的碱性氧化物的含量在一定范围内时，会较比较容易结焦，外因是燃烧器与煤质不匹配。因此，针对煤质变化所造成的结焦问题，在注重灰熔点的基础上重点关注燃烧器与煤质的匹配问题。（2）受炉膛温度和灰熔点的影响。随着燃烧器内温度的不断升高，煤灰就会达到熔化的状态，就可能自然结焦。锅炉断面的热负荷、燃料的发热量以及水分含量等都可以对燃烧器区域的温度造成影响，然而结焦的根本原因是熔化状态下灰尘沉积在受热面上形成的。物体的熔点一般与物体的浓度、组成的化学成分以及物体周围介质的性质等有关，灰的熔点具有同样的道理，结焦的主要原因就在于灰熔点的高低，灰的熔点和锅炉受热面的结焦程度是成反比的关系。周围的烟气中如果含有一氧化碳、氢气等还原性的气体时，会使灰的熔点降低200℃左右，还原性气体存在的原因是灰成分中熔点比较高的三氧化二铁被还原成氧化铁，这二者的熔点相差约250℃。除此之外，灰的熔点还和其在烟气中的浓度相关，如果除掉其他的干扰条件，煤中不同含灰量，其熔点也不相同，其主要原因是灰中的各种成分在加热的过程中，分子在不断的运动，相互接触也越来越频繁，因此，熔点可能会不断的降低。（3）是否对锅炉的燃烧进行了适当、合理的调整。如今我国火力发电厂使用较多的是四角切圆燃烧方式的锅炉，其煤粉气流和邻角气流相互撞击时会使火焰贴墙，从而产生较多的灰渣。锅炉在实际的运行时，由于各种内外在因素的影响，使火焰不能按照设计的方式燃烧，会发生一定位置的偏移。煤种不同时，煤粉着火的距离也会发生明显的变化。虽然各电厂对冷态空气的动力场做出了相关的

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试验，调试后也严格的按照锅炉设计说明书进行，但是，在机组运行一段时间后，煤粉细度以及配风的不断变化都会使火焰中心发生一定变化。（4）受人为因素的影响。如果在设备和煤粉都没有发生变化的情况下，那么结焦的关键因素就是人了。大部分电厂机组都使用委托维护的运行模式，其操作人员不在电厂的编制内，也不在电厂管理范围内，因此，在处理结焦方面的问题时，其工作人员没有积极主动的探索解决办法，而是被动的处理结焦的问题，这不利于结焦问题的改善和解决。

二、解决和处理锅炉结焦的相关对策

（1）稳定煤种或保持煤质与燃烧器的匹配。一般情况下，煤质是不容易改变的，因此，电厂应该想办法进行解决，可以配煤掺烧，对整个机组进行技术改革，还可以在煤场外加一条配煤带，这样双皮带可以同时供煤，既可以解决配煤的问题还可以解决煤质不均匀的问题。还可以采取煤仓落煤混合，磨煤机进行配合磨煤、交叉混粉等措施来保持煤质的均匀。在燃用高热值低灰熔点煤质时，一定要使用按燃用动力煤锅炉设计的燃烧器，使煤质与燃烧器匹配，降低其结焦性。（2）定期进行吹灰。在发电厂锅炉的受热面上安装吹灰器，每隔一段时间就对受热面进行一次吹扫，这样既能有效的保持受热面的干净清洁，还能很好的避免灰渣的大量沉积。虽然吹灰器具有很好的清洁效果，但是它还是不能从根本上解决结焦问题，定期进行吹灰只能有效的控制结焦程度。此外由于吹灰器不能全方位的进行吹灰，在结焦比较严重的喷燃器区却属于“死角”，而且在吹风时还会对燃烧工况的上升有干扰。所以，在布置和使用吹灰器的过程中必须了解所用煤种的结焦倾向性，这样才可以使受热面的积灰得到及时有效的清理。（3）可以相应的使用除焦剂。除焦剂是一种化学药剂，它可以和锅炉内的焦渣发生一定的化学反应，使焦渣变的疏松软化，因为它的作用范围比较广泛，对从炉膛到烟道的各级受热面都有效。对于那些不容易吹扫比较硬的结焦，在使用除焦剂后灰渣会逐渐的变疏松，这样就很容易被清扫了，并且这种除焦方法见效的时间还比较长。（4）在运行过程中必须注意的问题。1）每次停炉后，必须安排专业人员对炉内的结焦进行清扫处理。除此之外，在每次停炉后还要对风烟系统进行定位正压，对那些密闭不严的地方必须及时进行修理；2）要保证锅炉在正常的方式下运行，如果锅炉进行超额工作，会导致炉温和炉管的温度上升，这样使灰尘更容易熔化，造成的结果是灰尘更容易在受热面上沉积进而形成结焦。

三、结束语

综上所述，对于火力发电厂锅炉的结焦和积灰问题，我们首先要找出其结焦的根本原因，再从理论上进行分析，根据锅炉的具体参数与实际的工作状况，找出切实可行的预防和解决措施，这样才能从根本上控制结焦程度，减轻对锅炉的危害，最终提高锅炉的工作效率。

参考文献：

［１］艾百仁，王春礼，赵辉．锅炉结焦的原因及应对措施［Ｊ］．电站系统工程，２０１０（０４）．

火力发电厂锅炉结焦的原因探讨

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张昊彤

大唐国际丰润热电有限责任公司,河北唐山,063000消费电子

Consumer Electronics Magazine2014(22)

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