電站鍋爐燃燒新疆準東煤防結焦的措施

呂忠

（神華神東電力新疆準東五彩灣發電有限公司，新疆 準東 831700）

制定防止結焦措施的目的：由于新疆準東煤灰成分的特殊性，具有很強的受熱面沾污及爐膛結焦特性，前期行業內和鍋爐生產商對準東煤的特性認識不足，鍋爐運行中易產生爐膛結焦和對流受熱面沾污、積灰，后果極其嚴重。為了防止因沾污結焦導致非計劃停爐，對安全生產和經濟生產造成極大的影響，特制定此措施。

1 結焦機理分析

灰熔性結焦機理分析：煤灰是多種復合化合物的混合物，堿性氧化物Fe203、CaO、M gO、Na2O，K2O的含量在達到某值時，燃燒時將結合為熔點更低的共晶體。煤灰周圍的介質性質也對灰的灰熔性影響較大，當爐內處于氧化性環境時，Fe呈穩定的氧化狀態Fe203，熔點較高，在還原性和半還原性環境中，Fe203會還原成Fe0，并可能使其他氧化物形成共熔體，灰熔點隨鐵含量的增加迅速降低。因此，處于氧化性環境中有利于防止結焦。

沾污性結焦機理分析：當煤中K，Na等堿金屬含量比較高，同時SO3含量也比較高，這些堿金屬生成的物質融化溫度均比較低等，在高溫下可能是氣態。但是當煙氣溫度較低后，容易遇冷黏結在受熱面上，同時起到“膠水”的作用，極易在對流受熱面區域形成沾污和積灰，這是一種成長性積灰，如不及時清除，將影響鍋爐的運行。

2 摻燒高熔點低鈉煤的必要性

目前階段，在鍋爐設計中還沒有辦法根除燒準東煤受熱面較嚴重的沾污現象，只能采取措施來減緩或降低沾污的危害。前期經過西安熱工院和本公司對部分電廠摻燒準東煤試驗及調研情況看出，能夠使鍋爐安全連續運行的配燒比例均為50%左右。當電廠摻燒準東煤比例提高到70%后，均出現了爐膛結焦、受熱面沾污、飛灰含碳量高、超溫及氣溫下降等問題，甚至出現被迫停爐。當前還沒有電廠能單獨燒準東煤時能保證鍋爐的長期安全運行，準東煤單獨燃燒或摻燒比例過大是不可行的。

3 摻配煤的管理措施

第一，燃料管理方面要加強煤質管理，對入廠煤要嚴格把關，對煤灰分熔融點偏低及堿金屬（特別是Na2O）含量很高的準東底板煤禁止入爐或入場。

第二，加強入爐煤的監督和化驗，化驗員每天不少于一次的取樣化驗，每星期應對入廠、入爐煤進行一次灰熔點分析，并將化驗結果發告知集控人員作為調整燃燒的依據。

第三，采用爐內摻燒方式配煤，負荷在60%以上時摻配煤比例暫時按低鈉煤40%、準東煤60%的比例摻燒。鍋爐A、B、C倉配準東煤，D、E倉配低鈉煤，根據給煤量計算比例。

第四，當低鈉煤摻燒比例低于40%時，應根據結焦情況降低機組負荷，并對各受熱面加強吹灰。當全燃準東煤時，應限制機組負荷不超過60%，對煙道受熱面加強吹灰，并密切監視尾部受熱面沾污結焦情況。

4 防止鍋爐水冷壁結焦的措施

第一，正常運行當中，應保持較大的外二次風擋板開度（≮70%），較小的內二次風擋板開度（40%～50%），使一、二次風充分的混合，以保證燃燒器區域氧氣充足。

第二，前后墻燃燒器盡量對稱投運，均勻配風，熱負荷均衡，兩側二次風量應均勻一致，保證火焰中心處于爐膛中心位置，減少爐膛出口煙溫差。

第三，機組正常運行時，省煤器后排煙氧量根據負荷保持在3.0%～4.0%運行，防止缺氧燃燒。

第四，磨煤機高負荷時，應保證下層燃燒器的二次風量滿足風粉比的要求，機組高負荷時控制燃燼風開度≯15%，低負荷時控制≯5%，以避免燃燒區域局部缺氧，出現過多的還原性氣體導致冷灰斗出現爬渣，或燒壞燃燒器火嘴。

第五，合理安排制粉系統運行方式：

A.定期化驗煤粉細度，根據化驗結果及時調整磨煤機分離器轉速，保持煤粉細度在合格范圍內。運行中發現煤粉細度超標，飛灰可燃物、爐渣可燃物不正常增大時，立即聯系檢修、檢查磨煤機磨輥及分離器是否正常。

B.嚴格控制磨煤機出口溫度不超過75℃，風煤比不大于2.0，一次風速保持較高，防止燃燒器周圍結焦。

第六，每班必須對焦渣形狀進行檢查，正常情況下，排渣機下焦渣基本為土黃色疏松焦渣。當由于爐膛溫度過高或大面積結焦，焦渣形狀變為黑色堅硬焦渣或黑色水珠狀焦渣時，應及時匯報。

5 防止鍋爐煙道受熱面結焦的措施

第一，嚴格執行防止爐膛結焦的措施，盡量保持水冷壁及屏過清潔，防止爐膛出口煙溫升高。

第二，運行中在允許的范圍內，應保持較細的煤粉細度，較高的一次風速，開大下部二次風量。燃燼風應保持較小開度，通過煤粉的“晚著火、快燃燼”，降低爐膛出口煙溫，減小煙道受熱面沾污性結焦。

第三，加強對省煤器灰斗倉泵的運行維護，高負荷時應增加省煤器灰斗倉泵的除灰次數，確保排灰暢通。

第四，堅持煙道各受熱面定期吹灰，吹灰時按如下規定執行：

A.機組負荷在40%～50%時，可以投入微油點火裝置助燃，設定吹灰壓力為2.0MPa，視燃燒情況和汽溫情況進行單支吹灰器手操吹灰。

B.機組負荷50%～70%，設定吹灰壓力為2.0MPa，進行程控吹灰，每天吹灰一輪。

C.機組負荷在70%以上時，設定吹灰壓力為2.0MPa，進行程控吹灰，每班吹灰一輪。

D.當準東煤摻燒比例大于60%或燃用北塔山煤較多時，應根據屏過結焦情況，適當提高吹灰壓力，有針對性地增加結焦部位的吹灰次數，以達到理想的吹灰效果。