發(fā)電廠鍋爐結(jié)焦問(wèn)題優(yōu)化

【摘 要】鍋爐結(jié)焦問(wèn)題一直是電廠鍋爐運(yùn)行中普遍遇到的難題，鍋爐結(jié)焦會(huì)破壞鍋爐的正常運(yùn)行工況，破壞整個(gè)電力系統(tǒng)中正常的水循環(huán)，甚至可能造成爆管、鍋爐爆炸事故，更嚴(yán)重者可能會(huì)造成鍋爐爐膛出口堵塞，導(dǎo)致鍋爐停運(yùn)。本文筆者詳細(xì)的分析了鍋爐結(jié)焦的危害及鍋爐結(jié)焦對(duì)于整個(gè)電廠運(yùn)行的危害，并總結(jié)分析出鍋爐結(jié)焦的原因，根據(jù)不同的原因提出鍋爐結(jié)焦優(yōu)化對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠；鍋爐；結(jié)焦；優(yōu)化

0 緒論

1）鍋爐結(jié)焦的過(guò)程

一般我們認(rèn)為鍋爐中的結(jié)焦存在兩種情況，第一種是，灰渣顆粒隨著爐膛內(nèi)的煙氣一起運(yùn)動(dòng)，在遇到爐膛水冷壁吸熱面時(shí)被冷卻轉(zhuǎn)化為液態(tài)，再次接近爐墻或者水冷壁時(shí)由液態(tài)凝固為氣態(tài)，形成一層較疏松灰層，這種結(jié)焦只要經(jīng)過(guò)吹灰就可以去除；另一種，這種結(jié)焦形成的主要原因主要是由于爐膛內(nèi)的溫度過(guò)高，達(dá)到了煤粉的熔點(diǎn)，處于熔融態(tài)的灰渣具有較強(qiáng)的粘度性，它們與未燃盡的焦炭結(jié)合吸附在爐墻內(nèi)形成結(jié)焦。這種結(jié)焦較頑固難去除，是結(jié)焦去除中的重點(diǎn)出去對(duì)象。

2）鍋爐結(jié)焦的危害

鍋爐結(jié)焦對(duì)于鍋爐的危害是不容忽視的，首先是引起熱汽的溫度升高，導(dǎo)致熱汽溫、再熱汽溫、減溫水的流量加大，甚至引起爆管。結(jié)焦還會(huì)降低鍋爐的工作效率，導(dǎo)致鍋爐停工；其次鍋爐結(jié)焦的大量形成會(huì)增加撈渣機(jī)、碎渣機(jī)的負(fù)荷，甚至?xí)疬^(guò)載跳閘，降低運(yùn)行效率；另外，結(jié)焦如果形成的是大塊的焦塊，焦塊重力下墜會(huì)砸壞爐壁，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，大塊焦又會(huì)引起爐膛內(nèi)燃燒不穩(wěn)而熄火。

1 影響鍋爐結(jié)焦的主要因素

1.1 煤粉灰分的特性

在引起鍋爐結(jié)焦的因素的煤粉灰的特性屬于主要的影響因素，從煤粉灰角度判斷鍋爐結(jié)焦的一個(gè)重要依據(jù)就是煤粉灰的熔融性。通常用煤粉灰的熔點(diǎn)ST來(lái)衡量鍋爐是否會(huì)發(fā)生結(jié)焦，不同燃料的灰分具有不同的熔點(diǎn)，一般我們認(rèn)為熔點(diǎn)較低的煤更容易結(jié)焦，當(dāng)ST<1200℃屬于熔點(diǎn)較低的煤料。

當(dāng)煤粉中堿性氧化物含量較高時(shí)，其熔點(diǎn)較低，煤粉更容易結(jié)焦；當(dāng)煤粉灰中含氧化硅和氧化鋁含量較高時(shí)，其熔點(diǎn)較高不容易結(jié)焦。

1.2 煤粉的濃度和細(xì)度

濃度較高的煤粉會(huì)增加鍋爐出口處的熱負(fù)荷，靠近爐墻就會(huì)在爐墻上形成還原性環(huán)境，容易造成鍋爐結(jié)焦，但是過(guò)于稀疏的煤粒從鍋爐中出來(lái)以后就很容易脫離主流，導(dǎo)致燃燒中的粉粒和灰粒撞擊爐壁從而形成結(jié)焦。

煤粉細(xì)度對(duì)于鍋爐燃燒的影響也很大，如果煤粉太細(xì)的話就會(huì)使?fàn)t膛內(nèi)的著火點(diǎn)提前，那很容易在鍋爐噴口處形成結(jié)焦；但是煤粉太粗又會(huì)使著火推遲，火焰中心上移使?fàn)t膛出口溫度過(guò)高，在爐膛出口處形成結(jié)焦。

1.3 爐膛的設(shè)計(jì)特性

從鍋爐結(jié)焦的形成過(guò)程我們知道，結(jié)焦形成主要是鍋爐內(nèi)的溫度過(guò)高，達(dá)到了煤粉內(nèi)某些物質(zhì)的熔點(diǎn)，熔融態(tài)的物質(zhì)冷卻形成結(jié)焦，而爐膛設(shè)計(jì)特性對(duì)于鍋爐結(jié)焦的影響主要表現(xiàn)為對(duì)于鍋爐爐膛溫度的影響，如果鍋爐的設(shè)計(jì)負(fù)荷值并不高，而使用時(shí)卻采用高負(fù)荷運(yùn)行，就容易出現(xiàn)爐膛超負(fù)荷運(yùn)行，或者在實(shí)際運(yùn)行時(shí)爐膛的熱負(fù)荷較高，那么就會(huì)增加爐膛內(nèi)的溫度，加快煤粉的熔融，從而加快鍋爐結(jié)焦。

1.4 風(fēng)煤配比不當(dāng)

在說(shuō)明風(fēng)煤配合比對(duì)于鍋爐結(jié)焦的影響之前我們首先要了解鍋爐的一次風(fēng)和二次風(fēng)的概念，一次風(fēng)指含有煤粉和空氣的風(fēng)，二次風(fēng)就只是單純的空氣，通入二次風(fēng)的主要目的就是為了使一次風(fēng)中的煤粉可以充分燃燒。

在鍋爐運(yùn)行中，如果操作不當(dāng)，一次風(fēng)和二次風(fēng)的混合不夠好、二次風(fēng)進(jìn)駐較晚，或者是含氧計(jì)量表計(jì)量的不夠準(zhǔn)確，都有可能造成鍋爐內(nèi)的含氧量不足，使?fàn)t膛內(nèi)局部地區(qū)處于還原狀態(tài)，導(dǎo)致熔點(diǎn)高的物質(zhì)反應(yīng)生成熔點(diǎn)低的亞態(tài)物質(zhì)或者共晶體，從而降低了煤粉的熔點(diǎn)，使鍋爐結(jié)焦產(chǎn)生可能。

2 鍋爐結(jié)焦問(wèn)題優(yōu)化

鍋爐結(jié)焦的原因復(fù)雜多變，因此防止鍋爐結(jié)焦的主要原則就是盡量消除鍋爐產(chǎn)生結(jié)焦的條件，在結(jié)焦初期就要通過(guò)合理的操作，盡量避免結(jié)焦的不斷惡化。

2.1 保證燃料質(zhì)量

首先要提高鍋爐燃料-煤粉的質(zhì)量，改善煤粉特性，煤質(zhì)要達(dá)到鍋爐設(shè)計(jì)的允許變化范圍，爐司也應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤質(zhì)進(jìn)行燃燒調(diào)整。另外，應(yīng)當(dāng)提高鋼球的質(zhì)量，如果鋼球不合格的話就會(huì)使煤粉灰進(jìn)入爐膛時(shí)混有一定量的鐵屑，增加了煤粉中堿性氧化物含量，導(dǎo)致煤粉熔點(diǎn)降低，更易結(jié)焦。

2.2 改進(jìn)爐膛結(jié)構(gòu)

對(duì)爐膛進(jìn)行改進(jìn)的目的是要控制爐膛的大小以及爐膛內(nèi)煙氣的溫度，從而防止結(jié)焦。爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)各類(lèi)參數(shù)需要滿(mǎn)足表1、表2內(nèi)的參數(shù)值。

爐膛容積熱負(fù)荷的高低還取決于爐膛內(nèi)水冷壁布置的多少。水冷壁太少，爐膛容積熱負(fù)荷過(guò)高，就會(huì)嚴(yán)重結(jié)焦。特別是爐膛出口的捕渣管不要布置得太密，否則容易掛渣堵死。

2.3 防止超負(fù)荷運(yùn)行

在鍋爐結(jié)焦形成的原因中我們知道，鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行也容易使鍋爐結(jié)焦，所以在啟用鍋爐之前就需要充分的了解鍋爐的設(shè)計(jì)特性，避免超負(fù)荷運(yùn)行。在燃燒揮發(fā)份高、熱量高的煤粉時(shí)，應(yīng)提高一次風(fēng)速，推進(jìn)著火點(diǎn)，減少煙氣回流降低噴口附近的熱負(fù)荷，減少結(jié)焦在燃用一種結(jié)焦性較強(qiáng)的煤種時(shí)，由于鍋爐負(fù)荷不同而引起燃燒工況及熱效率的變化，見(jiàn)表3。

表3 鍋爐負(fù)荷不同而引起燃燒工況及熱效率的變化

2.4 加強(qiáng)運(yùn)行操作的調(diào)整

另外一個(gè)減少鍋爐結(jié)焦的重要措施是加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行中的操作，在鍋爐運(yùn)行中一般保持出口溫度為850～950℃，這就應(yīng)做到三點(diǎn)：

1）保持適當(dāng)?shù)倪^(guò)剩空氣系數(shù)，合理使用一、二次風(fēng)；

2）給煤要均勻，在負(fù)荷變化較大或煤種變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整煤層厚度。如如果使用的是結(jié)焦性較強(qiáng)的煤粉，那煤層厚度為80～120mm，爐排取快速，送風(fēng)量較小。使用的是結(jié)焦性較差的煤粉時(shí)，煤層厚度100～140℃，爐排取中速，送風(fēng)量較大；

3）對(duì)于干煤應(yīng)適當(dāng)摻水，對(duì)于含硫化鐵粘結(jié)性強(qiáng)的煤應(yīng)及時(shí)打焦清渣，對(duì)于灰分大的煤應(yīng)適當(dāng)增加清爐次數(shù)，對(duì)于管群、煙管或煙室的堵灰應(yīng)及時(shí)清理。

2.5 定期進(jìn)行鍋爐受熱面吹灰

對(duì)鍋爐的受熱面定期進(jìn)行吹灰，可以有效的防止鍋爐受熱面在積灰之后影響鍋爐的傳熱，所以鍋爐運(yùn)行人員在發(fā)展結(jié)焦后應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行吹灰，防止情況惡化。

3 結(jié)論

鍋爐結(jié)焦對(duì)于電廠鍋爐的運(yùn)行具有較大的危害，嚴(yán)重的影響著鍋爐的運(yùn)行效率，甚至發(fā)生爆炸事故，所以應(yīng)當(dāng)盡量避免鍋爐結(jié)焦的發(fā)生。

引起鍋爐結(jié)焦的原因主要有：煤粉的特質(zhì)；煤粉的濃度和細(xì)度；鍋爐爐膛的設(shè)計(jì)特性；鍋爐進(jìn)風(fēng)的風(fēng)煤配合比；另外還包括鍋爐工作者的不正當(dāng)操作等。

避免鍋爐結(jié)焦發(fā)生的措施主要有：提高鍋爐使用煤粉的質(zhì)量；改善鍋爐爐膛的結(jié)構(gòu)；避免鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行；采用科學(xué)合理的鍋爐操作方式，例如時(shí)刻觀察鍋爐運(yùn)行情況，避免出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)行，及時(shí)進(jìn)行鍋爐吹灰，避免結(jié)焦初期情況惡化。

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[責(zé)任編輯：湯靜]