淺談W型火焰鍋爐爐膛結(jié)焦和垮焦的防止途徑

劉曉智

（陽(yáng)城國(guó)際發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 晉城 048102）

W型火焰鍋爐的燃煤原料往往是燃燒性能差，反應(yīng)效果慢的無(wú)煙煤和貧煤。W型火焰鍋爐的燃料對(duì)象是無(wú)煙煤和貧煤。兩種煤都有著其它煤所沒(méi)有較高熔點(diǎn)，這個(gè)時(shí)候需要提高火焰鍋爐爐膛內(nèi)的溫度。采用衛(wèi)然的方式能夠滿足所需的溫度，更容易達(dá)到兩種煤所需的熔點(diǎn)。鍋爐內(nèi)的混合燃煤處于半熔化的狀態(tài)，當(dāng)熔化的火焰燒至爐壁就會(huì)出現(xiàn)結(jié)渣的現(xiàn)象。結(jié)焦是指在受熱壁面上熔灰積聚的過(guò)程，結(jié)焦既是個(gè)復(fù)雜的物理過(guò)程，又是個(gè)非常復(fù)雜的流體力學(xué)過(guò)程。當(dāng)出現(xiàn)大量的結(jié)焦時(shí)會(huì)對(duì)鍋爐的負(fù)壓造成嚴(yán)重的影響，繼而出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象，給電廠的安全運(yùn)營(yíng)埋下了很大的隱患。

一、管控好煤的來(lái)源

眾所周知煤種類變化影響結(jié)焦的發(fā)生。由于煤質(zhì)不同及運(yùn)行工況的差異，在鍋爐火嘴周圍容易結(jié)焦，隨著結(jié)焦的增大，焦渣會(huì)因重量過(guò)大而下落。特別是在燃煤過(guò)程中那些煤的熔化點(diǎn)特別低，容易向四周產(chǎn)生揮發(fā)性粉末。因此，在煤進(jìn)入工廠之前要先進(jìn)行相關(guān)的燃燒試驗(yàn)，在煤的來(lái)源上嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。這種煤在燃燒過(guò)程中由于下部氣壓較低，上部氣壓過(guò)高，容易出現(xiàn)負(fù)壓的現(xiàn)象，火焰燃燒時(shí)中間比較密集，這種燃燒很容易向四周進(jìn)行擴(kuò)散，由于四周的爐壁容易出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象。因此進(jìn)行煤的燃燒前合理的燃煤設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

二、火焰鍋爐運(yùn)行中防止結(jié)焦和垮焦

在鍋爐燃煤過(guò)程中要嚴(yán)格控制好風(fēng)力的配置，不同類型的風(fēng)會(huì)產(chǎn)生不同的效果：調(diào)節(jié)三次風(fēng)的時(shí)候燃燒的火焰不會(huì)挨著爐壁，調(diào)節(jié)第二次風(fēng)的時(shí)侯帶來(lái)大量的氧氣，燃煤得到了充分的燃燒，在進(jìn)行一次風(fēng)調(diào)節(jié)的時(shí)候，確保火焰的長(zhǎng)短和強(qiáng)弱合適，吸風(fēng)機(jī)能夠確保爐膛內(nèi)的壓強(qiáng)處在一個(gè)合適的范圍，一般保持在70Pa，氧氣量的合理控制很重要，確保燃煤得到充分的燃燒，火焰又不會(huì)燃向四周的爐壁，一般來(lái)說(shuō)氧氣的控制量保持在4%~6%的范圍內(nèi)，另外在燃燒過(guò)程中時(shí)間的控制也很重要，避免爐膛缺氧情況的出現(xiàn)。

燃燒幅度要保持平穩(wěn)的幅度，嚴(yán)格排查制粉系統(tǒng)，避免出現(xiàn)結(jié)焦，加強(qiáng)制粉系統(tǒng)檢查，防止噴燃器結(jié)焦。

三、除灰作業(yè)防止火焰鍋爐爐膛結(jié)焦和垮焦的技術(shù)措施

對(duì)渣皮帶進(jìn)行定期檢查，如果看到渣皮帶上沒(méi)有渣煤時(shí)，馬上向上級(jí)匯報(bào)情況。時(shí)刻留意渣斗的水位是否處于標(biāo)準(zhǔn)的水平，如果渣斗缺水，很大程度上會(huì)造成結(jié)焦現(xiàn)象的出現(xiàn)。

設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中操作人員的正常巡邏工作很重要，對(duì)發(fā)現(xiàn)巡邏過(guò)程中出現(xiàn)的渣斗漏水及時(shí)進(jìn)行處理，保證渣斗內(nèi)水分充足。每?jī)蓚€(gè)小時(shí)查看爐膛底部的灰斗落灰的情況，若發(fā)現(xiàn)漏灰處于不正常狀態(tài)，應(yīng)立即對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和解決，防止出現(xiàn)大面積結(jié)焦。

如果操作過(guò)程中出現(xiàn)了不可避免的結(jié)焦，及時(shí)把握結(jié)焦，做到對(duì)結(jié)焦的經(jīng)常查看。由于煤質(zhì)不同，燃燒過(guò)程中會(huì)影響到火苗的大小，將撈渣機(jī)的運(yùn)行速度調(diào)到一個(gè)合適的速度，防止灰分過(guò)大或過(guò)小。在操作設(shè)備當(dāng)中碎渣機(jī)和撈渣機(jī)的定期檢查和維修很重要

四、機(jī)組間有機(jī)協(xié)調(diào)

使用原煤之前先進(jìn)行有關(guān)的質(zhì)量化驗(yàn)，化驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)及時(shí)呈遞給值班人員，確保值班人員能夠進(jìn)行燃燒的調(diào)節(jié)工作。值班人員務(wù)必要將機(jī)組設(shè)備的運(yùn)行狀況及時(shí)告訴給進(jìn)行除灰的人員，報(bào)告的內(nèi)容包括設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的機(jī)組負(fù)荷，煤的質(zhì)量和設(shè)備的數(shù)量和運(yùn)行狀況。報(bào)告工作的進(jìn)行為實(shí)際作業(yè)提供參考。

值班人員要做的工作還包括要配備好必備的原煤供應(yīng)，原料的配比要合適，確保不會(huì)因煤種類的差異影響作業(yè)的進(jìn)行。在操作過(guò)程中，做好對(duì)原煤燃料的合適調(diào)配和協(xié)調(diào)工作。

值班人員要觀察因煤種類的不同產(chǎn)生的煤燃燒效果的不同，觀察工作在操作過(guò)程中一直進(jìn)行。此外還要關(guān)注磨煤機(jī)的磨煤情況，煤的流量大小要控制在一個(gè)合適的范圍之內(nèi)。每過(guò)1小時(shí)要對(duì)鍋爐底部出現(xiàn)的結(jié)焦?fàn)顩r進(jìn)行相關(guān)的記錄工作，確保記錄工作的進(jìn)行能夠及時(shí)和有效。記錄的內(nèi)容包括爐底內(nèi)部渣量的多少，焦煤的溶化處于何種外學(xué)狀態(tài)，針對(duì)這些記錄數(shù)據(jù)，對(duì)煤種進(jìn)行調(diào)整。

化驗(yàn)員對(duì)燃煤的化驗(yàn)工作要按照正確的標(biāo)準(zhǔn)確保不低于兩次的化驗(yàn)工作，化驗(yàn)工作的進(jìn)行能夠有效的監(jiān)督燃煤的狀況，化驗(yàn)過(guò)后得出的數(shù)據(jù)要及時(shí)傳遞到值班人員手中，值班人員能夠?qū)⒌贸龅幕?yàn)數(shù)據(jù)提供給集控人員。

此外燃煤過(guò)程中領(lǐng)導(dǎo)的檢查工作很重要。領(lǐng)導(dǎo)人員要每?jī)蓚€(gè)小時(shí)對(duì)爐內(nèi)的燃燒狀況進(jìn)行觀察，對(duì)發(fā)現(xiàn)存在的結(jié)焦要?jiǎng)訂T相關(guān)值班人員進(jìn)行清理，還要觀察噴射器的運(yùn)行狀況，判斷是否處于良好的運(yùn)作狀態(tài)。

值班人員在觀察鍋爐負(fù)荷時(shí)，如果負(fù)荷處于正常值要進(jìn)行對(duì)水冷壁的吹灰工作，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)工作集中在每天的中午進(jìn)行，吹灰的目的在于降低爐膛內(nèi)的溫度，使熱負(fù)荷處于一個(gè)正常的狀態(tài)，如果出現(xiàn)高負(fù)荷的情況要及時(shí)進(jìn)行查看，避免出現(xiàn)因溫度過(guò)高帶來(lái)水冷壁爆裂。

煤在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱，這時(shí)確保下層火的有效燃燒很重要，調(diào)整好對(duì)風(fēng)力的控制，調(diào)大火候時(shí)開(kāi)上層二級(jí)風(fēng)，減低火候的時(shí)候，關(guān)下層二級(jí)風(fēng)，調(diào)節(jié)火候大小的目的是為了降低火焰的中間溫度，避免器具因過(guò)高的溫度帶來(lái)的破裂。適當(dāng)調(diào)大磨煤機(jī)四周的風(fēng)力，保持長(zhǎng)久的火焰，避免火焰因貼著器壁出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象。燃煤的過(guò)程會(huì)蒸發(fā)大量的水分，因水分的揮發(fā)出現(xiàn)的磨煤機(jī)溫度過(guò)高，要經(jīng)行相關(guān)的調(diào)節(jié)措施，保證磨煤機(jī)的溫度保持在60℃。如果出現(xiàn)負(fù)壓過(guò)低的情況，要對(duì)進(jìn)風(fēng)進(jìn)行管控，確保風(fēng)力在12kPa。過(guò)低的負(fù)壓損壞噴燃器，另外噴燃器周圍會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦。對(duì)出現(xiàn)的結(jié)焦要用撈渣機(jī)對(duì)結(jié)焦進(jìn)行打撈，碎渣機(jī)進(jìn)行有關(guān)的碎渣作業(yè)，避免打撈和碎渣的不及時(shí)帶來(lái)大塊結(jié)焦的堆積，對(duì)撈渣機(jī)造成作業(yè)過(guò)程的破壞。

爐膛內(nèi)的負(fù)壓時(shí)高時(shí)低，要做好有關(guān)的檢查和監(jiān)督工作，確保爐膛內(nèi)的負(fù)壓保持在一個(gè)正常的壓強(qiáng)范圍之內(nèi)，避免后續(xù)工作中出現(xiàn)應(yīng)大面積的結(jié)焦帶來(lái)的操作事故。入口溫度的控制能夠確保煙道不出現(xiàn)結(jié)焦。要做好溫度的控制工作。

五、防止火焰鍋爐爐膛結(jié)焦和垮焦的技術(shù)措施

在進(jìn)行鍋爐安裝和維修過(guò)后需要進(jìn)行對(duì)鍋爐風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)的測(cè)試工作，對(duì)相關(guān)的風(fēng)速要調(diào)平，燃燒試驗(yàn)確保燃煤的燃燒正常，建立起一套合理的燃燒方案和相關(guān)的冷態(tài)空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)。

不同的煤搭配不同的鍋爐，這樣做的目的是為了出現(xiàn)較少結(jié)焦，如果選用了不同刑種的煤出現(xiàn)嚴(yán)重的結(jié)焦時(shí)，可通過(guò)摻進(jìn)適量的燒抗進(jìn)行調(diào)節(jié)，對(duì)容易出現(xiàn)結(jié)焦的煤種，管理部門在煤種的選配工作中需要加強(qiáng)這方面的管理工作。

在燃煤過(guò)程中，對(duì)風(fēng)力的調(diào)控和監(jiān)督工作很重要，確保一次性風(fēng)速的供應(yīng)，避免因充氣過(guò)程中出現(xiàn)的氣流不均帶來(lái)的火焰中部缺氧。在運(yùn)行調(diào)整中，加強(qiáng)對(duì)一、二次風(fēng)壓、風(fēng)速的監(jiān)視和調(diào)整，提高一次風(fēng)速，防止發(fā)生氣流偏斜和燃燒中心區(qū)缺氧。每次的送風(fēng)量為18.56kg/s；風(fēng)力的控制大于26m/s，輔助風(fēng)也要保持在65%；風(fēng)箱的壓力差大小允許在2kPa；磨煤機(jī)的出口溫度保持在70℃。

鍋爐燃燒器的擺角控制要在合理的范圍之內(nèi)，避免擺角過(guò)大或過(guò)小影響鍋爐上下部的受熱和灰斗的結(jié)焦出現(xiàn)。

界風(fēng)門的開(kāi)合要調(diào)整在一個(gè)合適的狀態(tài)，調(diào)整的過(guò)程要根據(jù)爐膛內(nèi)的負(fù)壓狀況和所燃燒的煤質(zhì)狀況。

如果是高負(fù)荷的燃料，打開(kāi)的風(fēng)的度數(shù)為100%，避免出現(xiàn)結(jié)焦。操作人員需要調(diào)整好燃燒的火焰，確保受熱面的均勻，對(duì)爐膛口周圍的溫度控制要控制在一個(gè)合適的溫度。確定火焰中心位置，減少鍋爐內(nèi)外結(jié)渣的情況。

燃燒器在進(jìn)行燃煤的燃燒過(guò)程中要維持在一個(gè)恒定的量，供養(yǎng)的量保持在3%~3.5%這樣一個(gè)比例范圍內(nèi)。這個(gè)范圍的供氧濃度能夠確保爐膛內(nèi)的均勻燃燒。爐膛內(nèi)的非燃燒性氣體要進(jìn)行及時(shí)的清理工作，控制結(jié)焦的產(chǎn)生。

煤粉的精細(xì)程度和純度影響著燃煤過(guò)程中的安全和經(jīng)濟(jì)。一般來(lái)說(shuō)R90=24-30的這個(gè)范圍比較合理。

磨煤機(jī)在作業(yè)過(guò)程中會(huì)讓灰冷斗出現(xiàn)結(jié)焦的現(xiàn)象，因此對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行合理的負(fù)荷分配工作很重要，高低層的磨煤機(jī)應(yīng)合理協(xié)調(diào)好各自的搭配，燃燒器下擺過(guò)程中出現(xiàn)角度傾斜，要減少這種傾斜度，減輕爐膛底部的熱負(fù)荷。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中要全面考慮結(jié)焦出現(xiàn)的情況，處于中間位置的磨煤機(jī)要停止工作，為了更好的控制燃燒器內(nèi)的溫度。在燃燒過(guò)程中，爐膛中往往也會(huì)有結(jié)焦的出現(xiàn)，這時(shí)要進(jìn)行及時(shí)的清理工作并時(shí)常查看爐膛的運(yùn)行狀況。

吹灰器的吹灰過(guò)程在作業(yè)過(guò)程中要按照規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行，避免在吹灰過(guò)程中出現(xiàn)不必要的結(jié)焦。對(duì)結(jié)渣嚴(yán)重的鍋爐底部要進(jìn)行及時(shí)的清理工作。為了清理工作的順利進(jìn)行，必要的停爐措施也是可行的。

結(jié)語(yǔ)

鍋爐結(jié)焦、垮焦問(wèn)題又是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，所以要想保證鍋爐結(jié)焦、垮焦最大程度降低，還需要有關(guān)專家、專業(yè)技術(shù)人員共同努力，來(lái)不斷完善。

W型火焰鍋爐爐膛結(jié)焦和垮焦對(duì)電廠的安全運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)安全隱患，進(jìn)行有效的結(jié)焦和垮焦的防范措施是必要的。作業(yè)的每個(gè)環(huán)節(jié)的有效開(kāi)展能夠避免結(jié)焦和垮焦的出現(xiàn)。當(dāng)然在具體的每個(gè)環(huán)節(jié)中對(duì)結(jié)焦和垮焦的嚴(yán)格管控很重要。

我國(guó)的W型火焰鍋爐爐膛結(jié)焦和垮焦的現(xiàn)象多有發(fā)生，如何有效的預(yù)防結(jié)焦和垮焦的出現(xiàn)是W型火焰鍋爐作業(yè)人員的主要任務(wù)，只有采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，才能夠有效的避免結(jié)焦和垮焦的出現(xiàn)。

[1]王志珣.W型火焰鍋爐水冷壁結(jié)焦問(wèn)題的分析[J].鍋爐制造，2008（05）：22-24.

[2]向湯楊.W型火焰鍋爐爐膛正壓和垮焦的分析及處理[J].電力安全技術(shù)，2008（07）：10-11.

[3]王永強(qiáng).防止W型火焰鍋爐爐膛結(jié)焦和垮焦的措施[J].中國(guó)電業(yè)（技術(shù)版），2013，（05）：51-54.