大型電站鍋爐設(shè)計(jì)與運(yùn)行中防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣的對策

李巨豹

（廣西桂物能源工程設(shè)計(jì)有限公司，廣西 南寧 530022）

[摘 要] 爐內(nèi)結(jié)渣問題如果不及時(shí)解決，很容易釀成安全事故。首先從鍋爐設(shè)計(jì)層面，探討了預(yù)防爐內(nèi)結(jié)渣問題的策略，之后探討了如何通過日常運(yùn)行管理的優(yōu)化，來實(shí)現(xiàn)對爐內(nèi)結(jié)渣的有效控制，為大型電站鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理提供資料參考。

[關(guān) 鍵 詞] 大型電站鍋爐；爐內(nèi)結(jié)渣；設(shè)計(jì)；管理

[中圖分類號] TM31 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）03-0185-01

鍋爐是為火力發(fā)電站將化石燃料轉(zhuǎn)化為電能的核心設(shè)備，我國擁有著巨大的煤炭資源儲量，為了促進(jìn)國家社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，火力發(fā)電仍然是我國電能的主要生產(chǎn)方式。隨著技術(shù)的進(jìn)步，國內(nèi)火力發(fā)電廠向著大鍋爐、高效能的方向發(fā)展著，相比于普通鍋爐，大鍋爐的爐內(nèi)結(jié)渣問題的預(yù)防，將會(huì)直接影響火力電站的發(fā)電效能，并影響著鍋爐的運(yùn)行安全。想要最大化地避免爐內(nèi)結(jié)渣引發(fā)事故，在大型電站鍋爐設(shè)計(jì)中，我們就要應(yīng)用好預(yù)防爐內(nèi)結(jié)渣的設(shè)計(jì)策略，并加強(qiáng)對鍋爐的運(yùn)行管理與維護(hù)，做好爐內(nèi)結(jié)渣的預(yù)防。

一、大型電站鍋爐防治爐內(nèi)結(jié)渣的設(shè)計(jì)

電站鍋爐爐內(nèi)結(jié)渣是由于溫度高于灰熔點(diǎn)的煙氣沖刷受熱面導(dǎo)致的，通過分析，大型電站鍋爐爐內(nèi)結(jié)渣預(yù)防設(shè)計(jì)，需要考慮到灰熔點(diǎn)、氣流溫度和氣流沖刷受熱面三個(gè)因素。筆者對現(xiàn)代大型電站鍋爐爐內(nèi)結(jié)渣預(yù)防設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析，爐內(nèi)結(jié)渣預(yù)防設(shè)計(jì)主要有以下思路。

（一）根據(jù)用煤情況設(shè)計(jì)鍋爐，提高鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性

不同品級和品類的煤炭，其燃燒效率有所區(qū)別。為了提高鍋爐設(shè)計(jì)質(zhì)量，在鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對鍋爐所使用煤炭的品質(zhì)，進(jìn)行相應(yīng)的鍋爐設(shè)計(jì)，從而提高鍋爐設(shè)計(jì)的有效性，確保鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性。例如，灰分高、灰熔點(diǎn)低的煤在固態(tài)排渣的鍋爐中，容易結(jié)渣，在液態(tài)排渣煤粉爐中，結(jié)渣量卻很小。通過對煤炭、燃燒方式、鍋爐種類的有效設(shè)計(jì)，能夠降低鍋爐爐內(nèi)結(jié)渣量。

（二）爐膛結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理布置輻射受熱面

爐膛的結(jié)構(gòu)，同樣會(huì)影響鍋爐的爐內(nèi)結(jié)渣量。在爐膛結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，影響結(jié)渣量的關(guān)鍵因素包括容積和斷面強(qiáng)度。如果能夠使?fàn)t膛出口位置煙塵的溫度<灰熔點(diǎn)，則結(jié)渣量會(huì)明顯降低。爐膛燃燒器面和斷面強(qiáng)度，應(yīng)該與爐膛的容積相匹配，對于應(yīng)用于品質(zhì)較差的鍋爐，則容積強(qiáng)度可以適當(dāng)降低些。除此之外，還要對燃燒器區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化，并做好上層燃燒器的中心距高度控制，從而確保所有爐膛設(shè)計(jì)指標(biāo)都能夠滿足爐膛燃燒和傳熱需求，保證爐膛能夠安全、高效、持續(xù)、穩(wěn)定地工作。

（三）燃燒器的設(shè)計(jì)優(yōu)化

大型電站的鍋爐有很多的燃燒器，燃燒器的大小將直接影響到氮氧化物的生成和排放，并影響爐內(nèi)火焰集中度，影響爐內(nèi)溫度和結(jié)渣量。在燃燒器設(shè)計(jì)中，首先要考慮燃燒器功率，確保燃燒器的功率能夠同時(shí)滿足節(jié)能和低污染的要求。為了降低結(jié)渣量，還可以在受熱面附近通氧氣，創(chuàng)造氧氣環(huán)境來提高燃燒率，降低爐內(nèi)結(jié)渣量。還可以采取風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化和控制，來提高爐內(nèi)氧氣供給量的方式，提高燃燒率的同時(shí)，降低結(jié)渣量。

二、大型電站鍋爐爐內(nèi)結(jié)渣防止的運(yùn)行管理策略

針對爐內(nèi)結(jié)渣問題，采取相應(yīng)的管理維護(hù)策略，是降低電站鍋爐爐內(nèi)結(jié)渣量的關(guān)鍵。想要實(shí)現(xiàn)對爐內(nèi)結(jié)渣量的有效控制與管理，就需要做好生產(chǎn)規(guī)程的設(shè)計(jì)，并提高燃料管理水平。

（一）提高燃料管理水平

為了提高發(fā)電效率，大型電站的爐內(nèi)結(jié)渣量是按照煤炭質(zhì)量設(shè)計(jì)的，因而鍋爐對煤炭的等級和品類有著不同的適應(yīng)性。如果在生產(chǎn)中，鍋爐所使用的煤炭與鍋爐設(shè)計(jì)不相符，必然會(huì)導(dǎo)致鍋爐結(jié)渣量上升，影響生產(chǎn)安全和電能轉(zhuǎn)化效率。因此，在生產(chǎn)中，要做好煤炭的分類和管理，確保鍋爐燃燒的煤炭品類始終相對一致。與此同時(shí)，還要針對不同批次煤炭的特點(diǎn)，進(jìn)行燃燒模式的調(diào)整，從而最大化地提高燃燒質(zhì)量。

（二）燃燒工況和運(yùn)行規(guī)程設(shè)計(jì)與制定

在大型電站的生產(chǎn)中，鍋爐開機(jī)時(shí)間比較長。為了確保鍋爐的可靠運(yùn)行，要設(shè)計(jì)相應(yīng)的燃燒工況和運(yùn)行規(guī)程，以確保工人換班后，接班的工人能夠以同樣的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作與燃燒控制。燃燒工況和運(yùn)行規(guī)程的內(nèi)容包括煤粉細(xì)度控制、火焰中心位置控制、通氣量系數(shù)等。

（三）強(qiáng)化檢查與分析

鍋爐作為電站的關(guān)鍵設(shè)備，其工況和安全性將會(huì)直接影響生產(chǎn)和生產(chǎn)安全。鍋爐在工作和運(yùn)行中出現(xiàn)問題是比較常見的，想要避免問題擴(kuò)大，并及時(shí)處理這些問題，就需要建立完善的檢查制度，從而確保鍋爐始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)中。加強(qiáng)檢查與分析，其主要的作用就是確保鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性，并強(qiáng)化對容易結(jié)渣位置的檢查與防范，如果結(jié)渣比較嚴(yán)重，則需要及時(shí)進(jìn)行處理，避免爐渣掉落砸傷鍋爐零件。

（四）加強(qiáng)運(yùn)行和維修管理

運(yùn)行維護(hù)管理，是延長鍋爐使用壽命，確保鍋爐正常、穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。大型電站在鍋爐使用過程中，必須建立完善的運(yùn)行維護(hù)管理制度，確保所有的鍋爐都能夠處于安全管理控制下，確保鍋爐工作的可靠性。首先，要做好受熱面吹灰管理，對吹灰器進(jìn)行定期的清理和保養(yǎng)，出現(xiàn)故障及時(shí)維修，預(yù)防爐內(nèi)結(jié)渣問題的發(fā)生。與此同時(shí)，還要加強(qiáng)對出灰情況的控制，通過提高監(jiān)視管理水平，來預(yù)判鍋爐故障和問題，做到有問題及時(shí)處理。

綜上所述，電能是我國應(yīng)用最廣泛的二次能源，鍋爐作為將化石燃料轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵設(shè)備，其工作可靠性和安全性，影響著電站的利潤和生產(chǎn)安全。為了提高電站效益，確保生產(chǎn)安全，在鍋爐設(shè)計(jì)中一定要強(qiáng)化爐內(nèi)結(jié)渣預(yù)防技術(shù)和策略的應(yīng)用，并通過提高管理維護(hù)水平，使鍋爐始終處于穩(wěn)定的工況下，降低爐內(nèi)結(jié)渣問題的發(fā)生幾率。

參考文獻(xiàn)：

朱曉光.大型電站鍋爐設(shè)計(jì)與運(yùn)行中防止?fàn)t內(nèi)結(jié)渣的措施[J].中國科技投資，2016（23）.