煤粉鍋爐如何科學合理地加用藥劑

徐遠浚 徐捷

摘要：為了解決煤粉鍋爐結(jié)焦與積灰問題，不少用戶大量使用鍋爐除焦劑、清焦劑。這類藥劑普遍含有鈉、鉀離子鹽，如工業(yè)鹽（NaCl）、芒硝（Na2SO4）等，這類物質(zhì)能降低爐灰熔點，有助熔作用，在開爐時用它，能將爐內(nèi)原有的結(jié)焦部分消融掉。但如果長期使用，就會因其助熔性，在爐內(nèi)與新爐灰作用而產(chǎn)生新的熔渣，結(jié)焦就更嚴重了，而且還會造成鍋爐的腐蝕；用于鍋爐處理的還有另一類藥劑，叫鍋爐清灰防焦劑。使用這種藥劑，可以避免煤粉鍋爐的嚴重結(jié)焦和積灰，還具有節(jié)能和防腐蝕效果。本文總結(jié)了兩類藥劑現(xiàn)場使用效果，提出應(yīng)將兩類藥劑一前一后結(jié)合使用。

關(guān)鍵詞：煤粉鍋爐；鍋爐除焦劑；鍋爐清灰防焦劑

我國燃煤很大一部分是侏羅紀煤，如神華煤。其特點是灰熔點低[1]。燃燒中很易結(jié)焦。在這種情況下，如果還要長期使用能降低灰熔點的藥劑，結(jié)焦就更嚴重了，而且還會造成鍋爐的腐蝕。

不過，在用于煤粉鍋爐的藥劑中，還有一種是能提高煤灰熔點的藥劑，叫鍋爐清灰防焦劑[2][3][4]。使用這種藥劑，可以避免煤粉鍋爐的嚴重結(jié)焦，不僅有利于鍋爐的長期安全操作，而且還具有節(jié)能效果。

榆林市某熱電廠，有兩臺蒸發(fā)量為220t/h的煤粉鍋爐，曾經(jīng)在一年內(nèi)的兩個時間段，分別獨立用了這兩種藥劑。所得到的使用結(jié)果，對今后如何使用這兩種不同性質(zhì)的藥劑，具有很大的參考意義。現(xiàn)將情況反映如下，供業(yè)者和后來者參考。

一、煤種∶榆林煤（屬神華煤系，侏羅紀煤）

二、藥劑使用情況∶

1.鍋爐清焦劑 暗紅色至黑色粉狀物，其中結(jié)晶狀物質(zhì)，類似工業(yè)鹽（NaCl）。

使用中的表現(xiàn)∶使用開始時，對爐膛中原有的結(jié)焦，消融清除較快，但隨著時間的推移，新的焦渣又重新產(chǎn)生，而且很粘，不易打掉，并且越積越多，很難清除；與此同時，過熱器以后的各級換熱器，積灰越來越嚴重，排煙溫度越來越高。最后，不得不停爐，進行打焦、除灰清理。

2.鍋爐清灰防焦劑 外觀灰黃色至深灰色粉劑。

使用中的表現(xiàn)∶這種藥劑，對爐膛中原有的結(jié)焦，消融較慢，但產(chǎn)生的新焦，比較松脆且不粘，很容易清除，深受加料工（也是打焦工）的歡迎。過熱器以后的各級換熱器積灰也較慢，排煙溫度較低，真正起到了防焦清灰的作用。

三、兩種藥劑較長期使用效果的對比

我們分別從單位煤耗、排煙溫度和灰熔點三個方面來進行對比：

1.單位煤耗∶各取一個月使用期的發(fā)電量、供熱量和燃煤量的數(shù)據(jù)，進行計算和對比。需要說明的是，這種計算由于條件所限，未能按標煤計算，不是十分精準的，但還是比較可信的。因為兩者用煤時間上，前后只間隔一個月，其間沒有換煤種，認為煤質(zhì)基本上是一樣的。因此，各種數(shù)據(jù)之差，是同一種煤使用不同藥劑所造成的差別。見表1

由上表所列可知：使用鍋爐清灰防焦劑比使用鍋爐清焦劑少煤耗5.54g/kwh

這樣，按當年8月份耗煤就可節(jié)煤356.15噸。節(jié)煤比率1.125%

2.排煙溫度∶取兩種藥劑分別在兩臺鍋爐上任意一天24小時之每小時排煙溫度的平均值，然后進行比較。見表2

由表2所列可見：

1號鍋爐用鍋爐清灰防焦劑比用鍋爐清焦劑排煙溫度低5.80°C，差率3.54%。

2號鍋爐用鍋爐清灰防焦劑比用鍋爐清焦劑排煙溫度低2.77°C，差率1.87%。

排煙溫度低，說明傳熱效果好，熱能利用率高，進一步說明是結(jié)焦少了，積灰也少了。因此證明藥劑抑制結(jié)焦和防止積灰是有成效的。 排煙溫度低的數(shù)據(jù)也支持了上述節(jié)煤的結(jié)論。

3.灰熔點：在煤灰中（由試驗單位按規(guī)定標準制灰），分別加入兩種藥劑，進行灰熔點試驗。此次試驗委托陜西省能源質(zhì)量監(jiān)督檢驗所進行。藥劑加用比例：榆林煤灰∶藥劑=9∶1，進行了變形溫度DT、軟化溫度ST、半球溫度 HT 和流動溫度FT等四個特性溫度區(qū)試驗。試驗結(jié)果表明：鍋爐清焦劑加入到煤灰后，每一個特性溫度區(qū)，都低于煤灰溫度30-40℃C；而鍋爐清灰防焦劑加入到煤灰后，每一個特性溫度區(qū)，都高于煤灰溫度30-50℃。這就不難解釋，兩者在現(xiàn)場長時間使用中，為什么有較大的差異了。

通過以上三方面的對比，可以看到：能降低煤灰熔點的除焦劑、清焦劑等，只能在開爐時，短時間使用，主要是用于消融陳舊結(jié)焦。在這項任務(wù)基本完成后，就要停止使用了。如繼續(xù)使用就會帶來排煙溫度上升、單位煤耗增大的負面效果。更嚴重的是會形成難以清除的熔融玻璃體以及對鍋爐尾部的腐蝕。

鍋爐清灰防焦劑，可以在鍋爐使用了除焦劑或清焦劑并基本清除了原有的焦渣之后，長期使用。但它的使用也要因煤制宜，不同煤種，配方有差別，必要時還需進行灰熔點試驗，以確定最佳配方[5]。

建議：將能降低煤灰熔點的除焦劑（清焦劑）和能提高煤灰熔點的鍋爐清灰防焦劑兩種藥劑一前一后結(jié)合起來使用，以達到最佳的清焦和防焦效果。

參考文獻：

[1]馬玉興.李冬等.神華煤煤質(zhì)基本特性.華東電力.2002年第1期

[2]趙崇宏.白羽等.應(yīng)用藥劑防止煤粉鍋爐結(jié)焦.內(nèi)蒙古電力技術(shù) 2000年15卷第3期

[3]徐遠浚.添加防焦劑防止鍋爐受熱面結(jié)焦.熱力發(fā)電.2002[3]

[4]菅耀.郭存榮，添加藥劑防止煤粉鍋爐結(jié)焦.熱力發(fā)電.2004[3]

[5]徐遠浚.試談添加藥劑抑制煤粉鍋爐嚴重結(jié)焦與積灰.全國火電廠鍋爐安全經(jīng)濟運行技術(shù)研討會資料匯編.P158.2005年12月