摘要：鍋爐是電廠(chǎng)的重要設(shè)備，對(duì)電廠(chǎng)的運(yùn)行效率起著重要的作用。鍋爐的運(yùn)行要求以煤為原料生產(chǎn)熱能。在煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)釋放大量的粉塵和硫、氮氧化物，這些物質(zhì)一旦發(fā)生熱量，就會(huì)沉積在鍋爐設(shè)備表面，長(zhǎng)期積累的焦炭會(huì)造成安全隱患，嚴(yán)重結(jié)焦將對(duì)鍋爐運(yùn)行造成危害。鍋爐結(jié)焦會(huì)影響鍋爐的運(yùn)行效率，降低經(jīng)濟(jì)性，損壞設(shè)備，嚴(yán)重的安全事故也會(huì)發(fā)生。分析了電廠(chǎng)鍋爐結(jié)焦的原因，提出了預(yù)防措施，為電站鍋爐的安全運(yùn)行提供了良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電廠(chǎng)鍋爐結(jié)焦;產(chǎn)生原因;危害;解決措施

1 前言

在鍋爐運(yùn)行中，需要燃燒大量的煤炭，但煤炭是一種特殊的材料，燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵氧化硫和氮氧化物，這些物質(zhì)是非常容易結(jié)焦，危及鍋爐的安全運(yùn)行，降低電廠(chǎng)的運(yùn)行效率。某廠(chǎng)600MW 超臨界機(jī)組，原設(shè)計(jì)煤種為貧煤，受煤炭供應(yīng)的影響，需要摻燒部分煙煤。鍋爐結(jié)焦是電廠(chǎng)的一個(gè)重要問(wèn)題，因此有必要對(duì)鍋爐結(jié)焦原因進(jìn)行分析，并提出提高電廠(chǎng)鍋爐運(yùn)行效率的措施，為電廠(chǎng)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 鍋爐結(jié)焦的概念及分類(lèi)

在電廠(chǎng)運(yùn)行中，鍋爐結(jié)焦是一種常見(jiàn)現(xiàn)象。在煤燃燒過(guò)程中，釋放出的粉塵、硫和氮氧化物一起與煙氣一起運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到水壁時(shí)，由于溫度較低，會(huì)結(jié)合在一起形成疏松的灰層。在煙氣流動(dòng)過(guò)程中，由于受熱，會(huì)在受熱面形成焦炭。

根據(jù)結(jié)焦原因的分析，鍋爐結(jié)焦可分為高溫焦化和鍋爐灰沉積兩種。鍋爐結(jié)渣是指煤中的煤粉在燃燒時(shí)燃燒的高溫液體，然后在爐內(nèi)水冷壁的冷卻作用，由液態(tài)逐漸變成固體粘結(jié)在受熱面上，形成造渣。

鍋爐中的鍋爐是煤燃燒不完全的灰色產(chǎn)物，含有大量未燃盡的碳顆粒，再吸收其它煙氣形成硫酸蒸氣。硫酸蒸汽在受熱面壁上冷卻冷凝，形成水泥狀堵灰。同時(shí)，當(dāng)硫酸蒸汽流向熱表管時(shí)，也可能受到靜摩擦阻力的影響，從而形成鍋爐的積灰。

3 鍋爐結(jié)焦的危害

鍋爐結(jié)焦是燃燒鍋爐爐膛燃燒時(shí)，火焰中心溫度在1500-1700℃之間。燃料中的灰通常在高溫下熔化或軟化。由于水壁吸收熱量，靠近燃燒中心的火焰，降低了水壁的溫度。在正常情況下，隨著溫度的降低，灰分將由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)并軟化。如果灰分保持在軟化狀態(tài)，當(dāng)受熱面冷卻時(shí)，它會(huì)在受熱面上形成焦炭。這會(huì)引起蒸汽溫度上升，這會(huì)導(dǎo)致水升溫甚至導(dǎo)致蒸汽管道爆炸。當(dāng)結(jié)焦嚴(yán)重時(shí)，鍋爐將被迫停止，焦化將縮短鍋爐設(shè)備的使用壽命，增加排煙損失，降低鍋爐效率，增加風(fēng)機(jī)的消耗。焦炭通常不均勻，因此結(jié)渣會(huì)對(duì)鍋爐的自然循環(huán)水循環(huán)安全和強(qiáng)制循環(huán)鍋爐水壁熱偏差產(chǎn)生不利影響，如果造成水壁全部結(jié)焦，只能停爐進(jìn)行人工清焦。且易大而嚴(yán)重的灰焦渣溝通過(guò)阻擋大塊的合成而熔化，如果重力從上落到水壁上打碎料斗。在大塊焦炭鍋爐下跌后，瞬間產(chǎn)生大量的水蒸氣，底部造成冷空氣漏入爐膛燃燒器區(qū)域，特別是對(duì)煤粉燃燒器的點(diǎn)火狀態(tài)下地區(qū)嚴(yán)重惡化，爐壓波動(dòng)溢出造成鍋爐滅火。

4 鍋爐結(jié)焦的原因

鍋爐結(jié)焦的原因有很多種，比如說(shuō)爐膛內(nèi)溫度高低、鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)特性等等。下面本文將一一進(jìn)行探討。

4.1鍋爐爐膛溫度及其結(jié)構(gòu)

鍋爐結(jié)焦直接關(guān)系到爐膛的溫度。爐子溫度越高，生產(chǎn)焦炭就越容易。由于高溫下煤粉燃燒的影響，飛灰更容易進(jìn)入液體，在存在冷卻材料的情況下會(huì)導(dǎo)致結(jié)焦現(xiàn)象，因此高溫爐是煉焦的先決條件。

結(jié)構(gòu)也對(duì)焦炭產(chǎn)量影響較大，在鍋爐爐的選擇過(guò)程中，盡量選擇規(guī)模較大的爐和鍋爐的截面積，因?yàn)槊娣e大，它會(huì)吸收更多的熱量從而降低煙氣溫度，水冷壁不易焦炭在高負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，由于爐內(nèi)溫度繼續(xù)升高，不易冷卻但吹灰器不吹時(shí)易結(jié)渣。

4.2煤粉的特性

煤粉的特性是影響鍋爐結(jié)焦的主要因素，包括煤粉的化學(xué)成分和物理特性。如果煤粉中堿性氧化物含量高，則易結(jié)焦，且硅、氧化鋁含量大，不易結(jié)焦。與煤粒大小有很大關(guān)系，如果尺寸過(guò)大，所以燃燒中心會(huì)移動(dòng)，容易結(jié)焦，爐口直徑太小，將煤粉燃燒器附近的煤粉噴撒，所以厚度應(yīng)適當(dāng)。

4.3灰分熔點(diǎn)

鍋爐結(jié)焦的根本原因是在受熱面上沉積了熔融或軟化狀態(tài)的粉煤灰。如果降低粉煤灰的熔點(diǎn)，就可以有效地解決鍋爐結(jié)焦問(wèn)題。化學(xué)成分決定了灰分的熔點(diǎn)。因此，應(yīng)減少灰分熔點(diǎn)高的物質(zhì)，增加熔點(diǎn)低的物質(zhì)。例如，通過(guò)增加煤中鐵和S2的含量，可以減少灰分的熔點(diǎn)是加入CO2、H2等還原氣體，改變周?chē)橘|(zhì)，減少灰分中的高化合物，減少灰熔點(diǎn)。最后，可以燃燒低灰分的煤，有效地減少結(jié)渣。

5 結(jié)焦的防治措施

5.1做好燃煤管理

煤的質(zhì)量對(duì)煉焦有很大的影響。煤的灰分、含石量和含水量對(duì)煉焦有重要影響。因此，要嚴(yán)格檢查煤質(zhì)。從煤炭采購(gòu)環(huán)節(jié)入手，要選擇優(yōu)質(zhì)燃煤，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后才能確定采購(gòu)。煤炭進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)前，還應(yīng)檢查其質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)不合格煤是嚴(yán)格禁止的。煤炭進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，必須做好儲(chǔ)存和儲(chǔ)存，避免因外界因素而改變煤的特性：在配媒過(guò)程中根據(jù)每種煤的特性進(jìn)行合理的混合，掌握燃燒的比例，詳細(xì)記錄爐膛的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，防止鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。

5.2做好燃燒工作

要做好燃燒工作，首先要保證冷功率場(chǎng)。該組織反復(fù)檢查和調(diào)整在線(xiàn)監(jiān)測(cè)爐膛出口煙溫(或高溫受熱面壁溫)。保證爐內(nèi)各角氣流基本平衡，擋板位置最佳，送風(fēng)方式合理。在運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)熱態(tài)燃燒進(jìn)行調(diào)整，合理調(diào)節(jié)每一次空氣和二次空氣的開(kāi)氧和運(yùn)行氧。確保煤粉完全燃燒。保證鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。確定煤粉細(xì)度和煤粉粒度、粒度和均勻度是十分必要的。煤粉充分燃燒，避免結(jié)焦的不良后果。在煤粉細(xì)度的選擇過(guò)程中，應(yīng)該考慮多種因素，如是否煤粉燃燒穩(wěn)定是否會(huì)有一個(gè)爐膛，爐膛受熱面結(jié)焦、不完全燃燒損失，因?yàn)闄C(jī)械球磨的功率消耗等。同時(shí)，如果煤質(zhì)問(wèn)題，如煤灰熔點(diǎn)比較低，則可以通過(guò)配煤通道來(lái)解決問(wèn)題。

5.3定期的檢查

定期檢查輸渣帶的運(yùn)行情況，并在運(yùn)行皮帶上無(wú)殘留時(shí)立即上報(bào)上級(jí)。其次，當(dāng)水短缺時(shí)，渣桶會(huì)引起結(jié)焦，渣斗水位應(yīng)正常。定期對(duì)爐底進(jìn)行定期觀(guān)察，及時(shí)聯(lián)系維護(hù)處理。定期維護(hù)出鋼機(jī)，大修碎渣機(jī)。在運(yùn)行中，由于燃燒煤熱值較高，應(yīng)盡量保持下部火嘴的操作盡可能減少火焰中心。防止過(guò)熱器結(jié)焦。要加強(qiáng)對(duì)爐膛負(fù)壓的監(jiān)控和調(diào)整，防止大焦塊引起的火災(zāi)。嚴(yán)格監(jiān)測(cè)入口煙溫過(guò)高，嚴(yán)格控制，防止煙道受熱面結(jié)焦。

6 結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電廠(chǎng)為我國(guó)提供了大量的電力，為我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供了基本保障。鑒于我國(guó)日前的國(guó)情，電站鍋爐的運(yùn)行將在今后一段時(shí)間內(nèi)以煤為主要燃料。因此，鍋爐結(jié)焦應(yīng)采取相應(yīng)的措施。在分析結(jié)焦原因的基礎(chǔ)上，可以看出影響鍋爐結(jié)焦原因的因素，有煤的原因，應(yīng)根據(jù)有針對(duì)性的預(yù)防措施的特點(diǎn)，減少結(jié)焦現(xiàn)象。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的形勢(shì)下，解決鍋爐結(jié)焦問(wèn)題，提高鍋爐運(yùn)行效率，為高電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益打下良好的基礎(chǔ)，將是一條較好的途徑。

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