摘要：鍋爐是電廠的重要設(shè)備，對電廠的運行效率起著重要的作用。鍋爐的運行要求以煤為原料生產(chǎn)熱能。在煤炭燃燒過程中會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，就會沉積在鍋爐設(shè)備表面，長期積累的焦炭會造成安全隱患，嚴(yán)重結(jié)焦將對鍋爐運行造成危害。鍋爐結(jié)焦會影響鍋爐的運行效率，降低經(jīng)濟(jì)性，損壞設(shè)備，嚴(yán)重的安全事故也會發(fā)生。分析了電廠鍋爐結(jié)焦的原因，提出了預(yù)防措施，為電站鍋爐的安全運行提供了良好的基礎(chǔ)。

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

1 前言

在鍋爐運行中，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，危及鍋爐的安全運行，降低電廠的運行效率。某廠600MW 超臨界機(jī)組，原設(shè)計煤種為貧煤，受煤炭供應(yīng)的影響，需要摻燒部分煙煤。鍋爐結(jié)焦是電廠的一個重要問題，因此有必要對鍋爐結(jié)焦原因進(jìn)行分析，并提出提高電廠鍋爐運行效率的措施，為電廠帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 鍋爐結(jié)焦的概念及分類

在電廠運行中，鍋爐結(jié)焦是一種常見現(xiàn)象。在煤燃燒過程中，釋放出的粉塵、硫和氮氧化物一起與煙氣一起運行，當(dāng)運行到水壁時，由于溫度較低，會結(jié)合在一起形成疏松的灰層。在煙氣流動過程中，由于受熱，會在受熱面形成焦炭。

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，當(dāng)硫酸蒸汽流向熱表管時，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，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，它會在受熱面上形成焦炭。這會引起蒸汽溫度上升，這會導(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，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)渣會對鍋爐的自然循環(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，特別是對煤粉燃燒器的點火狀態(tài)下地區(qū)嚴(yán)重惡化，爐壓波動溢出造成鍋爐滅火。

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)也對焦炭產(chǎn)量影響較大，在鍋爐爐的選擇過程中，盡量選擇規(guī)模較大的爐和鍋爐的截面積，因為面積大，它會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)運行過程中，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，如果尺寸過大，所以燃燒中心會移動，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

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，就可以有效地解決鍋爐結(jié)焦問題。化學(xué)成分決定了灰分的熔點。因此，應(yīng)減少灰分熔點高的物質(zhì)，增加熔點低的物質(zhì)。例如，通過增加煤中鐵和S2的含量，可以減少灰分的熔點是加入CO2、H2等還原氣體，改變周圍介質(zhì)，減少灰分中的高化合物，減少灰熔點。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)量對煉焦有很大的影響。煤的灰分、含石量和含水量對煉焦有重要影響。因此，要嚴(yán)格檢查煤質(zhì)。從煤炭采購環(huán)節(jié)入手，要選擇優(yōu)質(zhì)燃煤，經(jīng)過檢驗合格后才能確定采購。煤炭進(jìn)入現(xiàn)場前，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)場后，必須做好儲存和儲存，避免因外界因素而改變煤的特性：在配媒過程中根據(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。該組織反復(fù)檢查和調(diào)整在線監(jiān)測爐膛出口煙溫(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。在運行過程中，對熱態(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氧和運行氧。確保煤粉完全燃燒。保證鍋爐的安全穩(wěn)定運行。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)度的選擇過程中，應(yīng)該考慮多種因素，如是否煤粉燃燒穩(wěn)定是否會有一個爐膛，爐膛受熱面結(jié)焦、不完全燃燒損失，因為機(jī)械球磨的功率消耗等。同時，如果煤質(zhì)問題，如煤灰熔點比較低，則可以通過配煤通道來解決問題。

5.3定期的檢查

定期檢查輸渣帶的運行情況，并在運行皮帶上無殘留時立即上報上級。其次，當(dāng)水短缺時，渣桶會引起結(jié)焦，渣斗水位應(yīng)正常。定期對爐底進(jìn)行定期觀察，及時聯(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。防止過熱器結(jié)焦。要加強(qiáng)對爐膛負(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)測入口煙溫過高，嚴(yán)格控制，防止煙道受熱面結(jié)焦。

6 結(jié)束語

火力發(fā)電廠為我國提供了大量的電力，為我國工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供了基本保障。鑒于我國日前的國情，電站鍋爐的運行將在今后一段時間內(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)有針對性的預(yù)防措施的特點，減少結(jié)焦現(xiàn)象。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的形勢下，解決鍋爐結(jié)焦問題，提高鍋爐運行效率，為高電廠經(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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