摘要：從燃煤煤質(zhì)、運行氧量、爐膛出口煙溫、吹灰情況等方面來分析銀川熱電公司#6爐結(jié)焦問題，認(rèn)為鍋爐結(jié)焦主要是由于燃用煤質(zhì)易結(jié)焦、運行氧量偏低、爐膛出口煙溫偏高、吹灰次數(shù)少等原因造成的，為此提出一些綜合治理的對策。

    關(guān)鍵詞：鍋爐  煤  燃燒  結(jié)焦

    0 引言

    銀川熱電公司#6爐是無錫鍋爐廠生產(chǎn)的UG—150/9.8-M型鍋爐，為單汽包、集中下降管、自然水循環(huán)、“∏”型布置的固態(tài)排渣煤粉鍋爐。設(shè)計燃用靈武煙煤，采用中儲式鋼球磨煤機制粉系統(tǒng)，8臺給粉機，兩臺排粉機，上下層直流式噴燃器。

    #6爐在2004年投產(chǎn)，投產(chǎn)初期鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象輕微，從2006年11月以后，鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重，結(jié)焦主要區(qū)域分布在爐膛的出口處，即在屏式過熱器的屏底處，有些焦塊在屏底之間搭成橋，高溫過熱器水平煙道入口處也結(jié)焦嚴(yán)重，爐膛上部的大量結(jié)焦不但嚴(yán)重影響了鍋爐主要參數(shù)的穩(wěn)定，使氣溫偏低，排煙溫度升高，而且大量掉焦引起爐膛冒正壓，排渣不暢，嚴(yán)重危害鍋爐安全穩(wěn)定運行。

    1 鍋爐結(jié)焦的原因分析
    鍋爐結(jié)焦機理是十分復(fù)雜的物理化學(xué)過程，它和鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計、燃煤煤質(zhì)及鍋爐燃燒調(diào)整等因素有關(guān)。爐膛出口結(jié)焦的主要因素是鍋爐出口煙溫高于煤灰熔點，一般要求鍋爐爐膛出口煙溫比煤灰熔點低100℃~150℃，才能防止鍋爐爐膛出口結(jié)焦，經(jīng)研究分析目前#6爐的結(jié)焦主要和以下因素有關(guān)：

    1.1 煤質(zhì)的影響 國內(nèi)普遍采用煤的灰熔點的高低估計結(jié)渣傾向。灰熔點有三個特性溫度：變形溫度DT、軟化溫度ST、流動溫度FT，一般以ST做評價指標(biāo)。稱ST1350℃的煤為強結(jié)渣性煤；ST1450℃的煤為弱結(jié)渣性煤；ST在1350℃~1450℃之間的煤為中等結(jié)渣性煤。銀川熱電2006年采用靈武煙煤，其DT為1130℃，ST為1180℃，F(xiàn)T為1220℃，為強結(jié)渣性煤，且在冬季滿負(fù)荷運行時間較長，爐膛溫度1220℃時更易產(chǎn)生結(jié)焦，因此冬季滿負(fù)荷運行時#6爐易結(jié)焦。

    1.2 運行氧量的影響 鍋爐運行氧量即爐內(nèi)的氧化或還原性氣氛，它對鍋爐的結(jié)焦有非常大的影響。如果鍋爐運行氧量偏低，爐內(nèi)還原性氣氛較強，煤的灰熔點就會下降，鍋爐就容易結(jié)焦。這是因為灰熔點隨著含鐵量的增加而下降，鐵對灰熔點的影響還與爐內(nèi)氣體的性質(zhì)有關(guān)。在爐內(nèi)氧化性氣氛中，鐵可能以Fe2O3形態(tài)存在，這時隨著含鐵量的增加，其熔點的降低比較緩慢，在爐內(nèi)還原性氣氛中（氧量不足），F(xiàn)e2O3會還原成FeO，灰熔點隨之迅速降低，而且FeO最容易與灰渣中的SiO2形成熔點很低的2FeO·SiO2，其灰熔點僅為1065C℃。根據(jù)鍋爐廠家提供的控制曲線，在機組滿負(fù)荷或接近額定負(fù)荷時，鍋爐控制氧量（爐膛出口處）為6%左右，從2006年11月份開始，由于各種原因造成鍋爐運行局部氧量低于此值，只有2%~4%，那么在爐膛出口處肯定存在還原性氣氛很強的區(qū)域，使得煤灰的結(jié)焦性很強。

    1.3 爐膛出口煙溫 該#6爐爐膛出口煙溫經(jīng)常在760℃以上，運行通常習(xí)慣于較大的一次風(fēng)量，加上本爐膛高度并不高，當(dāng)投運上層給粉機轉(zhuǎn)數(shù)高于下層給粉機轉(zhuǎn)數(shù)時很容易使得爐膛出口煙溫偏高。當(dāng)煤質(zhì)有波動時，運行人員不能及時根據(jù)實際情況進行調(diào)整，造成鍋爐燃燒配風(fēng)方式不是處于優(yōu)化狀態(tài)，特別是上層燃燒器煤粉顆粒燃燼性差，有一部分大顆粒煤粉在爐膛出口處尚未燃燼，導(dǎo)致鍋爐爐膛出口煙溫偏高引起結(jié)焦。由于爐膛截面小，熱負(fù)荷較大，當(dāng)煤質(zhì)變劣時煤粉的燃燼性能適應(yīng)能力不強，按一般經(jīng)驗，爐膛出口煙溫要比煤灰熔點低100℃~150℃才能保證不結(jié)焦。按目前運行情況看，爐膛出口煙溫經(jīng)常超出此值，所以很容易在管子表面形成結(jié)焦。另外一次風(fēng)溫偏低、一次風(fēng)速過高或一次風(fēng)率過小時都會使煤粉氣流的著火推遲，燃燒速度降低，燃燒效率降低，從而導(dǎo)致爐膛出口煙溫升高。

   1.4 吹灰不徹底或沒有吹灰 對于冬季鍋爐滿負(fù)荷運行，#6爐因個別吹灰器（IR6、IR8、IR13、IR14、IK2、IK3、G9B2）經(jīng)常過載或啟動失敗，造成后墻#3角噴燃器口和屏過、高過連續(xù)結(jié)焦。嚴(yán)重時如：2008年2月25日因IK2、IK3兩個過熱器處吹灰器頻繁過載，機檢班未徹底消除缺陷，加上全部燃用靈武煤，沒有配石嘴山劣質(zhì)煤，造成屏過屏底處結(jié)焦，大量焦塊在屏底之間搭成橋，高溫過熱器與水平煙道入口處也結(jié)焦嚴(yán)重，之后7天每班組織人員打焦、降低負(fù)荷，仍不能徹底解決，至2008年3月4日，高過與水平煙道入口處全部結(jié)嚴(yán)，鍋爐冒正壓，被迫非計劃停爐除焦。

    2 防止鍋爐結(jié)焦的對策

    2.1 對鍋爐進行優(yōu)化燃燒試驗，認(rèn)真詳細(xì)測量爐膛出口溫度 針對現(xiàn)有的燃用煤種，對鍋爐進行優(yōu)化燃燒試驗。根據(jù)煤種和負(fù)荷采取可行的燃燒調(diào)整方案，通過合理調(diào)配一次風(fēng)和二次風(fēng)的風(fēng)門開度以及運行氧量，保證主參數(shù)合格和爐膛出口煙溫低于燃煤灰熔點的同時來保證蒸汽質(zhì)量，從而防止?fàn)t膛出口結(jié)焦。通過對爐膛出口煙溫、過熱汽溫、鍋爐負(fù)荷、氧量、排煙溫度等各種運行參數(shù)的在線監(jiān)測，也可以評價鍋爐爐膛出口是否會產(chǎn)生結(jié)焦，從而防止在燃用不同煤種時鍋爐爐膛結(jié)焦，并能獲得最大的鍋爐效率。

    2.2 通過合適的配煤技術(shù)，使配煤的燃燒性能、結(jié)焦性能與原燃用煤種基本一致，盡量降低其結(jié)焦性和粘結(jié)性指標(biāo)。

    2.3 均衡鍋爐氧量、全面加強吹灰 均衡鍋爐運行氧量，避免爐內(nèi)局部出現(xiàn)還原性氣氛。加強爐內(nèi)吹灰工作，全面吹灰，特別是重點區(qū)域（如屏過，高過入口處）要增加吹灰次數(shù)，如果運行氧量還偏低，必要時適當(dāng)調(diào)整配風(fēng)方式。由于結(jié)焦的主要區(qū)域在爐膛出口處，此處容易堵塞煙道，增加煙氣阻力，所以要防止結(jié)焦與還原性氣氛惡性循環(huán)的趨勢。機組檢修時，對空氣預(yù)熱器進行重點檢查與清灰，降低風(fēng)煙道的阻力，提高風(fēng)機的出力。

    3 結(jié)束語

    鍋爐結(jié)焦機理是十分復(fù)雜的物理化學(xué)過程，與鍋爐結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)、氧量、鍋爐燃燒調(diào)整、吹灰等因素有密切關(guān)系，通過具體分析銀川熱電公司#6爐結(jié)焦原因并采取有效對策，現(xiàn)在#6鍋爐結(jié)焦現(xiàn)象明顯減少，鍋爐運行工況得到改善，鍋爐運行效率也大幅提高。

參考文獻：

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銀川熱電公司鍋爐燃燒調(diào)整及常見事故處理和問題解答習(xí)題.內(nèi)部資料.
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