摘要：鍋爐是電廠的重要設備，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，這些物質一旦發(fā)生熱量，就會沉積在鍋爐設備表面，長期積累的焦炭會造成安全隱患，嚴重結焦將對鍋爐運行造成危害。鍋爐結焦會影響鍋爐的運行效率，降低經(jīng)濟性，損壞設備，嚴重的安全事故也會發(fā)生。分析了電廠鍋爐結焦的原因，提出了預防措施，為電站鍋爐的安全運行提供了良好的基礎。

關鍵詞：電廠鍋爐結焦;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，這些物質是非常容易結焦，危及鍋爐的安全運行，降低電廠的運行效率。某廠600MW 超臨界機組，原設計煤種為貧煤，受煤炭供應的影響，需要摻燒部分煙煤。鍋爐結焦是電廠的一個重要問題，因此有必要對鍋爐結焦原因進行分析，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)濟效益。

2 鍋爐結焦的概念及分類

在電廠運行中，鍋爐結焦是一種常見現(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，當運行到水壁時，由于溫度較低，會結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)結焦原因的分析，鍋爐結焦可分為高溫焦化和鍋爐灰沉積兩種。鍋爐結渣是指煤中的煤粉在燃燒時燃燒的高溫液體，然后在爐內水冷壁的冷卻作用，由液態(tài)逐漸變成固體粘結在受熱面上，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 鍋爐結焦的危害

鍋爐結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，這會導致水升溫甚至導致蒸汽管道爆炸。當結焦嚴重時，鍋爐將被迫停止，焦化將縮短鍋爐設備的使用壽命，增加排煙損失，降低鍋爐效率，增加風機的消耗。焦炭通常不均勻，因此結渣會對鍋爐的自然循環(huán)水循環(huán)安全和強制循環(huán)鍋爐水壁熱偏差產(chǎn)生不利影響，如果造成水壁全部結焦，只能停爐進行人工清焦。且易大而嚴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)嚴重惡化，爐壓波動溢出造成鍋爐滅火。

4 鍋爐結焦的原因

鍋爐結焦的原因有很多種，比如說爐膛內溫度高低、鍋爐爐膛結構、煤質特性等等。下面本文將一一進行探討。

4.1鍋爐爐膛溫度及其結構

鍋爐結焦直接關系到爐膛的溫度。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，飛灰更容易進入液體，在存在冷卻材料的情況下會導致結焦現(xiàn)象，因此高溫爐是煉焦的先決條件。

結構也對焦炭產(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荷連續(xù)運行過程中，由于爐內溫度繼續(xù)升高，不易冷卻但吹灰器不吹時易結渣。

4.2煤粉的特性

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

4.3灰分熔點

鍋爐結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焦問題。化學成分決定了灰分的熔點。因此，應減少灰分熔點高的物質，增加熔點低的物質。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，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，有效地減少結渣。

5 結焦的防治措施

5.1做好燃煤管理

煤的質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，要嚴格檢查煤質。從煤炭采購環(huán)節(jié)入手，要選擇優(yōu)質燃煤，經(jīng)過檢驗合格后才能確定采購。煤炭進入現(xiàn)場前，還應檢查其質量，發(fā)現(xiàn)不合格煤是嚴格禁止的。煤炭進入現(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)每種煤的特性進行合理的混合，掌握燃燒的比例，詳細記錄爐膛的試驗數(shù)據(jù)，防止鍋爐結焦現(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。該組織反復檢查和調整在線監(jiān)測爐膛出口煙溫(或高溫受熱面壁溫)。保證爐內各角氣流基本平衡，擋板位置最佳，送風方式合理。在運行過程中，對熱態(tài)燃燒進行調整，合理調節(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，避免結焦的不良后果。在煤粉細度的選擇過程中，應該考慮多種因素，如是否煤粉燃燒穩(wěn)定是否會有一個爐膛，爐膛受熱面結焦、不完全燃燒損失，因為機械球磨的功率消耗等。同時，如果煤質問題，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，當水短缺時，渣桶會引起結焦，渣斗水位應正常。定期對爐底進行定期觀察，及時聯(lián)系維護處理。定期維護出鋼機，大修碎渣機。在運行中，由于燃燒煤熱值較高，應盡量保持下部火嘴的操作盡可能減少火焰中心。防止過熱器結焦。要加強對爐膛負壓的監(jiān)控和調整，防止大焦塊引起的火災。嚴格監(jiān)測入口煙溫過高，嚴格控制，防止煙道受熱面結焦。

6 結束語

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以煤為主要燃料。因此，鍋爐結焦應采取相應的措施。在分析結焦原因的基礎上，可以看出影響鍋爐結焦原因的因素，有煤的原因，應根據(jù)有針對性的預防措施的特點，減少結焦現(xiàn)象。在科學技術高速發(fā)展的形勢下，解決鍋爐結焦問題，提高鍋爐運行效率，為高電廠經(jīng)濟效益打下良好的基礎，將是一條較好的途徑。

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