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火电煤粉炉结焦的原因分析与对策

发布时间：2011/3/28 阅读次数：2517 字体大小: 【小】【中】【大】

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火电煤粉炉结焦的原因分析与对策

XX电厂＃9锅炉出现了严重结焦的现象，并经常伴有锅炉掉焦灭火事故的发生。为降低锅炉灭火，减少炉膛结焦，本文经过认真的分析，结合我厂＃9锅炉的燃烧设备和燃料情况进行了调整，经过长时间的观察，05年＃9锅炉结焦的现象大为减少，锅炉灭火也大大改观，提高了机组运行的安全性和经济性。

XX电厂＃9锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的超高压参数一次中间再热单汽包自然循环锅炉，锅炉型号为HG-670/140-10型，炉膛宽度、深度均为11.6米，正方形炉膛，十六个固定直流式喷燃器，均为带钝体的稳燃腔煤粉喷燃器，正四角切向布置，假想切圆直径为600mm，设计一次风速19.4m/s，风率20％；二次风速41.3m/s，风率51.8％；三次风速50.8m/s，风率20.13％；炉膛出口过剩口气系数1.2，四套中间仓储式热风送粉制粉系统，制粉系统乏气作为三次风送入炉膛燃烧。

锅炉结焦将对机组运行的安全性和经济性产生不良的影响。水冷壁、过热器受热面结焦导致炉膛出口烟温、蒸汽温度及排烟温度升高，严重时会引起管壁过热、超温，损害受热面的安全。结焦往往是不均匀的，会使过热器热偏差增大。水冷壁处结焦对自然循环锅炉的水循环安全性造成不利的影响。锅炉上部结焦焦块跌落时，可能砸坏水冷壁，影响燃烧的稳定，可能造成灭火。若燃烧器喷口结焦，会影响气流的正常喷射，破坏炉内的空气动力工况，严重时会引起锅炉灭火。如果结焦严重，将会迫使锅炉停止运行，进行除焦。除焦时间较长时，炉膛底部漏入冷风过多，降低燃烧室温度，使燃烧不稳定，甚至灭火。除焦工作是劳动强度很大，危险性较高的劳动，进行除焦增加了运行人员的劳动强度，而且增加了安全隐患。过热器处结焦，使锅炉通风阻力增大，厂用电量上升。结焦会引起受热面超温、锅炉通风不足、蒸发量不足等，可能会限制锅炉出力，使机组被迫减负荷。因此，查找了有关资料，结合我厂燃料情况和机组特性，以及本人的工作经验，对锅炉结焦问题进行了探讨和分析。

锅炉结焦是炉内高温处熔化或软化的灰接触到受热面时，粘结在受热面上形成的积灰。由于灰的导热性差，使积灰的外表面温度升高，且积灰使管壁面粗糙度增大，使软化状态的灰更容易粘附。灰渣外表面的灰温度越来越高，结渣越来越厚，当渣的温度达到熔化温度时，熔渣会流到临近的受热面管上，扩大结渣范围，形成结焦。锅炉结焦与以下等因素有关。

结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上。可见，灰的熔点是结焦的关键。灰的熔点与灰的化学成分、灰周围的介质性质及灰分浓度有关。灰的化学成分以及各成分含量比例决定灰熔点的高低。灰熔点比其混合物中最低熔点还要低。灰熔点越低，锅炉受热面越容易结焦。灰熔点与灰周围的介质性质有关。当烟气中有CO、H2等还原性气体存在时，灰熔点降低大约200℃。这是因为还原性气体能使灰分中高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO的缘故，二者熔化温度相差200～300℃。灰熔点还与烟气中灰的浓度有关。在其他条件相同的情况下，煤中含灰量不同，灰熔点也会发生变化。这是因为灰分中各成分在加热过程中，相互接触越频繁，则产生化合、分解、助熔的机会也越多，则熔点降低的可能性也越大。

结焦与燃烧器喷射角度有关.若燃烧器安装角度有偏斜、燃烧器本身存在缺陷，燃烧器切圆过大，煤粉气流发生偏斜擦墙，往往会导致锅炉严重结焦.

结焦与燃烧调整有关,燃烧调整不合理，一次风压过低，风速过低，煤粉过细，着火早，二次风速过大，四角风量分配不均匀，四角燃烧器粉量不均匀等原因，均会引起煤粉气流擦墙结焦。若锅炉运行中配风不合理或风量不足，氧量低，会使炉内产生还原性气氛。在投油稳燃时，使用上层油枪，使得上层一次风处热负荷集中，局部炉温高，达到灰熔点，导致锅炉结焦.

结焦与锅炉设备漏风有关,炉膛漏风、制粉系统漏风增大进入炉内的风量，降低燃烧室的温度水平，推迟燃烧进程。冷灰斗处漏风会抬高火焰中心，火焰拉长，导致炉膛出口烟温升高，容易引起屏过结焦。空预器漏风，不但引风机电耗增大，而且部分送风量进入烟道，容易造成炉内缺风

解决锅炉结焦的措施

2.1稳定煤种根据入厂煤的热值，将不同的煤种分别堆放，并稳定地向锅炉上煤种及热值相对稳定的燃煤。当锅炉燃用易结焦煤时，可掺烧灰熔点高的煤种。当媒质发生变化后，应在燃用前得到煤种化验报告提高检修质量，保证燃烧器安装角度正确性能良好的燃烧器，使风粉在炉膛内合理混合，迅速着火燃烧，使稳定燃烧和提高经济性。并且对改善炉内结焦也有很大帮助。我厂200MW机组燃烧器是经过改进的，它在原来的基础上加装了钝体，用以改善着火，使着火提前。因此在运行中，应保持一定的一次风速，利用钝体产生的烟气回流，加热煤粉，利用较高的一次风压吹送煤粉在炉膛中燃烧合理调整燃烧，使炉内火焰分布均匀、火焰中心保持适当位置正常燃烧时，火焰稳定，颜色呈金黄色，氧量表指示正常，着火点应在距离燃烧不远处，火焰中心应在燃烧室中部，防止煤粉气流擦墙。在实际操作中，应根据设备、煤种情况，查明原因后进行燃烧调整。其中如需改变燃烧切圆，可将中间两排二次风关小，增加下层一次风刚性等办法。我厂＃9炉经过03年的大修后，将燃烧切圆由原来的800mm调整为现在的600mm，对改善结焦情况效果较明显。如发现结焦的部位在某侧墙，则可以通过局部调整一次风大小，改变二次风比例等方法进行调整保持适当的过剩空气量防止缺氧燃烧，发现积灰和结焦时及时清除因为缺氧燃烧会使烟气中灰分浓度加大，且使烟气中还原性气体增多，加剧结焦程度。及时进行吹灰和除焦，可保持受热面光洁，防止积灰和结焦。投油助燃时，使用下层油枪减少锅炉设备漏风

利用停炉机会对锅炉炉墙密封、放灰闸板、空预器进行整治，减少漏风，增强其严密性。运行中加强检查制粉系统运行情况，如有漏风即及时停运消缺避免锅炉长时间在非正常方式下运行如超出力运行，会使炉温和炉管温度过高，容易使灰熔化或软化，使灰更容易沉积在受热面上形成结焦。长期煤、油混烧也和上述情况一样，且会使燃烧着火提前，所以投入油枪助燃时，应及时开启油枪风 ,运行人员可根据燃料情况，及时调整煤粉细度

煤粉过粗，则着火延迟，不利于燃料的燃尽，有可能使火焰拉长，在炉膛出口处灰粒还处在高温软化或熔化状态，造成炉膛出口处结焦。煤粉过细，则着火过早，有可能烧坏燃烧器，煤粉细，则灰粒细，使灰粒更容易粘结在受热面上。可见根据燃料情况合理调整煤粉细度，是控制结焦简单而又有效的方法加除焦剂

据有关资料统计，50MW以下锅炉使用除焦剂效果明显，但对大型锅炉还没有专门的统计报告。我厂＃9炉使用了一段时间，结果是效果不明显，但也有一定作用.

通过对以上措施的落实，我厂＃<SPAN lang=EN-US>9炉结焦问题得到了充分的解决。使＃9炉提高了锅炉效率，保证了该机组连续的安全经济运行

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