火电厂锅炉结焦原因与预防措施研究

火电厂锅炉结焦原因与预防措施研究

王瑶

贵州乌江水电开发有限责任公司大龙分公司   ，贵州铜仁，  554000

摘要：锅炉运行与火电厂经济效益密切相关。而受一些因素的影响，锅炉常会出现结焦现象，导致其性能、使用寿命受到影响，甚至引起锅炉爆管，对火电厂经济效益、工作人员人身安全造成极大威胁，因此，实践中需对锅炉结焦进行有效预防。但就目前情况而言，部分火电厂并未对锅炉结焦预防给予足够重视，对此，本文从危害性、原因、预防措施三个方面入手进行分析研究，以期落实火电厂锅炉结焦预防工作，进一步提升锅炉运行的经济性、安全性，为火力发电行业的发展打下坚实基础。

关键词：火电厂；锅炉结焦；结焦原因；预防措施；燃煤管理

1.锅炉结焦的危害性

1.1性能受损

锅炉结焦会使其性能指标受到影响，大大降低燃煤燃烧效率。首先，锅炉结焦会引起气温过热、再热升高，甚至超温等现象，导致气水管爆管。其次，锅炉结焦会增加清洁难度。清理结焦时，会导致除焦设备因电流过大，而出现跳闸现象。最后，受热后的结焦会融为大块灰渣，并在重力影响下掉落，导致水冷壁被砸坏，被迫中断作业。

1.2老化加速

设备老化意味着其需要更换，若未及时更换，便会增加安全隐患。火电厂锅炉结焦可加速老化。当大焦块掉下后，瞬间产生水蒸气，使炉底漏入大量冷风，导致燃烧器区的煤粉火焰着火状况恶化，炉膛负压波动剧烈，从而引起锅炉灭火。

1.3寿命缩减

当锅炉设备的结焦过多时，便会出现燃烧不稳定的问题，不仅会降低燃煤燃烧效率，还会导致炉膛熄火等现象频繁发生，最终缩减锅炉使用寿命。虽然可通过高效率检修维持其良好性能，但无法修复锅炉设备损伤。因此，锅炉结焦会对设备使用寿命造成直接影响。

2.火电厂锅炉结焦原因

火电厂锅炉结焦的原因有三，一为灰熔点，二为煤质，三为炉膛温度异常，具体如下：

2.1灰熔点

煤为火电厂运行的基础，其灰熔点可决定锅炉是否结焦。当煤中含有大量碱性氧化物时，便具有灰熔点低、结焦率高的特点；当煤中含有大量氧化硅、氧化铝，便具有灰熔点高、结焦率低的特点。火电厂如果选择了前者，将会增加锅炉结焦率。

2.2煤质

煤的质量与结焦现象有关，炉壁结焦的内在原因主要为煤的熔点温度、成分。一般来讲，可以借助煤灰重要成分、熔融温度判断结渣情况，但其存在一定误差，所以需结合其他指标进行判断。

2.3炉膛温度异常

锅炉燃烧时，相关工作人员无法对炉膛温度进行有效控制，导致锅炉结焦。首先，炉膛温度越高，会使飞灰处于软化、熔融状态，因固体颗粒易附着其表面，所以，锅炉结焦率较高。其次，锅炉燃烧时易出现氧气不足现象，导致部分燃烧区形成还原性气氛，大大降低灰熔点，出现结焦现象。同时，氧气不足还意味着送风量不够，所以锅炉炉膛局部温度偏高的问题频繁发生。

3.火电厂锅炉结焦的预防措施

火电厂锅炉结焦的预防措施有做好燃煤管理、高效及时地清除锅炉结焦、合理优化锅炉作业时间、严格控制锅炉温度、提高空气对流速率，下列进行了详细阐述。

3.1做好燃煤管理

3.1.1燃煤采购

采购燃煤时，需以相关标准、要求为依据。若出现无法满足要求的情况，需尽量选用成分稳定、含石量及含灰量较少的煤。

3.1.2入厂煤管理

受多种因素的影响，按照锅炉设计煤种采购燃煤的难度较大，所以，火电厂购入的煤种、煤质存在较大差异。为避免锅炉结焦，需开展高效的入厂煤管理工作，做到煤种的分类堆放。同时，入场前需开展煤的化验工作，确保煤质与实际要求相符。若发现不符合要求的燃煤，需及时上报上级部门并予以退回。

3.1.3合理掺烧

考虑到火电厂经济效益，可采用掺烧这一方式。但在掺烧前，需以入厂煤化验数据为依据科学搭配煤种，做到合理掺烧。同时，需在入炉前进行化验，以及时调整配比、上煤方式，在提高燃煤燃烧率的同时预防结焦。

3.2高效及时地清除锅炉结焦

当锅炉停止运行时，相关工作人员需对炉膛内浅薄层结焦进行及时有效的清理。同时可在锅炉受热面安装吹灰器，通过定期吹扫避免出现灰渣大量聚集的问题，且保证受热面的清洁度。不过，吹灰器的吹扫范围有限，且在吹灰时会对燃煤的燃烧情况造成影响，因此，需在布置、使用吹灰器时考虑到煤种结焦的特性，以免留有死角。此外，还可将自动化控制系统利用起来，及时监测、清理炉膛结焦，确保结焦始终处于炉膛可承受范围内。

3.3严格控制锅炉温度

严格控制锅炉温度是预防锅炉结焦的有效措施。所以，相关工作人员需对炉膛内的温度进行24小时监控，并根据结焦特点适当调节温差。在燃烧调整时，需定期对粉管出粉量的均匀性进行检测，以免出现粉量过大的现象。在对锅炉进行热态燃烧调整时，应增强燃烧工况的合理性，确保每个燃烧器具有配风均匀的特点，并确定过量空气系数为最佳状态。同时，可对一次风率、二次风率、风煤配比、风速进行调整，确保燃煤的燃烧率，且炉壁附近不会产生还原性气氛。

3.4合理优化锅炉作业时间

分时段作业的方式可最大限度地预防锅炉结焦。比如，用电高峰期时，锅炉处于高负荷运行状态，极易结焦，所以需采用适合手段进行监测处理；用电低峰期，可适当减少运行时间，并定期、不定期地清扫锅炉内壁。

3.5提高空气对流速率

提高空气对流速率也是预防锅炉结焦的措施之一，且其可达到有效控制燃烧位置和燃烧器之间的角度的目的，确保高温点集中于锅炉中心，以免燃烧器重要部位结焦。同时，可采用适合手段提高一次风速，从而增加一次风射流刚性，降低结渣率。

结语：综上所述，火电厂锅炉结焦会影响锅炉性能、使用寿命，甚至引发锅炉爆管等问题，导致火电厂经济效益、相关工作人员人身安全受到威胁。因此，实践中需采用科学合理的手段进行结焦预防。通过分析发现，火电厂锅炉结焦的原因有三，一是灰熔点，二是煤质，三是炉膛温度异常，因此通过做好燃煤管理、高效及时地清除锅炉结焦、合理优化锅炉作业时间、严格控制锅炉温度、提高空气对流速率等措施能够达到预防效果，并对锅炉运行工况进行优化，进一步提升锅炉运行的经济性、安全性，为火力发电行业的发展打下坚实基础。

参考文献

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[2]徐东磊.火电厂锅炉结焦的成因及防治研究[J].中国高新技术企业,2015(8):2.

[3]王小斌,王磊.试论火电厂锅炉结焦原因及防治措施[J].商品与质量：学术观察,2011(12):1.