大庆油田热电厂锅炉结焦的现象、原因、预防及处理

王泽生

【摘要】本文通过对锅炉燃烧过程中结焦产生的过程分析，结合我厂锅炉运行实践，提出防止锅炉结焦的一些措施及处理方法。

【关键词】发电厂锅炉 燃烧调整 结焦

1 概要

我国电站锅炉和大部分工业锅炉基本上以燃煤为主，锅炉用煤普遍存在质量偏劣、燃烧时易造成受热面的结焦、积灰和腐蚀等问题，当锅炉结焦和积灰后，会使锅炉蒸发量降低，排烟温度和烟气阻力上升。

锅炉结焦对发电厂锅炉的安全经济运行造成的危害是相当严重的。其危害性随结焦部位不同而异，如受热面结焦以后会使传热减弱，工质的吸热量减少。为了维持锅炉出力就必须供给更多的燃料，使得锅炉的运行经济性降低；炉膛水冷壁结焦会引起炉膛出口烟气温度升高和过、再热器壁面超温，甚至发生受热面爆管的严重事故；喷燃器出口结焦会影响煤粉气流的正常流动状态和炉内燃烧过程，严重时结焦可能堵塞喷燃器出口，引起锅炉灭火。此外，炉膛上部积大焦掉落时还可能砸坏下部的水冷壁、堵塞排渣口使锅炉被迫停运。

因此，维持锅炉受热面清洁、防止锅炉结焦是锅炉运行调整的一项重要任务。

2 我厂锅炉结焦的现象及原因

2.1 结焦的现象

（1）水冷壁结焦：分离器入口温度再相同负荷下偏低，但是过再热减温水量偏大，就地看火孔能看到水冷壁上有明显的焦块，水冷壁局部结焦时，将导致分离器入口温度有较大偏差（如锅炉燃烧存在偏斜时，当水冷壁温度出现结焦时，各分离器入口温度会逐渐趋于一致，等水冷壁所结焦发生脱落后，分离器入口温度又重新出现偏差），锅炉左右侧减温水量差别比较大。

（2）屏式过热器结焦：屏过进、出口蒸汽温升减少，屏式过热器后各受热面烟气出现较为明显的温度偏差，左右侧二级减温水量有明显偏差，屏式过热器发生掉焦后，屏过出口温度上升明显。

（3）发生结焦时，锅炉排烟温度明显上升。

2.2 锅炉发生结焦原因

当温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面时，烟气中呈熔融状态的灰渣粘附到受热面上形成结焦，锅炉结焦除了与锅炉燃煤结构有关以外，还受锅炉结构、燃烧器型式及布置、炉膛温度、炉内动力工况（烟气贴墙）等因素有关。

（1）煤质原因造成锅炉结焦： 燃煤变形温度t2温度偏低，为易结焦煤种。

（2）锅炉设备原因造成结焦： 直流燃烧器：

①炉内空气动力场不好，造成锅炉切园中心偏斜；

②燃烧器摆角不灵活或不同步，造成炉内局部火焰中心偏斜，造成局部结焦；③各角一次风粉不均匀。（3）运行调整：

①氧量控制：氧量控制偏低或锅炉部分区域缺氧造成炉内出现还原性气体，灰熔点大幅降低；

②一次风速：一次风速提高，煤粉着火点远离燃烧器，避免燃烧器区域结焦；

③煤粉细度或磨出口温度控制过高：煤粉过细或磨出口温度控制过高使煤粉着火提前，易造成燃烧器区域热负荷过高，煤粉过粗着火推迟，火焰中心升高，灰粒容易脱离主流直接冲刷炉墙导致结焦。

（4）锅炉吹灰系统原因造成锅炉结焦：吹灰器布置不合理导致部分受热面不能进行有效吹灰引起锅炉结焦或者因为吹灰系统出现故障导致锅炉在高负荷情况下长时间未进行有效吹灰 。

3 锅炉结焦的预防

（1）运行中加强配风工况调整，调节二次风，使火焰不贴壁，使其提供充足的氧量保证煤粉的充分燃烧；调节一次风，使火焰长度合适；调节吸风机，保持炉膛负压在-70pa左右；既要保证煤粉在炉膛内充分燃烧所需要的时间，又要避免在下炉膛形成扩散燃烧。控制氧量在4%-6%之间，严禁缺氧燃烧。

（2）加强燃烧调整，避免大起大落，幅度太大。严格控制升温升压速度，防止出现两侧烟气温度偏差。

（3）加强制粉系统检查，防止喷燃器结焦运行。

①正常巡回检查中，一定要注意检查燃烧器区及粉管闸板门前、后温度，发现异常，及时汇报，进行处理。

②磨煤机正常运行中，DCS CRT一定要注意监视制粉系统各个参数，并注意其变化趋势。发现异常，要立即就地检查并处理。

③磨煤机正常停运（包括正常减负荷停单侧）后，运行人员要就地检查分离器出口挡板、旋风子煤粉出口挡板、伐气出口挡板在关闭位置 。

④磨煤机停运后，其相应的二次风控制挡板应保持5-10%的开度以保证对狭缝式喷燃器的冷却，防止喷燃器烧坏。

（4）坚持锅炉定期吹灰工作，根据汽温变化、炉膛出口烟温及两侧烟温差变化可适当增加吹灰次数。

①减温水量不正常地升高，应进行吹灰。

②两侧任一侧烟温不正常，应进行吹灰。

③过热器、再热器管壁温度比正常值偏高，应进行吹灰。

④省煤器、空气预热器部位温度不正常升高时，应进行吹灰。

（5）加强燃烧调整，严防缺氧燃烧，在缺氧状态的还原性气氛中灰熔点会大幅下降，诱发严重的结焦。

（6）燃料上煤煤质发生变化时，要及时向值长汇报清楚。值长要通知到机组长及值班人员，并做好记录，以便值班人员提前做好预想，烧至变化煤种时能及时调整。

（7）机组正常运行中的组织协调：

①燃料及辅机煤化验应严格按照标准进行煤样化验，并且及时将化验结果送交给值长，使运行人员做到心中有数，便于及时调整燃烧；

②加强入炉煤的监督和化验，化验员每班不少于两次的取样化验，并将化验结果发送到值长，以便作为集控人员调整燃烧的依据。

③要有高岗位人员（副值以上）每两小时对炉内燃烧和结焦情况进行检查，，特别是喷燃器处，发现有结焦情况要及时调整和清理，避免结焦加剧。

④在负荷适当时（每天白班）要对水冷壁进行吹灰，降低炉膛的容积热负荷，高负荷运行时要加强受热面壁温的监视，防止超温爆管。

⑤运行中根据挥发分的情况，严格控制磨煤机出口温度不超过120℃，在负荷过低的情况下，要保持一次风速不要过低，避免烧坏喷燃器和喷燃器附近结焦。

⑥发现结焦时要注意捞渣机、碎渣机的运行情况，防止大焦落下卡坏捞渣机、碎渣机。

⑦加强炉膛负压的监视和调整，做好掉大焦灭火的事故预想。

4 锅炉发生结焦时处理

（1）机组运行中应加强对锅炉减温水量、及各受热面壁温、烟温监视，发现异常时应及时分析，并进行适当的燃烧调整。

（2）加强就地看火检查，当发现燃烧器区域水冷壁结焦时，应通知检修人员进行人为除焦，在进行除焦时应做好相应的安全措施。

（3）发现锅炉结焦严重时，可以通过值长联系中调进行升降负荷，进行辅助除焦，但是在降负荷时应做好防止锅炉掉焦灭火的事故预想。

4 打焦注意事项

（1）打焦时，要保持锅炉负荷和燃烧稳定，不得启停制粉系统。

（2）打焦人员要佩带劳动防护用品，最好在锅炉负荷较低、燃烧稳定时打焦，且炉膛负压应控制在50～70Pa。燃烧不正常时，应禁止打焦和除灰。

（3）做好打焦吹灰记录。

5 结束语

锅炉结焦对发电厂锅炉的安全经济运行造成的危害是相当严重的。为了维持锅炉出力就必须供给更多的燃料，使得锅炉的运行经济性降低；严重时结焦可能堵塞喷燃器出口，引起锅炉灭火。此外，炉膛上部积大焦掉落时还可能砸坏下部的水冷壁、堵塞排渣口使锅炉被迫停运。

因此，维持锅炉受热面清洁、防止锅炉结焦是锅炉运行调整的一项重要任务。

参考文献

[1] 大型火电机组锅炉运行技术问答

[2] 电站锅炉运行与燃烧调整