电站锅炉燃烧新疆准东煤防结焦的措施

吕忠

（神华神东电力新疆准东五彩湾发电有限公司，新疆 准东 831700）

制定防止结焦措施的目的：由于新疆准东煤灰成分的特殊性，具有很强的受热面沾污及炉膛结焦特性，前期行业内和锅炉生产商对准东煤的特性认识不足，锅炉运行中易产生炉膛结焦和对流受热面沾污、积灰，后果极其严重。为了防止因沾污结焦导致非计划停炉，对安全生产和经济生产造成极大的影响，特制定此措施。

1 结焦机理分析

灰熔性结焦机理分析：煤灰是多种复合化合物的混合物，碱性氧化物Fe203、CaO、M gO、Na2O，K2O的含量在达到某值时，燃烧时将结合为熔点更低的共晶体。煤灰周围的介质性质也对灰的灰熔性影响较大，当炉内处于氧化性环境时，Fe呈稳定的氧化状态Fe203，熔点较高，在还原性和半还原性环境中，Fe203会还原成Fe0，并可能使其他氧化物形成共熔体，灰熔点随铁含量的增加迅速降低。因此，处于氧化性环境中有利于防止结焦。

沾污性结焦机理分析：当煤中K，Na等碱金属含量比较高，同时SO3含量也比较高，这些碱金属生成的物质融化温度均比较低等，在高温下可能是气态。但是当烟气温度较低后，容易遇冷黏结在受热面上，同时起到“胶水”的作用，极易在对流受热面区域形成沾污和积灰，这是一种成长性积灰，如不及时清除，将影响锅炉的运行。

2 掺烧高熔点低钠煤的必要性

目前阶段，在锅炉设计中还没有办法根除烧准东煤受热面较严重的沾污现象，只能采取措施来减缓或降低沾污的危害。前期经过西安热工院和本公司对部分电厂掺烧准东煤试验及调研情况看出，能够使锅炉安全连续运行的配烧比例均为50%左右。当电厂掺烧准东煤比例提高到70%后，均出现了炉膛结焦、受热面沾污、飞灰含碳量高、超温及气温下降等问题，甚至出现被迫停炉。当前还没有电厂能单独烧准东煤时能保证锅炉的长期安全运行，准东煤单独燃烧或掺烧比例过大是不可行的。

3 掺配煤的管理措施

第一，燃料管理方面要加强煤质管理，对入厂煤要严格把关，对煤灰分熔融点偏低及碱金属（特别是Na2O）含量很高的准东底板煤禁止入炉或入场。

第二，加强入炉煤的监督和化验，化验员每天不少于一次的取样化验，每星期应对入厂、入炉煤进行一次灰熔点分析，并将化验结果发告知集控人员作为调整燃烧的依据。

第三，采用炉内掺烧方式配煤，负荷在60%以上时掺配煤比例暂时按低钠煤40%、准东煤60%的比例掺烧。锅炉A、B、C仓配准东煤，D、E仓配低钠煤，根据给煤量计算比例。

第四，当低钠煤掺烧比例低于40%时，应根据结焦情况降低机组负荷，并对各受热面加强吹灰。当全燃准东煤时，应限制机组负荷不超过60%，对烟道受热面加强吹灰，并密切监视尾部受热面沾污结焦情况。

4 防止锅炉水冷壁结焦的措施

第一，正常运行当中，应保持较大的外二次风挡板开度（≮70%），较小的内二次风挡板开度（40%～50%），使一、二次风充分的混合，以保证燃烧器区域氧气充足。

第二，前后墙燃烧器尽量对称投运，均匀配风，热负荷均衡，两侧二次风量应均匀一致，保证火焰中心处于炉膛中心位置，减少炉膛出口烟温差。

第三，机组正常运行时，省煤器后排烟氧量根据负荷保持在3.0%～4.0%运行，防止缺氧燃烧。

第四，磨煤机高负荷时，应保证下层燃烧器的二次风量满足风粉比的要求，机组高负荷时控制燃烬风开度≯15%，低负荷时控制≯5%，以避免燃烧区域局部缺氧，出现过多的还原性气体导致冷灰斗出现爬渣，或烧坏燃烧器火嘴。

第五，合理安排制粉系统运行方式：

A.定期化验煤粉细度，根据化验结果及时调整磨煤机分离器转速，保持煤粉细度在合格范围内。运行中发现煤粉细度超标，飞灰可燃物、炉渣可燃物不正常增大时，立即联系检修、检查磨煤机磨辊及分离器是否正常。

B.严格控制磨煤机出口温度不超过75℃，风煤比不大于2.0，一次风速保持较高，防止燃烧器周围结焦。

第六，每班必须对焦渣形状进行检查，正常情况下，排渣机下焦渣基本为土黄色疏松焦渣。当由于炉膛温度过高或大面积结焦，焦渣形状变为黑色坚硬焦渣或黑色水珠状焦渣时，应及时汇报。

5 防止锅炉烟道受热面结焦的措施

第一，严格执行防止炉膛结焦的措施，尽量保持水冷壁及屏过清洁，防止炉膛出口烟温升高。

第二，运行中在允许的范围内，应保持较细的煤粉细度，较高的一次风速，开大下部二次风量。燃烬风应保持较小开度，通过煤粉的“晚着火、快燃烬”，降低炉膛出口烟温，减小烟道受热面沾污性结焦。

第三，加强对省煤器灰斗仓泵的运行维护，高负荷时应增加省煤器灰斗仓泵的除灰次数，确保排灰畅通。

第四，坚持烟道各受热面定期吹灰，吹灰时按如下规定执行：

A.机组负荷在40%～50%时，可以投入微油点火装置助燃，设定吹灰压力为2.0MPa，视燃烧情况和汽温情况进行单支吹灰器手操吹灰。

B.机组负荷50%～70%，设定吹灰压力为2.0MPa，进行程控吹灰，每天吹灰一轮。

C.机组负荷在70%以上时，设定吹灰压力为2.0MPa，进行程控吹灰，每班吹灰一轮。

D.当准东煤掺烧比例大于60%或燃用北塔山煤较多时，应根据屏过结焦情况，适当提高吹灰压力，有针对性地增加结焦部位的吹灰次数，以达到理想的吹灰效果。