浅谈锅炉结焦的原因及对策

杨海安

摘 要：分析锅炉受热面结焦的原因，提出有针对性的措施，减少和预防锅炉受热面结焦。

关键词：锅炉；结焦；原因；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.026

结焦是锅炉普遍存在的问题，灰渣颗粒随烟气流动，由于水冷壁的吸热而冷却，由于在炉膛中心温度较高，灰渣颗粒是呈现液态类型，随着烟气流动的不断放热，到达水冷壁之前温度不断降低，会呈现为固态的疏松状颗粒，这样可以通过吹灰吹掉。但是，若果在到达水冷壁及炉墙，温度没有得到足够的冷却，而没有凝固，则具有很强的粘结性，这样就会粘附在受烟气冲刷的受热面上，这样越积越多，形成大焦，威胁锅炉安全运行，降低锅炉效率，严重时不得不停炉打焦处理。

1 影响锅炉结焦的因素

（1）灰熔点低。灰熔点一般参考软化温度ST。灰分的软化温度ST低，且DT、ST、FT间隔温度值为200℃-400℃时，意味固相和液相共存的温度间隔较宽，煤灰的黏度随温度变化慢，冷却时可在较长范围保持一定黏度，易结焦，此为长焦；当间隔温度值为100℃-200℃时，此灰黏度随温度急剧变化，凝固快，为短焦。

煤种灰分的软化温度和煤中灰分的化学成分有关系，若煤灰中酸性氧化物，如二氧化硅、三氧化二铝、三氧化钛含量越高，灰的熔点越高；若煤灰中碱性氧化物，如氧化铁、氧化钠、氧化钾含量越高，则灰的熔点就越低。

另外，煤灰周围介质的性质对灰熔融性有较大影响，当介质中存在还原性气体时，这些气体与会中的三氧化二铁相遇，就会使高价氧化铁还原成低熔点的氧化亚铁，并可能与其他氧化物形成共熔体，使灰熔点降低。

（2）一、二次风风率。如果送引风量太大，进行强化燃烧，炉温超过煤灰粘结温度时，会形成高温结焦。若锅炉运行中配风不合理或风量不足，氧量低，煤不完全燃烧，会产生大量一氧化碳及氢等气体，会使炉内产生还原性气氛，从而降低灰熔点。

（3）炉膛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。

（4）煤粉细度过粗。煤粉细度偏离设计值过大；正常燃烧时，夹层风随一次风在炉内呈逆时针旋转向上，由于二次风风速高，会在一次风和炉墙之间形成一层屏障，这样既提供了煤粉中的碳燃烧所需的氧量，又起到冷却灰渣的作用；当不合格的煤粉进入炉膛时，较大的没有完全燃尽的煤粉会冲破二次风形成的屏障而冲刷炉墙，从而黏附在水冷壁上，形成结焦。

2 预防结焦的措施

我厂在2016年发生了#2、#5炉水冷壁斜坡处堆积大量焦子，不得不停机处理；#5炉先后发生三次由于掉大焦砸漏水冷壁，而不得不停炉处理的严重后果。痛定思痛，发电部锅炉专业经过专题会研究，查阅大量资料，咨询兄弟电厂，结合我厂实际，提出以下措施：

（1）选择合适的一、二次风风率。一次风率占比控制在20-22%，但必须保证磨煤机通风出力足够。巡检通过各喷燃器口观察煤粉浓度及出粉情况，结合停磨后吹扫各粉管时间判断是否满足磨煤机的通风出力；这样也有利于调整煤粉细度。一次风率选择好，则相应二次风率已经决定；合适的一次风率，可以通过喷燃器是否清洁来判断，若喷燃器结焦严重，则说明一次风率较低，此时应加大一次风量。并且在高负荷期间开大底层二次风开度。

（2）选择合适的氧量。 氧量在负荷高于280MW时，严格控制在3.2%以上，230MW-280MW控制在3.5-3.8%之间，230MW以下控制在4.0-5.0%之间，严格控制氧量值，保证不发生缺氧燃烧。

（3）观察炉内燃烧情况。通过喷燃器看火孔观察煤粉来粉情况、着火距离等，通过观察火焰燃烧距离，判断一次风速度是否合适，一般在喷燃器相距20/25厘米着火为宜；若出粉较散，则应加大周界风开度；若出粉燃烧过程中有大量火星冒出，则说明煤粉细度不合格，太粗引起，就要调整磨煤机运行参数，如加载力、一次风速、分离器折向挡板等进行处理；通过四角来粉情况对比，可判断四角来粉是否均匀，若不均匀，则要通过可调缩孔来调整了；严格杜绝缺角燃烧。

（4）减少炉底漏风。炉膛漏风，破坏了正常燃烧工况，造成火焰的充满度和搅拌混合情况恶化，火焰中心升高或偏斜，会加速结焦的形成。解决的办法是减少漏风量，使炉膛出口负压不致过大，炉膛压力在-50-70Pa为宜。巡检检查炉底钢带机是否有不严密的地方，钢带机冷却风是否开度合适，一般钢带机冷却风只要达到可以冷却焦子的目的就行了，这要通过观察渣仓温度及经验来调整，要通过摸索得出合适的开度，既可以保证灰渣冷却不烧坏设备，又要减少通过炉底漏入的空气量。

（5）保证合适的煤粉细度。合适的煤粉细度可保证燃烧完全、减少结焦；根据化学实验室做出的各炉煤粉细度的结果，来调整一次风量、加载力、分离器折向挡板等，使其尽量接近设计值；

（6）选择合适的炉膛出口温度。合适的炉膛出口温度，可以通过引风机电流、排烟温度、过再热蒸汽减温水来判断。若空预器不堵塞，引风机电流增加，过再热器蒸汽减温水量增加，排烟温度升高，说明过再热汽区域有结焦，若单纯是转向室温度升高、减温水量增加，则说明炉膛水冷壁区域结焦严重。

（7）加强吹灰，巡检加强对各喷燃器口的检查；制定定期落焦制度；采用分散燃烧方式，降低炉膛温度。保持受热面清洁，一方面可以提高锅炉效率，另一方面受热面清洁后，吸热量增加，可以提高冷却效率；受热面清洁后，灰渣颗粒不易粘接，可防止出现大焦块的现象。采用分散燃烧方式，采用合适的制粉系统运行方式，通过分配各层燃烧器负荷，分散炉膛热负荷，必要时可通过改变各磨煤机处理的方式，改变层燃烧器负荷，达到燃烧扰动的目的。在吹灰方面，记录哪些吹灰枪对汽温影响最大，从而判断哪些地方結焦比较严重，可适当增加吹灰次数。