浅谈电厂锅炉结焦的原因及改善对策

周永

（江苏大唐国际吕四港发电有限公司，江苏 启东226200）

1 电厂锅炉结焦的原因

1.1 燃煤品质因素的影响

在火力发电厂的运行过程中，电厂所选用的燃煤的品质对于锅炉是否出现结焦问题有着极大的影响。如果所选用的燃煤品质较高，含灰量少，容易被完全燃烧，锅炉内部的煤灰含量就会降低，那么出现结焦的概率也会大大降低。而当所燃烧的燃煤品质不高时，含灰量大，很难被完全燃烧，那么燃烧的过程中就会产生大量煤灰，大量的煤灰遗留在锅炉内部，如果没有对其进行及时清理，长时间就会形成结焦。同时，电厂锅炉运行时，煤粉细度也可能会影响到煤炭的燃烧程度，如果煤粉过粗和过细，都会导致炉内不同位置结焦。

1.2 燃烧调整因素的影响

电厂锅炉运行时的燃烧调整也会影响锅炉结焦。如果没有科学控制锅炉的燃烧过程，运行中风压或是风速偏低，煤粉气流的速度变慢，容易粘附在管壁上，那么在一段时间后就会出现结焦现象。另外，在锅炉的燃烧过程如果没有选用合适的配风方式，风量不足和偏移，炉内含氧量较低，炉内局部区域就会有还原性气体产生，会迅速降低锅炉内部的温度，大量的结焦问题也会随之产生。如果配风含量过大，锅炉内部的烟温就会迅速提高，高温结焦的问题就会随之产生。此外，锅炉运行中燃烧器损坏或调整不正确使火焰贴壁、燃烧器摆动不一致也会使锅炉容易结焦。

1.3 炉膛温度及燃煤熔点的影响

炉膛内的温度也会影响到锅炉结焦现象的发生，随着炉内温度的逐步提升，一旦煤灰的温度达到了自身的熔点，煤灰融化并粘附在管壁上，锅炉就有可能结焦。很多因素会影响炉膛内的温度，如物体周围的介质、燃烧材料的化学成分等。此外，煤灰的熔点也是锅炉结焦的影响因素，炉灰的熔点如果偏低，那么就容易结焦，而其熔点越高，就越不容易结焦。在对以往的资料进行研究和分析时，我们发现在煤粉的燃烧过程中，如果反应产物是氧化钾、氧化钠或是氧化铁，那么煤灰的熔点就会降低，而如果反应产物是二氧化硅或三氧化二铝等化合物，煤灰的熔点就会上升，过滤的结焦率就会大大降低。熔点同样也会受到煤灰的密度的影响，燃烧过程中灰分之间的接触程度会直接的影响到煤灰的燃烧程度，并且影响锅炉的结焦率。

此外，影响锅炉结焦的因素还有锅炉长时间满出力或超出力运行、管壁长期不能吹灰或吹灰参数不当等。

2 电厂锅炉结焦的危害

第一，当电厂锅炉发生结焦时，锅炉的出力就会大大降低，炉膛出口烟气温度也会升高，管壁的温度也会出现不同程度的升高，受热面壁温左右偏差大，锅炉内部的整个运行状态都会受到影响。第二，电厂锅炉出现结焦时会降低锅炉的热效率，当锅炉排烟的温度随之上升后，系统会排出大量的热能，排烟损失增大，锅炉的热效率就会下降。当结焦现象出现在锅炉的燃烧器喷口时，那么气流就会出现偏移，锅炉内气体的不断恶化就会导致炉内部分设备故障，造成安全隐患。第三，结焦问题还会降低锅炉设备运行的安全性和稳定性，这是由于当锅炉结焦时，锅炉管壁的热交换效率降低，管壁温度就会大幅超出规定范围，锅炉爆管现象容易出现。同时，由于结焦，炉内会不定时的掉落大量灰渣，容易造成锅炉水封破坏，如果没有采取有效的改善对策及时处理结焦问题，锅炉的安全运行得不到保障。

3 电厂锅炉结焦的改善对策

3.1 保证燃煤的种类和质量

燃煤的种类和质量对于锅炉的结焦程度是有着重要的影响，如果能够保证燃煤的质量，那么就会降低锅炉出现结焦的概率，随着我国现阶段对于环境保护工作越来越重视，我国各类电厂的用煤量相对紧张，电厂采购燃煤的压力越来越大，电厂锅炉设计使用的燃煤种类和质量与实际用煤有着一定的差异。因此，电厂在选择燃煤的种类和质量时，应对原料进行严格的审核和检验，在进厂前应确保燃煤符合相应的质量标准，发现不符合相应标准的，应立即退回原厂整改处理。对于进厂的燃煤，应分类储存，并根据相应的规范要求按照比例进行掺烧、调配。

3.2 保证合理的煤粉细度

锅炉的整个运行状态是会受到煤粉细度的影响的，因此，应科学的调整煤粉的粗细程度，确保其粗细程度在相关规范标准的要求。当煤粉过细时，使着火点提前，易在燃烧器喷口处结焦；当煤粉过粗时，火炬就会加长，火焰中心上移，炉膛出口温度升高，易在炉膛出口处结焦。因此，应严格的把控煤粉的粗细程度，在尽可能的避免锅炉出现结焦现象的同时，还能充分的提升锅炉的燃烧效率。

3.3 定期吹灰

在锅炉设备的运行过程中可能会产生很多问题，与其它问题相比，锅炉结焦是一个缓慢的过程，是锅炉在运行过程中逐步形成的，必须按照定期工作要求，选择合理的压力每天坚持对锅炉进行有效的吹灰。当确定锅炉已经发生结焦时，应对结焦的区域提升吹灰次数，尽可能的降低锅炉结焦对锅炉正常运行的影响。

3.4 避免出现缺氧燃烧的情况发生

在锅炉正常运行的过程中，锅炉内部的含氧量也会影响到锅炉的结焦情况。如果锅炉缺氧燃烧，炉内就会出现大量的还原性气体，锅炉就容易结焦。因此，为了有效的解决这一问题，就应选择合理的过量空气系数，使氧量在合理的范围内，加强配风。同时定期维护二次风挡板，保证二次风挡板位置的正确性。一般情况下，在炉膛的出口位置处更容易产生结焦现象，后续还会出现烟道堵塞的情况，烟气的阻力就大幅增加，降低了引风机的吹风力度。所以，要想有效解决锅炉的结焦问题，一项重要措施就是：避免出现缺氧燃烧，遏制锅炉内部还原性气体的出现。

3.5 燃烧的科学控制

科学的控制锅炉内部的燃烧状况，我们主要可以采取以下两个方面的措施：（1）确保锅炉内部冷态动力场的运行状态良好，对其进行有效检测。在锅炉设备的启动和检修过程中，检测其内部的冷态动力场，保证锅炉内部不出现偏角的问题。同时保证在所有风量的位置处于平衡的状态下，科学的设定锅炉内部各个喷燃器出口位置的风速。（2）应对锅炉的运行状态进行科学的调整。运行人员应实时的观察设备的运行情况，并优化其运行方式。合理的配比一、二次风，确保二次风箱差压、氧量在合理的范围内；保证火焰中心高度的合理性；加大制粉系统的一次风量，保证燃烧器喷口的风粉流速，保证其刚性；加强易结焦煤种燃烧器喷口的二次风配比；尽可能的避免喷燃器损坏或者调整不正确使火焰贴壁，确保火焰中心在炉膛内的位置良好；必要时调整制粉系统的运行方式，减少局部热负荷，遏制结焦现象的出现，确保电厂锅炉运行的稳定性和安全性。

3.6 炉内设备的综合治理

大量的实践证明，锅炉自身设备的好坏对锅炉结焦也有一定的影响。由于长时间运行，锅炉的喷燃器、二次风挡板、燃烧器摆动机构、吹灰器等设备会发生不同程度的损坏，这一定程度上增加了锅炉结焦的风险。所以，利用机组停备和检修机会，对炉内损坏的设备及时修理，保证锅炉在最佳运行状态，有效遏制锅炉结焦现象的出现。

结束语

通过以上的论述，我们对电厂锅炉结焦的原因、电厂锅炉结焦的危害及电厂锅炉结焦的改善对策三个方面进行了详细的分析和探讨。现阶段，我国应用的最为广泛的电能生产方式仍然是火力发电，而电厂锅炉是火力发电的重要设备，锅炉获取能量的主要方式就是煤炭的燃烧，其燃烧过程会产生大量的氧化物和煤灰，煤灰的不断累积就会导致结焦问题的出现，我们应认真的研究锅炉结焦的形成原因和危害，并及时采取有效的改善对策，从而保证电厂的稳定运行，实现我国电力行业的可持续发展。