电厂锅炉结焦原因与预防性措施探讨

电厂锅炉结焦原因与预防性措施探讨

梁利和

大唐河北武安发电有限公司，河北 邯郸 056300

摘要：现如今，我国是21世纪迅猛发展的新时期，锅炉结焦可直接影响电厂运行效率，造成安全隐患，进而对电厂发展产生不良影响。换言之，电厂若想取得较好发展，取得更大经济效益，便需解决锅炉结焦问题。因此，本文对电厂锅炉结焦的原因进行深入分析，并提出一些具有针对性的预防措施，旨在为电厂创造更大经济效益，推动电厂可持续发展。

关键词：电厂；锅炉结焦；原因分析；预防性措施

引言

中国现在的锅炉主要应用于发电厂、市政供暖、化工等各行各业。循环流化床锅炉由于其高效率、低成本、低污染和适应燃料燃烧等优势，近几年来得到了较好的发展。但是值得注意的是，由于循环流化床锅炉技术体系还不够完善，在工作过程中会出现比传统锅炉燃烧技术更多的问题及故障，进而导致停炉，在企业中也就意味着经济利益的损失。其中，常见的问题就是锅炉内部的结焦，对锅炉安全运行造成了较大影响。本文通过具体实例分析了电厂循环流化床锅炉结焦的原因，并提出了一系列的预防措施。

1锅炉结焦的原因

1.1返料的影响

物料回送系统对CFB的燃烧机理和传热机理至关重要。返料系统正常与否直接决定该炉型的接带负荷能力。若运行中返料风过小或返料器堵塞，都会造成返料器返料异常，进而导致床温过高而结焦。若此时再通过加煤来维持参数，则床温在返料未回炉膛及加煤的双重作用下会急剧上升而导致超温结焦。若运行中返料温度过高或循环物料中可燃物含量大，还可能会造成返料器内结焦。

1.2煤质原因

电厂锅炉使用的燃料为煤，而煤的质量存在较大差异，如果相关工作人员不小心采用了质量较差的煤，将会使电厂锅炉结焦。比如，电厂购入含有大量碱性氧化物的煤粉时，会使锅炉产生结焦现象。因为煤粉燃烧与其灰分成分密切相关，含有大量碱性氧化物的煤粉灰熔点较低，所以容易结焦。而电厂购入含有大量氧化硅、铝的煤粉时，就不太容易结焦。因为含有大量氧化硅、铝的煤粉灰熔点较高。又如，电厂购入浓度较高的煤粉时，会使燃烧器出口的热负荷增加，如果煤粉与炉墙的距离较近，便会使炉墙附近产生还原性气氛，进而使锅炉结焦。再如，电厂购入煤粒较粗的煤粉时，也很容易使锅炉结焦。具体而言，粗煤粒通过燃烧器后极易脱离主流，所以处于燃烧状态的粉粒及灰粒容易撞上水冷壁管，进而使锅炉结焦。

1.3燃料的影响

若煤的灰熔点低，当煤颗粒在炉膛内较高温度下熔化成液态或软化状态时，相互粘结，且自身燃烧放出的热量无法及时传出，就会产生结焦。其次，运行中给煤量过大，导致料层中含煤量过多，料层温度升高，燃烧气氛更加趋于还原性气氛，煤的灰粒容易达到熔融及软化状态而结焦。另外，煤种变化太大，燃料制备系统选择不当，煤粒度太大，或粗颗粒份额较多，也会严重影响床层的流化，导致密相区超温而结焦。

2电厂锅炉结焦原因的预防性措施探讨

2.1加强燃煤管理

煤灰的成分和特性是影响锅炉结焦的重要因素,电厂燃料供应时尽量选择设计煤种或与设计煤种成分、特性相近的煤种。对于新进煤种应掌握其所有成分、特性，进行掺烧试烧试验，通过试验确定最佳最安全的掺烧比例。煤场存煤要按照不同煤质分堆存放，严禁混堆混存。上煤时应根据负荷情况、煤质情况及设备情况制定合理的上煤方案。每天应及时准确的提供入炉煤质情况供运行人员参考。当班运行人员应了解当班入炉煤质情况，根据煤质情况做好相应的事故预想，运行时实时掌握机组运行情况，发现异常情况及时进行处理。

2.2禁止长期超负荷运行

锅炉长期超负荷运行会造成气温超限，进而导致锅炉出现结焦现象。因此，电厂需要尽可能禁止长期超负荷运行。具体而言，工作人员需要定期对磨煤机风压情况进行观察、记录，并基于其变化趋势采取相应措施。比如，当发现异常情况的时候，工作人员需要即刻对风管温度进行检查、实测；当温度偏低的时候，工作人员要立刻停运，并对设备进行吹扫工作；当某一次风管温度呈现正常状态，但是，其他参与没有异常变化时，工作人员需要及时与热控人员进行联系，对粉管测点进行检查。

2.3运行方面

（1）从源头上改变燃煤的焦结特性，或者采取不同特性的煤种掺烧，以达到控制灰熔点的目的。（2）锅炉启动前认真检查风帽、风室，清理杂物，防止风帽堵塞。启动时，应进行冷态流化试验，确认床层布风均匀，流化良好，确定临界流化风量，运行中避免一次风量低于该风量。（3）加快启动速度，尽量缩短油煤混烧时间。点火初期当床温达到投煤温度时，应立即投煤，燃烧稳定后果断断油，防止结焦。锅炉升温升压期间，床温达到500℃以上可加入少量的煤以提高床温。刚开始投煤时，不要过快过猛，应遵循脉动给煤的原则。若发现密相区床温急剧升高，说明底料有结焦的趋势，则应该减少给煤量，增加风量，防止结焦。（4）综合考虑控制NOx的影响，床温应控制在850～950℃，燃烧调节要平稳，避免床温大起大落，更要避免超过1000℃。通过调整风煤配比、返料量、入炉煤粒径、床压等进行控制。虽然分级配风有利于控制热力型NOx的生成，但不可以将一次风控制到临界风量以下。

2.4控制锅炉点火过程

锅炉点火启动时需要保障流化顺畅，尤其是在后期进行燃料投放时，炉内过高的温度会导致绝大多数的煤被点燃，如果着火，则会使得温度急剧升高，未能及时控制则会导致结焦。因此，点火时需要分批次进行煤燃料的投放，以保障床料的顺利流化，在此过程中可能会有微小的结焦现象，但要尽可能地将结焦排出。

2.5合理控制运行氧量

通过控制一、二次风比例来控制锅炉运行的氧量，通过控制炉膛氧量即可控制炉内是处于氧化还是还原性气氛，这将对锅炉的结焦有非常大的影响，如炉内运行氧量偏低炉内将处于还原性气氛，灰熔点将会下降，锅炉会很容易结焦。但增加氧量与控制锅炉出口NOx的和保证锅炉经济性相矛盾，锅炉运行时的氧量控制要着眼于煤种燃烧时表现出的主要矛盾，综合考虑经济性、NOx、结焦等多方面因素，经过试验选择合理的氧量。

2.6保证合理的运行氧量

鉴于锅炉运行氧量与结焦现象有着密切联系，所以要想从根源上解决锅炉结焦问题，电厂就需对锅炉内部的燃烧进行合理调节，对燃煤煤种进行严格控制，并使锅炉膛内火焰均匀地分布，两侧的吸风机、吹风机出力应该保持均匀，为烟风不偏斜奠定基础。

结语

首先结合实例对锅炉结焦的原因和过程进行了概述，其次阐述了锅炉结焦所造成的损失，然后详细分析了结焦事故产生的具体原因，主要包括废渣熔点过低导致结焦、床料流化受阻导致结焦和燃料本身的影响三个原因，最后针对性地提出了循环流化床锅炉结焦的预防措施，以期为预防结焦事故提供参考。

参考文献

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