锅炉受热面结焦的探究

徐长金

（黑龙江华电能源股份有限公司 富拉尔基发电厂运行分厂，黑龙江 齐齐哈尔 161000）

锅炉受热面结焦是火力发电厂运行中的比较普遍现象。在固态排渣煤粉炉中熔融灰黏结并积聚在受热面或炉壁上的现象叫做结渣或结焦。结焦会破坏正常燃烧工况，降低锅炉出力破坏正常水循环，造成爆管事故，炉膛出口受热面严重结焦，使对流过热器管排间隙几乎全部堵住，整个清焦过程中危险性极大，特别是起重专业搭设炉内清焦架台，难度及危险性很大。因此分析结焦因素，找出解决受热面结焦的办法，应用到实际运行工作中是十分必要的。

1 结焦的原因

锅炉受热面结焦是锅炉内高温处熔化或软化之灰接触到受热面时粘结在受热面上形成的积灰，由于灰的导热性差使积灰的外表面温度升高且积灰使管壁面粗糙度增大，使软化状态的灰更容易粘附灰渣处，表面的灰温度越来越高，结渣越来越厚，当渣的温度达到熔化温度时熔渣会流到临近的受热面管上，扩大结渣范围形成结焦，锅炉结焦与以下因素有关。

1.1 煤质因素

1.1.1 燃用煤种的煤质对电厂锅炉的结焦有着根本的影响，燃烧调整不当，火焰中心上移造成炉膛出口烟温偏高，灰对于高温受热面沾污有结焦的倾向，就会加剧结焦问题。

1.1.2 设计煤种改为烟煤褐煤混烧，近几年公司引进省内烟煤燃烧来降低发电成本，由于设计上的原因一期锅炉炉膛高度偏低，锅炉容积热负荷较大，而烟煤发热量高，着火点较褐煤滞后，易造成炉堂出口温度高，高负荷时曾出现一、二级减温水加满温度控制不住的现象，同时较高的炉膛出口温度易使过热器受热面大面积结焦，对流过热器受热面大面积结焦后甲、乙侧烟气温度出现较大偏差，壁温超温严重使过热器管的使用寿命下降。

1.2 运行工况因素

1.2.1 根据近几年机组带负荷状况，发现一季度负荷偏低，二季度负荷略高，三四季度负荷过大，当高负荷运行时间较长时，炉膛温度很高，烟气流速较快，煤的灰粒呈现熔融，当煤质变化时炉内工况发生变化，易出现掉焦问题，焦块过多使捞渣机堵塞，除灰人员处理时造成锅炉底部漏风，使火焰中心上移，炉膛出口温度上升结焦加剧。

1.2.2 为了经济运行，低负荷时采用单台送风机，三台风磨运行方式，当加负荷仅仅规定了多少负荷时启动备用磨，而没有规定多少负荷时启动另一台送风机，往往运行人员在氧量表显示不低于4%情况下，较高负荷时仍保持单台送风机运行，此时炉膛内局部存在缺氧状况，极易导至炉膛出口处受热面结焦，一期锅炉满负荷时，由于吸风机出力不足，氧量常常低于4%，更容易使炉膛出口处结焦。

2 锅炉结焦的危害

结焦会造成过热器壁温升高，引起过热汽温升高、减温水流量增大，甚至会导致汽水管爆破；结焦会使锅炉出力降低，严重时造成被迫停炉；结焦会缩短锅炉设备的使用寿命；排烟损失增大，锅炉效率降低；引风机消耗电量增加，由于结焦往往是不均匀的，因而水冷壁局部过热会对自然循环锅炉的水循环带来不利影响。

结焦易成灰渣大块，锅炉的大焦块掉入冷灰斗水封，同时使炉底漏入大量冷风，造成燃烧器区域煤粉火焰着火状况的严重恶化，使炉膛负压产生剧烈波动（超限），严重时引起锅炉灭火。

3 防止和消除结焦的措施

3.1 控制燃料的混配煤

加强燃烧调整根据锅炉负荷，煤质的变化及时调整风煤配合比例，保证炉膛出口烟气含量为4-6%，过热器两侧烟气温差大不于50℃，运行人员严格控制过热器、再热器温度，加强与燃料运行联系，使燃料上煤能够适应锅炉负荷需求，烟煤与褐煤比例不应大高。当同一负荷情况下，再热器冷段温度升高较多，应及时联系燃料输煤盘对锅炉上煤进行调整，避免炉膛出口处结焦后才换煤种的问题，及时调整火焰中心，使炉膛出口烟温在规定范围内运行。

3.2 风扇磨煤机给煤要均匀

在负荷变化较大或煤种变化时，应及时调整磨煤机给煤量，使煤粉细度相接近，利于着火燃烧，控制风扇磨出口风压在合理范围内，避免出现喷燃器气流冲刷相邻煤粉气流现象。要有合适的煤粉细度，煤粉粗火炬拖长，粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面；粗煤粉燃烧温度变化造成烟温高许多，熔化比例高，冲墙后容易引起结焦。但是煤粉太细也会带来问题，一是，电耗高，制粉出力受到影响；二是，炉膛出口烟温升高，易引起结焦。

3.3 防止超负荷运行

超负荷运行会引起结焦。对于裕量较大的风机来说，超负荷时就要较大幅度调大风量，提高送引风机负荷和二次风速及烟速，增加过剩空气量。这种强化燃烧的结果使火焰偏高，烟气量携带大量熔融状态的煤粒煤灰，粘结在炉膛出口对流过热器管、凝渣管上，此处平均温度很快高于灰熔点，形成结焦。防止超负荷运行要从给煤量、给水量、送引风量和控制调整燃烧工况来进行，燃烧投入压力自动时，应根据煤质变化情况增减煤量，当煤质变较大时，应将自动改为手动控制防止超负荷。

3.4 控制锅炉本体漏风

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。解决办法是减少漏风量，使炉膛出口负压不致过大，控制炉膛负压在50-70Pa。锅炉各部分的漏风系数应控制在：炉膛0.1，过热器0.05,省煤器0.1,空气预热器0.1。

3.5 加强锅炉吹灰工作

锅炉受热面吹灰器必须完善投用，运行各值必须严格按运行规程对各受热面进行吹灰。运行人员要加强吹灰器的现场检查，发现吹灰器因泄漏或卡涩故障或程控失灵，应立即手操退出，避免吹坏炉管和烧坏吹灰器。对于有脉冲吹灰系统锅炉，应保证脉冲吹灰管正常投入。运行人员应根据过热器汽温、再热汽温减温水量变化，必要时增加水力吹灰次数。

3.6 加强锅炉运行工况的检查与分析

运行值班人员每班必须对锅炉结焦情况进行检查一次，发现有严重结焦情况，应及时汇报处理，专业工程师要定期分析锅炉运行工况，对易结渣的燃煤要重点分析减温水量的变化和炉膛出口温度的变化规律，以及过热器、再热器管壁温度的变化情况。锅炉在额定工况运行时，若发现减温水量异常增大和过热器、再热器管壁超温或喷燃器全部下倾，减温水已用足，而仍有受热面管壁超温时，应加强吹灰和适当降低负荷运行。如已采取降负荷运行等措施仍无效时，应申请停炉处理。

3.7 保持最佳的过剩空气系数

确定不同负荷下的最佳过剩空气系数，调整一、二次风率，风速和风煤配比，以及燃料风、辅助风配比等，使煤粉燃烧良好，避免炉内出现还原性气体。

加强与热工人员联系，对氧量表进行及时校验，确保氧量指示正确无误。当锅炉左右氧量表显示偏低且出现较大偏差时，首先增大送风机负荷，增加锅炉送风量；其次应及时调整运行喷燃器二次风各风门开度，观察氧量偏差是否减少；必要时调整磨煤机运行方式，观察氧量偏差情况。如果运行氧量还偏低，偏差大时，必要时降低负荷。

4 结束语

防止锅炉过热器结焦的问题是运行人员一项长期艰巨的工作，也是保证锅炉机组运行安全性和经济性的前提。提高锅炉除焦水平和锅炉运行管理水平，尽可能把锅炉结焦的危害降到最低程度。

［1］锅炉运行技术问答[Z].华东电业管理局.

［2］锅炉运行值班员[M].中国电力出版社.

［3］200MW机组运行规程[Z].中国华电集团富拉尔基发电总厂.