锅炉运行中防止结焦的优化调整措施探讨

张楠

摘 要：锅炉结焦产生对锅炉运行进行优化和调整不仅关系到企业的生产效率和产能效益，而且是关系锅炉运行和设备使用人员的人身安全的重要问题。文章就锅炉运行过程中结焦这一常见的难题进行分析和研究，并探讨在具体的运行过程中如何调整以防止锅炉结焦。

关键词：锅炉结焦；安全运行；锅炉运行调整

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）05-0171-02

锅炉在使用过程中受多种因素的影响产生结焦现象，导致的锅炉的受热面产生受热不均使机炉的效率降低，甚至设备损坏被迫停炉，而由于锅炉结焦而产生的生产过程中的人身伤害事故等事件等较多。由于入炉的原料控制问题以及在锅炉在设计和实际运行过程中的差异，在具体的结焦的防治过程中需要考虑到的问题非常复杂。

1 锅炉结焦的机理分析和危害

1.1 锅炉结焦的机理分析

锅炉内的温度较高，火焰中心的温度能够到达1 500～1 700 ℃，一般在燃料在进行燃烧的过程中，产生了粉煤灰黏着在锅炉内表面已经呈现出熔融状态，在受热面上沉积，经过一定时间的积聚形成一定厚度的焦渣在锅炉内表面这就形成了锅炉内壁常见的结焦现象。在这个过程中的反应比较复杂，既有物理也有化学变化。由于燃烧过程中产生较多的灰，这些受热的灰已经变成液态黏着在受热面上，呈现液态的结焦层更加容易将更多自由的煤灰集聚黏着导致结焦层的厚度和广度不断增加。

1.2 锅炉结焦的危害分析

锅炉结焦的引起的后果多且造成的危害非常严重，发生在不同部位的结焦造成的危害程度也会不同。结焦常发生的部位是在煤灰接触密切的受热面以及在炉膛的内折焰角位置，除此之外，结焦也有可能出现在炉膛的出口和入口部位以及冷灰斗位置。煤灰结焦具有很大的热阻值，过厚的结焦导致水冷壁的吸收热量降温的效果降低，由此引起通入出口的烟的温度过高造成对流面的温度过高。出口等关键部位结焦会导致通风口的阻力变大，过长时间的运行会损害水冷壁等部件。长期的结焦会使锅炉不能正常运行，锅炉内部达不到规定的温度使得锅炉灭火停产，甚至可能使得工作人员发生危险。

锅炉的内部产生结焦时，由于焦层具有比较高的热阻值，这导致结焦部分和正常的锅炉内壁的温度情况存在很大的差异，这种热偏差会影响正常的水循环，对水冷壁以及喷燃器的正常运行造成伤害。锅炉内壁的焦块在掉落的过程中，可能会对水冷壁挥着冷灰斗划伤导致泄露使得热水飞溅造成工作人员受伤。在结焦的清理过程中，处理不慎会损害受热面，吹灰器在工作中过程中出现故障会把水冷壁吹破，使用炮崩清理结焦具有很大的安全隐患。

2 锅炉结焦的成因分析

2.1 锅炉局部受热不均

锅炉受热不均导致的局部受热面热负荷高于锅炉的其他部位，熔融状态下的灰渣的数量增加远高于其他部位，这就导致了受热面的周围灰渣的颗粒数量的增加，这主要是因为火焰中心位置的偏斜以及火焰的温暖不能达到要求造成的，在这种状态下，处于火线边缘的灰渣会加速结焦。这是锅炉设计过程与安装过程中的施工造成的，除了局部受热不均的问题之外，还有锅炉的容积设计不合理，为了提高生产效率而扩大锅炉的容积也会导致结焦问题；水冷壁的管之间的距离设计过大导致降温效果不足等问题都会导致锅炉结焦。

2.2 燃烧煤的成分差异

我国不同地区使用的煤粉的质量上存在很大的差异，煤粉的的质量差异也是造成的锅炉结焦的重要原因，通过分析可知煤粉的构成一般是由挥发分、一定的水分、固定碳和一部分灰分组成。在实际的生产中使用的煤粉很多是贫煤，含有的金属等杂质比较多，在锅炉的燃烧过程中，这些杂质会呈现熔融状态形成表面具有一定的黏度的球形的灰粒粘附在锅炉内壁。

2.3 燃烧过程中供氧不足

当炉膛内部的温度较高的时候，燃烧的速率比较高，发生的反应剧烈，空气中所含的氧气消耗剧烈，不完全燃烧产生数量较多的一氧化碳，一氧化碳是还原性气体，煤灰的熔点降低，这使更多的煤灰呈现熔融状态使得锅炉更容易结焦。

另外，锅炉在过长时间的超负荷运行之后，锅炉内部的温度持续升高，锅炉内的气流运动速度加快，熔融的灰粒得不到充足的时间冷却在锅炉的内壁上形成结焦。吹灰和没有按时除焦会加剧结焦的速度。

3 锅炉结焦的防治措施探讨

为了保证锅炉的正常运行，需要对锅炉的结交问题进行解决来提高锅炉在具体运行过程中的效率。

3.1 锅炉内部的温度控制

锅炉运行时间过长导致锅炉内部的温度过高时，煤灰呈现熔融状态而无法得到冷却容易引起结焦，因此必须在锅炉的运行过程中保持锅炉内部的温度控制在一定的温度范围内。控制锅炉运行的工作人员时刻关于炉膛内部各部位的温度，通过对添加的煤的数量以及进入锅炉内部的空气的量进行控制，防止锅炉内部的火焰产生偏斜而引起的锅炉局部的温度过高，对于冷水壁的工作情况进行时刻关注，对于不能正常工作的部件进行更换以减少燃烧过程中灰粒的结焦。

3.2 严格的具体操作控制

锅炉各组件的压力控制，见表1。

首先对于投入锅炉的煤进行粒度分析和成分分析控制，根据投入煤的品质进行具体的调整。投煤的温度要大于500 ℃，足够高的温度才能保证煤不会发生堆积进行正常的燃烧。锅炉内壁温度低于550 ℃时，投煤应该采取断续投煤的方式进行，此时对床温进行持续观察，等待床温上升之后再进行煤的投放。锅炉内壁的温度高于550 ℃时，可以采取连续投放的方式进行燃煤的补充，但是在补充过程中应对床温进行观察，保证投煤之后床温明显的温度下降的现象之后再根据情况进行投煤。在连续投煤中如果观察温度无明显的变化或者是发生温度降低的情况应该减少投煤的数量或者进行大风量吹扫，如果长时间无明显变化应该进行停炉查勘。保证温度控制在合理的范围之内，观察温度达到800 ℃之后，尅渐停油枪并进行投煤，保证床温不发生大的波动。

3.3 采用科学的方法除焦

锅炉内结焦产生后不及时清除就会加剧结焦产生的速度，因此需要及时进行除焦作业。采用人工除焦的方法不仅除焦的结果不理想，而且在实际的操作过程中使得锅炉的内表面变得粗糙更容易结焦，甚至对锅炉造成伤害影响锅炉的正常使用。在实际的运行过程中采取化学作用来除焦是一种比较理想大的除焦措施。使用锅炉除焦剂和锅炉内壁的焦层进行反应是粘附在表面的焦层在高温作用中松化并发生燃烧，并随着正常的煤灰或清灰排出锅炉。采取这种方法能够有效减少对锅炉的损害并且能够减少后续结焦的产生，但是使用除焦剂可能会增加生产的成本降低经济效益，因此对除焦剂的选择和使用需要根据结焦的情况进行选择和控制。未来通过除焦剂的实验和研发降低除焦剂的生产成本，这将是一种具有发展和应用潜力的除焦方式。

4 结 语

结焦是锅炉运行过程中的常见多发问题，是影响着锅炉正常运行和经济安全的阻碍，因此在实际的运行过程中对锅炉结焦的防治必须给予重视。在锅炉运行过程中，通过对发生结焦的情况进行记录和分析，对于入炉的煤料进行成分分析和控制和过热器的运行情况进行前期的控制对进行除焦的具有重要意义。

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