火电厂锅炉运行中炉内结焦预防

于俊霞 于宗波 南山集团有限公司

引言：大量实例表明，火电厂锅炉在运行中普遍存在结焦问题，虽然通过改造燃烧器、调整燃烧量，使得锅炉结焦问题得到一定缓解，但随着燃煤质量的降低，发电运行机组负荷率不断提升，锅炉结焦问题一直没有得到有效解决。锅炉受热面不均匀，结焦量也不尽相同，使得火电厂锅炉热平衡发生变化，严重降低锅炉的运行效率和安全性。基于此，本文结合实例，对火电厂锅炉运行中炉内结焦预防做了如下分析。

1 、案例分析

某火力发电厂，3#和4#锅炉为单汽包、循环流化床燃烧方式，于2016年8月投入使用。投产后3#和4#锅炉一直保持预期效率运行。但到2017年6月，4#锅炉流化状态明显降低，并具有持续恶化趋势，在2017年7月～8月发生了3次大面积结焦事故，停工检修长达12天，为避免同类事故再次发生，检修部门对4#锅炉的运行参数进行了全面系统的分析整理，找到了导致3次结焦事故发生的主要原因，并采用了相应的防范措施，现如今4#锅炉已经可以正常运行。

2 、火电厂锅炉运行中炉内结焦产生的原因

2.1 一次流化风量不足

在2017年6月的机组设备大规模检修中，4#锅炉中一次流化风量就明显降低，并具有逐步恶化的趋势，在8月停机检修中，发现锅炉空气预热器的风管管口大量结焦堵塞，从而导致一次流化风量下降，影响循环流化床正常流化速率，从而发生结问题。

2.2 布风板阻力降低

在3#和4#锅炉设计安装中，都采用了大直径风帽，虽然在一定程度上解决了风帽磨损和漏渣问题，但会降低布风板阻力，特别是4#锅炉在安装时，为便于安装特意将风帽和布风板之间的距离增加了4cm，进一步降低了布风板阻力。再受到一次流化风量不足问题的影响，导致该火电厂锅炉在运行中只能采用低料位的方法减少对流化风量的需求，使得布风不均匀性更加明显。甚至在周期发生温床测点不准确的问题，从而形成大面积结焦。

2.3 返料系统稳定性不足

4#锅炉从2017年5月到8月，返料温度和循环流化床的温度一直高于设计标准，导致整个系统在运行中，受到温床的影响，一直难以实现满负荷运行。使得返料压力和返料温度以及床温呈现负相关性，如果床温一直超出设计标准，就比会在锅炉的炉膛表面形成大量结焦，从而发生结焦事故。

2.4 燃煤粒度偏大，矸石和铁含量比较高

在4#锅炉中，采用了风水联合冷渣器，和单一风冷或者水冷冷渣器相比，联合冷渣器对燃煤粒度的反应更加敏感。但在具体运行中，忽略燃煤粒度对冷渣器的影响，在选煤时没有进行筛分处理，从而进一步增加了锅炉床层流化状态的恶化程度，导致床层发现结焦问题。除此之外，从停机检修清理床料时发现，燃煤中含有较高的矸石和铁，使得风帽堵塞比较严重，从而影响了床层流化效率。

3 、火电厂锅炉运行中炉内结焦措施

3.1 加强对一、二次风系统的检查力度

通过上述分析可以看出，一次流化风量不足是导致炉内结焦的主要原因，因此，火电厂锅炉在实际运行中，必须加强对一、二次风系统的检查和维护力度，发现漏风问题及时处理，以便为床层正常运行提供个充分的流化风量。锅炉在运行过程要定期检查，通过炉膛上的火孔，观察炉内火焰变化情况，查看着火气流是否存在冲刷炉壁的现象，如果发现结焦，及时清除。同时还要严格控制炉膛出口烟温，确保出口烟温在设计范围值以内，如果调整厚烟温仍然高于设计值，则要考虑造降符合处理，为锅炉运行营造一个良好的环境。

3.2 确保床层料位高度和床温的均衡性

火电厂锅炉在运行中床层料位高度，要以床温的均衡性为参考。比如：锅炉床温变化起伏不定，则可适当提升位料高度，或者增加一次流化风量，以提升锅炉中流化效果。同时还要定期清理床料，以保证床料质量，如果发现风帽磨损超出标准，则要及时更换，以满足整个锅炉安全、稳定运行的实际需求。

3.3 定期检查返料系统

返料系统运行效果，对整个锅炉系统运行的稳定性和控制结焦问题都有严重影响。因此，每隔3～5天，就要对返料系统进行一次全面检查和调整，同时还要及时清理返料器中掉落的杂物，提升床料返回炉膛的效率。

3.4 加强燃煤质量管理

锅炉操作人员和管理人员要熟练掌握在燃煤质量情况，并在现场值班班长调度下，及时调整燃煤质量。为确保煤炭燃烧的充分性，在煤炭添加时，粒径超过10mm的煤炭不能超过煤炭总量的6%。并做好详细，如果煤炭颗粒超过设计标准，要及时通知上级领导，进行分析调整。近年来，我国煤炭供应愈发紧张，很多不符合设计标准的煤炭进入火力发电厂，因此，需要按照煤炭质量的不同进行分类堆放，根据不同煤炭特性和数量进行合理调配，确保煤炭在燃烧时能更加接近设计煤质。燃料化验部门需要对煤炭的工业性进行试验分析，并提供混煤的灰熔点。不同煤炭其含有的矿物质也不相同，这些矿物在高温高压的作用下会发生化学反应，从而形成新的共熔体，从而导致混煤的熔融性发生变化。为更好的满足锅炉运行需求，需要通过试验对混煤的熔融性进行全面测定，从而为燃煤管理提供真实有效的参考依据。

4 、结束语

综上所述，本文结合实际案例，分析了火电厂锅炉运行中炉内结焦预防，分析结果表明，导致炉内结焦的因素非常多，如：一次流化风量不足、布风板阻力降低、返料系统稳定性等，都会导致锅炉发生结焦问题。为有效解决这一问题可以从加强对一、二次风系统的检查力度、确保床层料位高度和床温的均衡性、定期检查返料系统、加强燃煤质量管理等方面同时入手，才能为锅炉安全可靠运行奠定坚实基础。