燃煤锅炉结焦及预防措施研究

姜舒

大唐吉林发电有限公司长春第三热电分公司  吉林 长春  130103

摘要：燃煤锅炉是工业生产活动中不可或缺的能量中转装置，持续将自然能源原料通过燃烧过程转换为热能或是化学能，自使用以来在工业生产领域中得到良好的效果。然而，在燃煤锅炉长时间运行期间，受多方面因素的影响，在锅炉水冷壁表面等部位出现结焦问题，导致锅炉内部工况发生变化，引发锅炉灭火、煤炭燃烧不良等连锁问题出现，从而形成质量和安全隐患。因此，应认识分析和梳理燃煤锅炉结焦的原因，采取行之有效的解决办法，消除锅炉隐患。

关键词：燃煤锅炉；结焦；预防措施

1燃煤锅炉结焦影响因素

锅炉运行过程中，燃烧器两侧出现结焦现象。结焦现象是灰粒大量积聚后，附着于燃烧器水冷壁表面，形成粘结性的焦渣。这种焦渣在锅炉运行时，是可以通过人工的方式清理的。但是锅炉炉膛深处产生的结焦现象，无法深入进行处理。运行一段时间便会产生焦块，掉落在锅炉底部的捞渣机内，对锅炉运行工况造成影响。结焦现象使得炉内燃烧的烟气压力波动，造成锅炉熄火，影响锅炉正常运行。为了保证锅炉正常运行，结合部分煤炭企业的生产情况对锅炉结焦影响因素进行分析，可以发现存在多项因素，导致锅炉结焦现象发生。1）挥发分因素的存在，使得锅炉燃烧过程中，内部热量难以快速点燃煤粉，造成煤粉燃烧不够充分，被烟气带入到炉膛出口处，造成烟道温度升高，致使过热器出现结焦现象。煤粉的成分中硫含量较高，也是造成锅炉内结焦的部分原因。2）煤粉细度会影响燃烧效果，细度较高更易燃，细度较粗难以点燃，还会影响烟气温度，造成炉膛内温度过高，形成结焦现象。3）燃烧器一二次风门配比情况不同，调整风门大小也会影响炉内燃烧的稳定性。风量较大，造成炉内中心切圆不稳定，导致炉内燃烧混乱；人员操作不合理，导致锅炉断水、少水等现象发生，也会影响锅炉燃烧质量；入炉煤灰中含有吸热的物质，与灰分融合对锅炉燃烧工况造成影响，影响锅炉正常燃烧，导致锅炉结焦降低了生产质量。

2燃煤锅炉结焦的预防措施研究

2.1煤质燃料掺烧控制

第一，煤种选择。根据锅炉种类与生产需求来确定灰分、细度、浓度、发热量等性能指标，挑选各项性能略超过指标要求的煤种，并要求所选用各类煤种的煤质相差不明显。例如，禁止掺烧无烟煤炭、有烟煤等煤质相差过大的煤种。第二，确定配比。综合分析锅炉种类、所选煤种、配套设备运行工况等因素，初步制定多套煤种掺烧方案，开展锅炉运行试验，根据试验情况来选择最终方案，调整煤种掺烧比例。例如，对于炉内结渣严重的燃煤锅炉，要求在混合燃料内掺加适当比例的高灰熔点煤，以灰熔点与结渣指数作为掺烧比例确定依据，锅炉运行期间起到减轻燃烧器、受热面结渣程度的作用。第三，优选掺烧方式。可采取间断掺烧、分磨掺烧、炉前预混掺烧等方式，根据锅炉运行条件而定。其中，间断掺烧多用于供煤规模较小的情况，提前准备煤质燃料，按照锅炉运行需求随时开展掺烧作业，禁止选用易结渣煤种，严格控制煤种切换操作过程。分磨掺烧适用于选用煤种结渣与燃烧特性相差较大的情况，提前操纵多台磨煤机磨制煤种，各类煤种在炉内燃烧期间逐渐混合，并把难燃尽煤输送至下层燃烧器。炉前预混掺烧适用于煤种差异明显的情况，使用取料机、皮带输送机等设备，把各类煤种进行混合处理，调节皮带机转速来控制掺配比例，最终再把混煤投入锅炉内部进行燃烧。第四，掺加除焦剂。为进一步降低结焦量，在锅炉运行期间，工作人员定期向给煤机添加适量除焦剂，观察过热器、水冷壁管等部位的结焦情况，实时调整除焦剂用量。正常情况下，锅炉除焦剂添加量控制在2-5kg/h。

2.2严格控制锅炉温度

针对锅炉炉膛温度异常导致的结焦问题，火电厂可以采取一系列措施来控制炉内温度。例如，实施24h监控，根据不同的结焦情况及时调节锅炉内部的温差，以控制煤灰的堆积量，避免产生焦状物质。此外，相关人员需要定期检查每个粉管的出料量，以确保其处于正常范围，避免粉量过大而产生还原性气氛，进而导致燃烧器喷口的结焦。在调整锅炉的热态燃烧时，需要坚持合理性原则，合理组织燃烧工况，确保每一个燃烧器配风均衡，风率、风速与风煤配比合理，有效控制锅炉温度。通过精细的设计，确保最佳的过量空气系数，从而使煤粉充分燃烧，避免在炉壁附近出现还原性气氛。

2.3对燃烧进行合理调整

首先，全面做好炉内空气动力场试验。保证冷态动力场所处于良好的运行状态，是最大限度的预防出现锅炉结焦，提升燃烧稳定性的重要基础。技术人员应当充分利用锅炉启动前、检修后的时机，在锅炉内组织开展空气动力场试验，通过采取反复调整、检查的方式，确保炉内各个角风量达到基本平衡的状态，提升炉内空气充满程度，严防出现切圆偏斜问题。对于各个喷燃器出口的风速、风压等进行全面调节，确保出口气流可以具备足够刚度，严禁出现刷墙现象。通过试验的方式，精准找到燃烧器达到科学配风的方式，达到最优的调节挡板的位置，保证锅炉内可以构建良好空气动力工况，提升锅炉运行的安全稳定水平。其次，对锅炉热态运行燃烧情况进行全面科学调整。在锅炉运行的过程中，应当全面增强对锅炉内燃烧工况的及时调整与观察，保证锅炉内送风、引风达到科学配比，对炉内负压应当科学维持，火焰中心高度应当适中。对于一次风、二次风的风速配比应当科学，防止火焰出现偏斜，导致炉壁直接受到冲刷，确保着火速度较快，燃烧情况较好。同时，对于风煤配比应当合理，确保炉内具有适当过剩空气量，确保氧气供应量充足，能够达到充分燃烧，严防炉壁附近出现还原性气体。

2.4加强锅炉状态检查，及时清焦

第一，在锅炉停机后，应派遣专业技术人员检查炉内情况，加强锅炉的维护，消除结焦隐患，修复密封不严的区域，促使锅炉始终保持良好的运行状态。第二，锅炉相关工作人员应加强对燃料的检查工作，结合实际情况做好煤粉的细度调整。在煤粉细度调整方面，可以选择调整磨煤机的一次风量、一次风压，调整分离器的转速等，以此达到调整煤粉细度的目的。一般情况下，降低一次风量，提升分离器的转速，可以增大煤粉的细度，反之可以降低煤粉的细度。第三，在检查锅炉运转状态的过程中，应增加对输渣带运行状况的关注。如果发现输渣带的炉渣越来越少，或者没有炉渣出现，应及时汇报。第四，工作人员在检查锅炉运行状况时，应采用专业的测量工具测量管道温度，确保其处于正常状态。后续在锅炉停机维护时，注意做好清洗。第五，在锅炉日常运行过程中加强清焦工作。例如，在进行锅炉生产交接班时，由专人负责执行锅炉清焦工作，消除结焦隐患。在这一过程中，应将清焦工作纳入制度中，一旦发现清焦工作没有落实到位，应按照制度要求加强惩处。第六，结合实际情况，科学合理控制清焦频率。一般而言，在电厂实际生产过程中，每进行1次交接班，需要进行2～4次清焦工作，既能够减轻结焦带来的危害，还有利于改善后续结焦预防的效果。

3结束语

在电力企业发展过程中，确保发电厂的发电稳定性与安全性十分重要。电厂发电的主要设备是锅炉，但是锅炉在长期使用过程中容易出现受热面结焦的问题，进而影响电厂的发电效率。在电厂锅炉结焦后，带来的危害相对较大，导致锅炉结焦的原因也相对较多，因此，这就需要电厂充分认识到锅炉结焦的危害性，从当前自身面临的锅炉结焦问题出发，找出导致锅炉结焦问题发生的主要原因，并采取针对性的预防和控制措施，降低锅炉结焦出现的概率，从而更好提升预防锅炉结焦的效果和质量。

参考文献

[1]王志强.燃煤锅炉结焦及预防措施研究[J].工业炉,2022,44(05):22-26.

[2]王帅,吴新,路昆,等.燃煤锅炉受热面结焦及掉焦灭火机理分析[J].动力工程学报,2020,40(11):865-871+905.