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1、煤粉鍋爐結焦原因分析及預防措施摘要在電站鍋爐運行中，鍋爐結焦是個長期存在并且一直困擾電站鍋爐運行人員的主要問題，它的存在不緊影響了鍋爐的經濟性，并且對鍋爐的安全運行也造成一定的影響。電站鍋爐主要以煤作為燃料，其燃燒產物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物質，這些物質在鍋爐運行的過程中有時以各種各樣的形式沉積在受熱面的表面，造成受熱面的結焦。魏橋鋁電公司熱電廠#2爐自投運來長期存在結焦現象，其結焦區(qū)域分布在燃燒器周圍，燃燒區(qū)域的水冷壁管及三次風噴口上部，在屏過底部也有結焦。曾多次因鍋爐掉焦發(fā)生滅火及嚴重結焦被迫停
2、運的事故，給鍋爐安全運行及經濟生產帶來較大影響。本文首先通過對鍋爐結焦的成因及結焦對鍋爐安全運行的危害做了詳細的介紹。再從燃煤煤質、運行氧量、運行燃燒調整、爐膛出口煙溫、爐內空氣動力場、吹灰情況等方面深入分析魏橋鋁電公司熱電廠#2爐結焦問題，認為鍋爐結焦主要是由于運行調整不當、運行氧量偏低、爐膛出口煙溫偏高、空氣動力場不均、吹灰次數少等原因造成的，針對結焦原因采取相應合理的綜合治理措施。通過一段時間的運行#2爐結焦現象明顯減少，鍋爐運行工況得到改善，鍋爐運行效率也大幅提高。關鍵詞：鍋爐，燃燒，結焦，滅火1.引言
3、?魏橋鋁電公司熱電廠#2爐是武漢鍋爐廠生產的WGZ—240/9.8-2型鍋爐，為高壓、單鍋筒、集中下降管、自然水循環(huán)、“∏”型布置的固態(tài)排渣煤粉鍋爐。設計燃用淄博貧煤，燃料特性為：揮發(fā)份13﹪含碳量53﹪灰分35.12﹪硫份1.05﹪。采用中儲式鋼球磨煤機制粉系統(tǒng)，12臺給粉機，兩臺排粉機，四角切圓水平濃淡型直流燃燒器，兩臺送風機，兩臺引風機。#2爐在2006年投產，投產初期鍋爐結焦現象輕微，從2007年02月以后，鍋爐結焦嚴重，結焦主要區(qū)域分布在燃燒器周圍，燃燒區(qū)域的水冷壁管及三次風噴口上部，有些焦塊在屏過底
4、部之間處也結焦，爐膛的大量結焦不但嚴重影響了鍋爐主要參數的穩(wěn)定。使氣溫偏高，排煙溫度升高，廠用電耗增大，致使鍋爐的整體熱效率降低。而且大量掉焦引起爐膛負壓波動并且?guī)状我驀乐氐艚乖斐扇紵Х€(wěn)最終導致鍋爐滅火。由于大焦塊的掉落堵塞冷灰斗造成排渣不暢，在除渣過程中大量的冷風漏入，嚴重危害鍋爐安全穩(wěn)定運行。112.鍋爐結焦機理鍋爐結渣是個很復雜的物理化學過程,它涉及煤的燃燒、爐內傳熱、傳質、煤的潛在結渣傾向、煤灰粒子在爐內運動以及煤灰與管壁間的粘附等復雜過程。在燃料中都或多或少地含有灰分，特別是劣質煤的含灰量較多。灰分
5、狀態(tài)變化時經歷三種溫度：變形溫度DT，軟化溫度ST,熔化溫度FT。其中，軟化溫度ST在熔融特性溫度中最為重要。在固態(tài)排渣煤粉爐中，火焰中心溫度高達1400℃～1600℃。煤粉在爐膛內燃燒后一部分灰在爐內高溫環(huán)境下呈熔化或半熔化狀態(tài)。正常情況下，由于水冷壁溫度相對較低，灰渣粒在接近水冷壁管之前，以輻射換熱的形式釋放熱量，其自身溫度迅速降低而凝固，最終可能在水冷壁管上形成一層疏松的積灰，在鍋爐運行中積灰層自行脫落或通過吹灰器吹落，灰層不至于發(fā)展為焦塊。若灰渣粒在到達受熱面前未得到足夠冷卻成為凝固狀態(tài)，而仍然具有較高
6、粘結能力時，就容易粘附在受煙氣火焰沖刷的受熱面或爐墻上，產生結焦。一旦結焦發(fā)生，由于焦層的熱阻使得傳熱惡化，焦層表面因得不到充分冷卻而溫度很高，再加上焦層表面粗糙，爐內灰渣粒更容易粘附上去，加速結焦過程的發(fā)展，從而形成更大的焦塊。3.結渣的危害3.1鍋爐效率下降受熱面結渣后，使傳熱惡化水冷壁的吸熱量降低煙氣溫度升高造成排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降；燃燒器出口結渣，造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能使機械未完全燃燒熱損化學未完全燃燒熱損失增大；在爐膛出口處結焦，使鍋爐通風阻力增大，廠用電量上升。自2007年以后，#2
7、爐各項經濟指標如飛灰由原來的7﹪―8﹪，上升到10﹪―12﹪排煙溫度由原來的132℃升高到145℃廠用電率也大幅升高，經濟指標大幅下滑，使鍋爐的經濟性變差。3.2影響鍋爐出力水冷壁結渣后，由于大量的結渣附著在水冷壁上，受熱面內汽水混合物吸熱效果下降，如保持燃料量不變，則鍋爐的蒸發(fā)量將下降；爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，當結焦嚴重時通風阻力的增大，增大引風機出力，當引風機出力到最大時被迫降低鍋爐出力。3.3影響鍋爐運行的安全性結渣后過熱器處煙溫及汽溫均升高，嚴重時會引起管壁超溫；結渣往往是不均
8、勻的，結果使過熱器熱偏差增大，對自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安全性以及強制循環(huán)鍋爐的水冷壁熱偏差帶來不利影響；爐膛上部結渣塊掉落時，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，使鍋爐被迫停止運行；除渣操作時間長時，爐膛漏入冷風太多，使燃燒不穩(wěn)定甚至滅火。11鍋爐的大焦塊掉在撈渣機后，瞬間產生大量的水蒸氣，破壞撈渣機的水封，同時使爐底漏入大量冷風，造成燃燒器區(qū)域（尤其是下排燃燒器區(qū)域）煤粉
