大型电站锅炉设计与运行中防止炉内结渣的对策

李巨豹

（广西桂物能源工程设计有限公司，广西 南宁 530022）

[摘 要] 炉内结渣问题如果不及时解决，很容易酿成安全事故。首先从锅炉设计层面，探讨了预防炉内结渣问题的策略，之后探讨了如何通过日常运行管理的优化，来实现对炉内结渣的有效控制，为大型电站锅炉设计和运行管理提供资料参考。

[关 键 词] 大型电站锅炉；炉内结渣；设计；管理

[中图分类号] TM31 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）03-0185-01

锅炉是为火力发电站将化石燃料转化为电能的核心设备，我国拥有着巨大的煤炭资源储量，为了促进国家社会和经济的发展，火力发电仍然是我国电能的主要生产方式。随着技术的进步，国内火力发电厂向着大锅炉、高效能的方向发展着，相比于普通锅炉，大锅炉的炉内结渣问题的预防，将会直接影响火力电站的发电效能，并影响着锅炉的运行安全。想要最大化地避免炉内结渣引发事故，在大型电站锅炉设计中，我们就要应用好预防炉内结渣的设计策略，并加强对锅炉的运行管理与维护，做好炉内结渣的预防。

一、大型电站锅炉防治炉内结渣的设计

电站锅炉炉内结渣是由于温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面导致的，通过分析，大型电站锅炉炉内结渣预防设计，需要考虑到灰熔点、气流温度和气流冲刷受热面三个因素。笔者对现代大型电站锅炉炉内结渣预防设计进行研究与分析，炉内结渣预防设计主要有以下思路。

（一）根据用煤情况设计锅炉，提高锅炉运行的稳定性

不同品级和品类的煤炭，其燃烧效率有所区别。为了提高锅炉设计质量，在锅炉设计时，首先要对锅炉所使用煤炭的品质，进行相应的锅炉设计，从而提高锅炉设计的有效性，确保锅炉运行的稳定性。例如，灰分高、灰熔点低的煤在固态排渣的锅炉中，容易结渣，在液态排渣煤粉炉中，结渣量却很小。通过对煤炭、燃烧方式、锅炉种类的有效设计，能够降低锅炉炉内结渣量。

（二）炉膛结构优化设计，合理布置辐射受热面

炉膛的结构，同样会影响锅炉的炉内结渣量。在炉膛结构设计中，影响结渣量的关键因素包括容积和断面强度。如果能够使炉膛出口位置烟尘的温度<灰熔点，则结渣量会明显降低。炉膛燃烧器面和断面强度，应该与炉膛的容积相匹配，对于应用于品质较差的锅炉，则容积强度可以适当降低些。除此之外，还要对燃烧器区域进行优化，并做好上层燃烧器的中心距高度控制，从而确保所有炉膛设计指标都能够满足炉膛燃烧和传热需求，保证炉膛能够安全、高效、持续、稳定地工作。

（三）燃烧器的设计优化

大型电站的锅炉有很多的燃烧器，燃烧器的大小将直接影响到氮氧化物的生成和排放，并影响炉内火焰集中度，影响炉内温度和结渣量。在燃烧器设计中，首先要考虑燃烧器功率，确保燃烧器的功率能够同时满足节能和低污染的要求。为了降低结渣量，还可以在受热面附近通氧气，创造氧气环境来提高燃烧率，降低炉内结渣量。还可以采取风系统优化和控制，来提高炉内氧气供给量的方式，提高燃烧率的同时，降低结渣量。

二、大型电站锅炉炉内结渣防止的运行管理策略

针对炉内结渣问题，采取相应的管理维护策略，是降低电站锅炉炉内结渣量的关键。想要实现对炉内结渣量的有效控制与管理，就需要做好生产规程的设计，并提高燃料管理水平。

（一）提高燃料管理水平

为了提高发电效率，大型电站的炉内结渣量是按照煤炭质量设计的，因而锅炉对煤炭的等级和品类有着不同的适应性。如果在生产中，锅炉所使用的煤炭与锅炉设计不相符，必然会导致锅炉结渣量上升，影响生产安全和电能转化效率。因此，在生产中，要做好煤炭的分类和管理，确保锅炉燃烧的煤炭品类始终相对一致。与此同时，还要针对不同批次煤炭的特点，进行燃烧模式的调整，从而最大化地提高燃烧质量。

（二）燃烧工况和运行规程设计与制定

在大型电站的生产中，锅炉开机时间比较长。为了确保锅炉的可靠运行，要设计相应的燃烧工况和运行规程，以确保工人换班后，接班的工人能够以同样的标准进行操作与燃烧控制。燃烧工况和运行规程的内容包括煤粉细度控制、火焰中心位置控制、通气量系数等。

（三）强化检查与分析

锅炉作为电站的关键设备，其工况和安全性将会直接影响生产和生产安全。锅炉在工作和运行中出现问题是比较常见的，想要避免问题扩大，并及时处理这些问题，就需要建立完善的检查制度，从而确保锅炉始终处于良好的运行状态中。加强检查与分析，其主要的作用就是确保锅炉运行稳定性，并强化对容易结渣位置的检查与防范，如果结渣比较严重，则需要及时进行处理，避免炉渣掉落砸伤锅炉零件。

（四）加強运行和维修管理

运行维护管理，是延长锅炉使用寿命，确保锅炉正常、稳定运行的关键。大型电站在锅炉使用过程中，必须建立完善的运行维护管理制度，确保所有的锅炉都能够处于安全管理控制下，确保锅炉工作的可靠性。首先，要做好受热面吹灰管理，对吹灰器进行定期的清理和保养，出现故障及时维修，预防炉内结渣问题的发生。与此同时，还要加强对出灰情况的控制，通过提高监视管理水平，来预判锅炉故障和问题，做到有问题及时处理。

综上所述，电能是我国应用最广泛的二次能源，锅炉作为将化石燃料转化为电能的关键设备，其工作可靠性和安全性，影响着电站的利润和生产安全。为了提高电站效益，确保生产安全，在锅炉设计中一定要强化炉内结渣预防技术和策略的应用，并通过提高管理维护水平，使锅炉始终处于稳定的工况下，降低炉内结渣问题的发生几率。

参考文献：

朱晓光.大型电站锅炉设计与运行中防止炉内结渣的措施[J].中国科技投资，2016（23）.