电厂锅炉结焦原因与预防性措施探讨

陈洪

（国能（泉州）热电有限公司，福建 泉州 362800）

1 锅炉结焦的危害

1.1 可对锅炉正常运行造成影响

锅炉结焦后会使锅炉内部的过热器、再热气处烟气温度升高，进而使管壁温度远远超出设计温度，导致锅炉正常运行造成影响。同时，在实践中发现，管壁温度长期高于设计温度容易引发爆管事故，使得电厂受到巨大经济损失。当锅炉炉膛出现局部结焦情况时，结焦部位的水冷壁吸热量降低，使得锅炉水循环的热偏差、安全性受到影响，严重时可导致水冷壁爆管。若锅炉炉膛出现大面积掉焦现象时，极有可能对水冷壁、除渣设备造成损伤，且焦块落入捞渣就会产生蒸汽，蒸汽会对捞渣机的水封造成破坏，导致大量冷风从炉底渗入锅炉内部，使燃烧器区域火焰着火状况恶化，炉膛负压产生较为强烈的波动，进而引起锅炉灭火。

1.2 可使锅炉出力降低

水冷壁结焦会使蒸发量降低，锅炉出口烟的温度、过热器温度、再热器温度升高。在此情况下，为使锅炉正常运行，相应的减温水用量会增大，进而对锅炉的出力造成不良影响。此外，锅炉出口烟温升高后会增加锅炉排烟损失、引风机电耗，可对锅炉运行效率造成影响，进而降低电厂的经济效益。

2 锅炉结焦的原因

2.1 煤质原因

电厂锅炉使用的燃料为煤，而煤的质量存在较大差异，如果相关工作人员不小心采用了质量较差的煤，将会使电厂锅炉结焦。比如，电厂购入含有大量碱性氧化物的煤粉时，会使锅炉产生结焦现象。因为煤粉燃烧与其灰分成分密切相关，含有大量碱性氧化物的煤粉灰熔点较低，所以容易结焦。而电厂购入含有大量氧化硅、铝的煤粉时，就不太容易结焦。因为含有大量氧化硅、铝的煤粉灰熔点较高。又如，电厂购入浓度较高的煤粉时，会使燃烧器出口的热负荷增加，如果煤粉与炉墙的距离较近，便会使炉墙附近产生还原性气氛，进而使锅炉结焦。再如，电厂购入煤粒较粗的煤粉时，也很容易使锅炉结焦。具体而言，粗煤粒通过燃烧器后极易脱离主流，所以处于燃烧状态的粉粒及灰粒容易撞上水冷壁管，进而使锅炉结焦。

2.2 炉膛内温度

通过研究发现，燃烧器区域温度与锅炉结焦息息相关。当燃烧器区域温度越高时，灰就越容易软化、熔融，锅炉结焦就越有可能出现。具体而言，在一般炉膛温度下，某些灰熔点中等的煤并不会结焦，但热负荷集中于燃烧器区域壁面且火焰温度较高时，灰熔点中等的煤有可能结焦。因为炉膛内温度升高时，煤中含有的容易挥发的物质就会发生强烈的气化反应。比如，当炉膛出口温度较高时，极易使炉膛上部因屏式受热面、高温产生结焦现象。又如，当炉膛出口烟温不均匀时，会使温度较高的部分结渣。

2.3 人为因素

锅炉结焦也会受到人为因素影响。比如，因人为因素造成的高温结焦。

（1）在设计锅炉时未考虑实际情况，导致炉膛容积太小，使其在使用过程中超负荷运行，出现了锅炉结焦。（2）工作人员在安装时未考虑辐射受热面情况、水冷管间距情况，导致吸热量超出标准，电厂为不影响正常运行直接进行使用，进而形成高温结焦。（3）工作人员并未按照规范操作，使得送引风量过大，进行了强化燃烧，锅炉温度远远超过了煤灰黏结温度，所以锅炉出现结焦现象。（4）当火咀安装角度不对时，锅炉内部的空气动力工况不良，所以会出现燃烧切圆过大火燃烧中心偏离的现象，使得高温烟气一遍又一遍地冲刷水冷壁面，使得熔渣在未凝固之前就接触水冷壁面，进而形成结焦。又如，因人为因素造成的低温结焦：当配风不当时，煤是无法完全燃烧的，此时，不仅会产生大量的一氧化碳、氢气，还会使三氧化二铁还原为氧化铁，使灰熔点降低，进而出现低温结焦。

2.4 风压

风压也是造成锅炉结焦的重要原因。具体而言，风压、风量不平衡时会使锅炉内部燃烧情况恶化。比如，会在喷口形成回流卷吸高温烟气，使得风粉无法有效混合、搅拌，烟气对其相邻的两侧墙不断冲刷，进而产生严重结焦。

3 锅炉结焦预防性措施

3.1 重视燃煤管理

燃煤管理是电厂购入高质煤的前提，是工作人员合理燃烧煤的基础。因此，要想预防锅炉结焦，电厂就需将燃煤管理重视起来。具体而言，电厂可从以下三个方面入手：（1）燃煤采购。煤质不达标是锅炉结焦的根本原因，因此，电厂在购入燃煤时需严格把关，根据锅炉设计煤种特性进行采购。当燃煤与要求不符时，采购人员需尽可能选择成分稳定且含灰、含石量少的煤。如此，才可避免因煤质不好而造成的锅炉结焦。（2）入厂煤管理。购入燃煤后，电厂需做好管理工作，将煤矿点、煤种当作依据，按照优、劣标准原则进行燃煤堆放。此外，在燃煤入厂之前，相关人员要进行严格检查、化验，将与电厂锅炉燃烧要求不符的燃煤拒收。（3）合理掺烧。优质煤、标准煤数量较少，如果在锅炉燃烧时只考虑煤质，将会出现资源浪费的情况，电厂经济效益也会受到影响。因此，相关工作人员需基于煤种特性按照锅炉需求进行合理掺烧。不过，鉴于多数工作人员对煤的特性了解不够，无法进行合理搭配，所以电厂需成立培训部门，对煤粉特性进行讲解，

使工作人员能对各种煤进行科学搭配。此外，电厂还需对入炉煤进行化验，给工作人员调整配比及上煤方式提供依据。

3.2 确定煤粉细度

煤粉对于锅炉结焦而言十分重要，所以在进行煤粉燃烧前，工作人员需对煤粉细度进行确定，使煤粉能够在锅炉中充分燃烧。此外，在对煤粉细度进行选择时，要将多样化因素考虑到，如煤粉能否稳定燃烧、炉膛及炉膛口受热后是否会出现受热面结焦等。

3.3 降低炉膛热负荷

在实践中发现，提高锅炉运行热效率可将同负荷燃料量降低，可使炉膛热负荷降低。在此情况下，燃料停留在锅炉内的时间就会延长，燃料的燃烧也会较为完全。而这可将锅炉结焦现象减少。此外，工作人员需使给水在较高温度下运行，借助其降低燃料的入炉量。

3.4 禁止长期超负荷运行

锅炉长期超负荷运行会造成气温超限，进而导致锅炉出现结焦现象。因此，电厂需要尽可能禁止长期超负荷运行。具体而言，工作人员需要定期对磨煤机风压情况进行观察、记录，并基于其变化趋势采取相应措施。比如，当发现异常情况的时候，工作人员需要即刻对风管温度进行检查、实测；当温度偏低的时候，工作人员要立刻停运，并对设备进行吹扫工作；当某一次风管温度呈现正常状态，但是，其他参与没有异常变化时，工作人员需要及时与热控人员进行联系，对粉管测点进行检查。

3.5 保证合理的运行氧量

鉴于锅炉运行氧量与结焦现象有着密切联系，所以要想从根源上解决锅炉结焦问题，电厂就需对锅炉内部的燃烧进行合理调节，对燃煤煤种进行严格控制，并使锅炉膛内火焰均匀地分布，两侧的吸风机、吹风机出力应该保持均匀，为烟风不偏斜奠定基础。

3.6 强化现场管理

锅炉结焦所带来的危害并不是立即就能形成的，其是一个缓慢的过程，所以一旦发现锅炉结焦情况，相关工作人员就需进行治理。如此，便可最大限度地减少结焦问题给锅炉带来的影响。

4 结语

综上所述，可以看出，电厂是为我国提供电力供应的主要企业，而锅炉是电厂的主要设备，锅炉结焦是电厂中较为常见的现象，且会给电厂带来不良影响。因此，电厂可采取相应的预防措施及时处理结焦减少结焦问题给锅炉带来的不良影响，如此方能使锅炉效用最大限度地发挥出来，为电厂经济效益提高奠定良好的基础。