浅析锅炉漏风对锅炉结焦的影响

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摘要：锅炉漏风是锅炉运行中的常见现象，特别是在一些运行时间长的发电企业中锅炉漏风现象非常普遍，甚至会影响到锅炉的安全运行。文章对锅炉漏风的原因、对锅炉结焦的影响进行了初步分析，在实际生产中给出了建议，并进行了改造。

关键词：锅炉漏风；锅炉结焦；燃烧调整；治理漏风；锅炉运行；发电企业 文献标识码：A

中图分类号：TK22 文章编号：1009-2374（2015）25-0075-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.25.037

1 问题的提出

众所周知，锅炉漏风会降低锅炉经济性，但是很少会想到和锅炉结焦有什么关系。下面我们详细地分析一下两者的关系，并探讨一下实际生产中的应用。山西河坡发电有限责任公司Ⅱ期工程2×100MW机组，两台锅炉均为武汉锅炉厂生产，型号为WGZ410/9.8-7，超高压自然循环单炉膛燃煤固态排渣汽包炉。锅炉在炉膛中心形成两个假想切圆，直径分别为Φ570mm和Φ800mm。自2000年投产起，河坡#3、#4锅炉饱受锅炉严重结焦、掉焦灭火的困扰，频繁的锅炉灭火对锅炉安全造成了很大的威胁，同时带来巨大的经济损失。

2 锅炉结焦的危害

（1）锅炉大块焦从炉墙脱落后，掉入捞渣机水封中。灼热的焦块会使水封中的水瞬间变成大量的水蒸气进入炉膛，对锅炉的燃烧造成极大的干扰，甚至导致锅炉灭火。锅炉炉膛内掉落大焦块时，还有可能砸坏冷灰斗和捞渣机，或者使冷灰斗上的水冷壁管损坏，造成降负荷或者停炉。水冷壁如果结焦严重，必须停炉才能处理；（2）锅炉受热面结焦后，受热面吸热减少，从而造成排烟温度升高，锅炉热效率下降；（3）炉膛结焦会引起过热汽温的升高，减温水用量会相应增大，降低了锅炉效率。随着减温水量的增大，减温器部位的热应力会增大，影响设备安全；（4）锅炉结焦严重还会引起受热面之间的热偏差，严重时会影响水循环；（5）引风机的耗电量相应会增加。

3 结焦的原因

3.1 煤粉细度不均匀

煤粉细度除有一个最佳经济细度外，煤粉过细过粗都不利于锅炉燃烧，对锅炉结焦都有一定的影响。煤粉细度应根据具体煤种和锅炉燃烧方式来进行试验确定。

3.2 灰的影响

灰的熔融性与其成分和含量有关，灰的碱性物质含量越高则灰的熔点越低。此外，灰的熔融温度越低、黏度越大，就越容易结焦；灰的熔融温度越高、黏度越小，就越不容易结焦。

3.3 运行燃烧调整的影响

运行调节不当，如锅炉配风方式不均、火焰刚性较弱、各给粉机给粉量不均衡、磨煤机故障等，会造成煤粉燃烧不完全引起结焦。

3.4 锅炉空气量的影响

锅炉氧量高低会导致锅炉内部呈氧化或还原性气氛，燃烧过程中，如果空气量不足，燃烧就会不完全，就会产生还原性气氛，导致灰的熔点降低。

3.5 锅炉配风方式

锅炉配风不好，会导致锅炉部分区域燃烧充分，部分区域燃烧不充分，形成结焦。

3.6 火焰的刚性

火焰刚性的大小也是影响锅炉结焦的一个重要因素，如果火焰的刚性较差会使火焰卷吸烟气的能力变弱，使煤粉着火初期得不到足够的热量，并且降低了水冷壁附近氧化性气氛，容易使煤粉燃烧不完全，使得还原性气氛增多，增加了结焦的可能行。

3.7 给粉机下粉不均

当给粉机运行不正常时，如给粉机下粉量过大，会导致煤粉燃烧不完全，产生大量还原气体，灰熔点降低造成结焦。此外，不同位置的给粉机发生自流现象还会造成煤粉和空气在炉膛中分布不均匀，导致炉内温度场分布不均，形成结焦。

3.8 磨煤机故障

当磨煤机出现故障时，如制粉系统空仓、粗粉分离器回粉管锁气器不动作或粗粉分离器内椎磨透时，都可能造成煤粉颗粒变粗，当较粗的煤粉进入锅炉内燃烧时会造成燃烧不完全，产生还原气体。较粗的煤粉由于在炉膛内燃尽的时间较长会使火焰中心上移，造成出口烟温升高，促使灰融软化，造成结焦。

3.9 锅炉漏风

漏风会降低燃烧室的整体温度，推迟燃烧的进程。冷灰斗漏风还会抬高炉膛内的火焰中心，导致炉膛上部结焦。

4 前期采取的措施

（1）河坡发电自2004年以来，一直将降低炉膛温度作为减缓锅炉结焦的重点工作之一。由于锅炉结焦部位均在卫燃带上，所以削减卫燃带可以有效地防止炉膛结焦；（2）河坡发电公司的设计煤种与实际煤种存在较大的差距，这就在无形中增大了结焦的几率。根据锅炉的设计煤种进行合理的配煤，使得入炉煤煤种稳定，尽量接近设计煤种；（3）运行中调整燃烧的措施主要有：根据煤种优化了一、二次风的配比，通过测量四面墙的炉膛温度指导运行调整，通过试验摸索出了合适的过剩空气系数，保持合适的煤粉细度；（4）在卫燃带区域加装了8支吹灰器，定期对卫燃带进行吹灰清洁，及时清除小块焦块，防止大面积的焦渣形成。在采取上述措施以后，锅炉掉焦灭火的次数大大减少。

5 漏风和结焦问题的研究分析和治理

通过图1分析可以看出，掉焦灭火虽然次数上少了，但是掉焦灭火仍然是河坡发电公司不安全事故的主要发生对象。本着精益求精、坚持不懈的精神，加之锅炉运行时间已经十余年，锅炉人员在采取了前期措施的基础上通过治理锅炉漏风继续和锅炉结焦做斗争。

河坡#3、#4锅炉自2000年投产已14年之久，消除漏风已成当务之急。解决的办法就是一个字“堵”，减少漏风量，如表1。

利用锅炉检修机会，对以上部位进行了封堵和治理，锅炉各部位的漏风系数如下：炉膛1%，过热器1.5%，省煤器1%，空气预热器1%，除尘器0.5%，基本符合了国家标准要求。截至2014年11月，锅炉共发生掉焦3次，比去年同期下降了50%，效果非常显著。

6 结语

（1）锅炉漏风是锅炉普遍存在的问题，人们常常会关注它的经济性，却忽略了其安全性。殊不知，严重的锅炉漏风危害极大。通过治理，锅炉漏风减少了，锅炉结焦减轻了，风机和制粉电耗降低了，一举多得；（2）锅炉结焦是世界性的难题，但是如何能减缓锅炉结焦，使它对锅炉的安全性和经济性的损伤降到最低是我们一直孜孜不倦的工作目标。河坡发电经过多年摸索，逐渐走出了一条防止锅炉漏风、锅炉结焦的技术道路，取得了一定的成果；（3）锅炉漏风影响较大，提两个建议：发现锅炉有漏风的缺陷立即处理；根据实际情况，制定一个易发生漏风、磨损的控制点情况表，定期检查锅炉各系统的保温和设备磨损情况，消除漏风，稳定燃烧，减缓结焦，提高能效。

参考文献

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[2] 中国行业职业技能鉴定指导中心.锅炉运行值班员[M].北京：中国电力出版社，2008.

[3] 黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].北京：中国电力出版社，2003.

[4] 柳承亮.水平浓淡燃烧器改造实践与防止锅炉结焦探析[A].全国火电100MW级机组技术协作会第四届年会论文集[C].2005.

作者简介：王鹏程（1979-），男，山西阳泉人，山西河坡发电有限责任公司中级工程师，研究方向：火电厂运行管理；许亚新（1970-），男，山西阳泉人，山西河坡发电有限责任公司中级工程师，研究方向：火电厂运行管理。