锅炉结焦原因分析及解决对策
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[摘 要]本文结合锅炉设备、系统、运行方式特点，系统分析了锅炉结焦、积渣的危害、锅炉结焦、积渣的具体原因，并提出了解决锅炉结焦、积渣问题的对策。
[关键词]结焦 积渣 原因 措施
中图分类号：TK229.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0331-01
锅炉在运行时经常发生结焦的情况，这不仅严重影响了锅炉机组的安全经济运行，也给设备安全、人身安全带来了许多隐患，因此急需找到引起炉膛结焦和锅炉燃烧稳定性差的主要原因，以便采取针对性的措施加以解决，从而保证机组安全、稳定、经济运行。
一、锅炉结焦的危害
锅炉结焦不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加、降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响了锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。所以说锅炉结焦对锅炉的安全、经济运行及可靠性有很大的影响：
1、降低锅炉出力，甚至被迫停炉。
（1）炉膛内水冷壁上结焦会增加受热面的传热阻力，降低辐射吸热量，使炉膛出口烟温升高，为了维持额定的参数，往往必须降低锅炉出力，还可能被迫停炉。
（2）炉膛出口受热面结焦，则会影响受热面传热，甚至影响蒸汽温度，并增大通风阻力， 严重时甚至造成烟气通道的堵塞而使燃烧恶化。（3）锅炉燃烧调整不好，掉焦严重时会造成锅炉出渣困难，被迫降低锅炉出力运行，严重时只有停炉出渣、打焦。
2、降低锅炉效率
（1）锅炉受热面结焦时，减少了工质的吸热量，使排烟温度升高，造成排烟热损失增大。
（2）炉膛内结焦会造成炉内空气动力场不均；燃烧器喷口及其附近结焦，直接影响风粉的混合和燃烧；这些会造成化学和机械不完全燃烧损失的增加。
3、造成事故，影响安全运行
（1）炉内结焦时，结焦部分和不结焦部分受热不均，产生热偏差，会影响到锅炉正常的水循环，容易损坏管子，也会使过热器管产生热应力，疲劳损坏。
（2）锅炉结焦，为了维持运行，使得蒸汽温度和受热面金属温度超温，造成管子过热损坏。
（3）结焦造成的炉内空气动力场不均，燃烧偏斜发生，还会造成因炉膛受热不均而导致的炉墙撕裂；还会烧坏喷燃器。
（4）炉内焦块掉落时，会划伤甚至砸坏水冷壁或冷灰斗，严重时发生锅炉水冷壁泄漏、高温汽水伤人等事故。
（5）锅炉灭火。炉内结焦，除焦时间长，大量冷风漏入，降低炉温，容易引起灭火；当大块焦渣掉落时，也会将火压灭。当大面积焦块掉落时，一方面形成大量的烟尘，可能使得火焰保护动作；一方面热焦掉入渣池时，会引起渣池中的水急剧汽化，掉入渣池中的热焦量越多，块越大，温度越高，则汽化量越大，腾起的水蒸气越多，二者结合起来或者直接吹灭火焰，或者因炉膛压力波动幅度过大造成炉膛负压保护动作，导致锅炉灭火。
二、锅炉结焦主要原因分析
影响锅炉结渣的因素主要有3个方面：煤灰成分与组成、炉膛环境温度和炉内空气动力场。煤灰成分与组成是产生结焦的根源，炉膛环境温度是影响结渣的首要外部因素，炉内空气动力场组织的好坏，则对锅炉结渣具有重要作用。经分析认为，锅炉结焦、掉焦的主要原因有以下几个方面：
1） 实际煤质与设计煤质偏差很大是造成炉膛结渣的主要原因之一，灰的熔融特性是判断燃烧过程中是否发生结渣的一个重要依据，不同煤质的灰具有不同的成分和熔融特性。
2） 炉膛燃烧器区域热负荷或容积热负荷偏高，导致燃烧器区域的局部温度过高，造成燃烧器区域的结渣；另外，燃料和烟气在炉内的停留时间过短，燃料未能完全燃烧，造成炉膛出口受热面结渣。
3） 锅炉在实际运行中，由于炉内气流组织不佳，造成火焰中心偏移，致使实际切圆变形，高温火焰偏离炉膛中心。
4） 炉膛切圆直径偏大，出现一次风粉气流贴墙等情况，也容易造成结渣。
5） 炉膛出口氧量偏小，不能充分实现炉内富氧燃烧，引起炉膛结渣。
6） 煤粉细度变大，煤粉变粗，粗颗粒的燃尽需要相当长的时间，因此常常贴壁造成还原性气氛而增加了结渣的机率。
7） 由于一次风速度偏高，致使煤粉气流冲击对面炉墙，造成炉墙结渣。
1）严把锅炉燃烧器的检修质量关。利用机组检修的机会，对磨损严重或脱落的一次风喷口内的均流锥进行了更换；对烧损变形、发生偏斜的燃烧器喷口及时进行了修整和校正，以防止炉膛局部结焦。
2）机组启动前对锅炉进行冷态空气动力场试验。通过试验找出燃烧器合理的配风方式，使炉内组织起良好的空气动力工况。
3）消除炉膛底部的漏风。重点检查了锅炉水封槽插板与水封结合处是否存在漏风，并对水封槽内存在的积灰进行清理，同时在运行中尽量提高水封槽水位，使炉底密封更严密。
4）做好煤质分析和配煤工作。对不同类型的来煤分别存放，并按照规定的煤质要求严格准确配煤。
5）保证锅炉氧量表指示准确、便于运行人员合理控制锅炉运行氧量，优化锅炉燃烧，减少因缺风造成的锅炉结焦积灰问题。
6）尽量使各燃烧器一、二次风速保持一致，同时控制较为合适的一次风煤粉浓度和保持合适的煤粉细度，以保持炉膛温度场分布的均匀性。
7）保证所有吹灰器能够正常投入。吹灰时间间隔严格按规定执行，在锅炉升降负荷及炉膛吹灰时加强对炉膛负压的监视，以防止锅炉掉焦塌灰灭火。
8） 经常对二次风挡板开度进行核对，保证同步调节。采取缩腰型的配风方式可加强煤粉的着火，提高燃烧的稳定性和经济性，另外，炉膛结焦也可加以改善。
四、结论
通过采取以上措施，锅炉的结焦、积渣问题基本可以得到控制。但是，要从根本上解决锅炉结焦、积渣问题，关键是适应负荷率和煤种变化，对炉内燃烧进行合理调节，严格控制燃煤煤种偏离设计煤种过多。锅炉结焦、积灰问题是一个十分复杂的问题，所以要保证在任何情况下锅炉都不结焦，还需要我们共同努力，一起献计献策，最终解决这一问题。
参考文献
[1] 范从振.锅炉原理.北京：中国电力出版社，1986.5
[2] 樊泉桂，闫维平.锅炉原理.北京：中国电力出版社，2004.1
作者简介
张亚生，（1971.10―― ），男，河北唐山人，专科，河北大唐国际唐山热电有限责任公司助理工程师，主要研究方向：电厂锅炉。