鍋爐結焦原因危害以及如何預防

      鍋爐結焦是指灰渣在高溫下熔化后粘結在爐墻、受熱面、爐排上的現象。
鍋爐結焦的原因：

      1 ，煤的灰熔點低；超負荷運行時，爐溫升高，煙氣流速加快，煤的灰粒
呈熔融；煤粉爐的爐膛矮或煤粉過粗使其在爐膛內燃燒不盡；煤粉爐的煤粉噴嘴
角度調節不當，距后墻太近或噴射速度大；運行調節不當，使火焰偏斜到爐墻或
水冷壁附近；吹灰或除焦不及時。

      2 ，燃用煤種的煤質對電廠鍋爐的結焦有著根本的影響，結焦的內因受灰
質的組成成分和熔化溫度影響。煤灰對于高溫受熱面沾污結焦的傾向，可用灰熔
點溫度及灰的主要成分來判斷煤灰的結渣指標。通常可用灰成分中的鈣酸比、硅
鋁比、鐵鈣比及硅值來判斷其結焦傾向，用Na2O的質量分數可以判斷其沾污性。

      3 ，爐膛容積熱負荷、爐膛斷面熱負荷、燃燒器區域熱負荷、爐膛幾何尺
寸對鍋爐結焦有直接關系。爐膛容積熱負荷設計值的選取不但影響煤的燃盡，更
重要的是影響爐膛出口溫度和爐膛溫度，特別對于灰熔點低的煤種，選取較大的
爐膛容積和截面積是必然的，否則爐膛上部及爐膛受熱面容易結焦。

      4 煤灰成分與組成、爐膛環境溫度和爐內空氣動力場。煤灰成分與組成是
產生結焦的根源，爐膛環境溫度是影響結焦的首要外部因素，爐內空氣動力場組
織的好壞，則對鍋爐結焦具有重要作用。

      5 ，鍋爐結渣的原因是多方面的，涉及到鍋爐的設計、燃燒器的設計布置、
設計煤種以及實際運行煤種的特性及其差異。鍋爐結焦的危害：

      1 ，結焦會引起過熱汽溫升高，并導致過熱汽溫、再熱汽溫減溫水開大，
甚至會招致汽水管爆破；結焦會使鍋爐出力降低，嚴重時造成被迫停爐；結焦會
縮短鍋爐設備的使用壽命；排煙損失增大，鍋爐效率降低；引風機消耗電量增加
；由于結焦往往是不均勻的，因而水冷壁結渣會對自然循環鍋爐的水循環安全性
和強制循環鍋爐水冷壁的熱偏差帶來不利影響。

      2.結焦易成灰渣大塊，使撈渣機、碎渣機運輸困難，有時會過載跳閘，嚴
重時使渣溝受堵，不得不降負荷運行。

      3.結焦若熔合成大塊時，因重力從上部落下，導致砸壞冷灰斗水冷壁。低
負荷會因掉大塊焦而引起燃燒不穩甚至熄火。

      4.若造成水冷壁全部結焦時，只有停爐進行人工清焦。

      5.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，造成燃燒器區域（尤其是下排燃燒器區域）煤粉
火焰著火狀況的嚴重惡化，使爐膛負壓產生劇烈波動（超限）而引起鍋爐滅火。
下面從運行的角度來談談如何防止鍋爐結焦：

      1.選擇合理的運行氧量。　　鍋爐運行氧量即爐內的氧化或還原性氣氛，
它對鍋爐的結焦有非常大的影響，如果鍋爐運行氧量偏低，爐內還原性氣氛較強，
煤的灰熔點就會下降，鍋爐就容易結焦。這是因為灰熔點隨著鐵量的增加而下降，
鐵對灰熔點的影響還與爐內氣體性質有關，在爐內氧化性氣氛中，鐵可能以Fe2O3
形態存在，這時隨著含鐵量的增加，其熔點的降低比較緩慢；在爐內還原性氣氛
中（氧量不足），Fe2O3 會還原成FeO ，灰熔點隨之迅速降低，而且FeO zui容易
與灰渣中的SiO2形成熔點很低的SiO2，其灰熔點僅為1 065 ℃。當煤質有波動時，
運行人員沒辦法根據實際情況進行調整，造成鍋爐燃燒配風方式不是處于優化狀
態，特別是上層噴嘴煤粉顆粒燃盡性差，有一部分大顆粒煤粉在爐膛出口處尚未
燃盡，導致鍋爐爐膛出口煙溫偏高，結焦嚴重，由于爐膛截面大，熱負荷較小；
當煤質變劣時，煤粉的燃盡性能適應能力不強。提高鍋爐運行氧量，避免爐內出
現還原性氣氛。加強爐內吹灰工作，特別是重點區域要增加吹灰次數，如果運行
氧量還偏低，必要時適當降低負荷。由于結焦的主要區域在爐膛出口處，此處容
易堵塞煙道，增加煙氣阻力，引風機出力更顯不足，所以要防止結焦與還原性氣
氛惡性循環的趨勢。機組檢修時，對空氣預熱器進行重點清洗，降低風煙道的阻
力，提高風機的出力。

      2.選擇合理的爐膛出口溫度對鍋爐進行優化燃燒調整試驗，對爐膛出口煙
溫（或高溫受熱面管壁溫度）進行在線監視，在保證主參數合格的前提下，建立
在線的優化運行指導系統；通過合理調配各一次風和二次風的運行風門開度以及
運行氧量，保證主參數合格和爐膛出口煙溫低于燃煤灰熔點的同時來保證蒸汽質
量，從而防止爐膛出口結焦；通過對爐膛出口煙溫、過熱汽溫、鍋爐負荷、燃燒
氧量、爐膛排煙溫度等各種運行參數的在線監測，也可以評價鍋爐爐膛出口是否
會產生結焦，從而防止在燃用不同煤種時鍋爐爐膛結焦，并能獲得zui大的鍋爐效
率。

      3 . 保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原性氣氛，防
止局部嚴重積灰、結焦。（鯾傃鷺倹；當一、二次風的位置、風速、風量設計不
合理時，盡管爐內總空氣量大，但仍會出現局部區域的熾熱焦碳和揮發分得不到
氧量而出現局部還原性氣氛。當煤粉爐煙氣含氧量低于3%時，由于局部缺氧，將
會使CO含量急劇增加。

      4.應用各種運行措施控制爐內溫度水平。 爐內溫度水平高，將使煤中?
恍┮諄臃⒓钚匝躉鍥蟶?400 度以上），使堿金屬化合物在受熱面上
凝結（1000~1100 度）。堿金屬直接凝結在受熱面上會形成致密的強黏結性灰。
可在初始灰層中形成產生低熔點復合硫酸鹽反應的條件，還會使含有堿性化合物
的積灰外表層黏結性增強，加速積灰過程的發展。煤灰呈熔化或半熔化狀態，熔
融灰會直接黏在受熱面上，產生嚴重結焦。措施：加大運行中過量空氣系數，增
加配風的均勻性，防止局部熱負荷過高和產生局部還原性氣氛，調整四角風粉分
配的均勻性，防止一次風氣流直接沖刷壁面，必要時采取降負荷運行。

      5.組織合理而良好的爐內空氣動力場是防止結焦的前提。當灰渣撞擊爐壁
時，若仍保持軟化或熔化狀態，易黏結附于爐壁上形成結渣，因此必須保持燃燒
中心適中，防止火焰中心偏斜和貼邊

      6.四角煤粉濃度及各燃燒器配風應盡量均勻。煤粉噴口煤粉量分配不均勻
的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負荷分配不均勻，在燃燒空氣不足的情況下，爐
膛結焦狀況惡化。當燃燒器配風不均勻或者鍋爐降負荷，燃燒器缺角或缺對角運
行時，爐內火焰中心會發生偏斜。運行時要盡量調平四角風量，避免缺角情況。

      7.要有合適的煤粉細度。煤粉粗，火炬拖長，粗粉因慣性作用會直接沖刷
受熱面。再則，粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多，熔化比例高，沖墻后容易引起結
焦。但是，煤粉太細也會帶來問題，一是電耗高，制粉出力受到影響，二是爐膛
出口煙溫升高，易引起結焦。

      8.適當提高一次風速可以減輕燃燒器附近的結焦。提高一次風速可推遲煤
粉的著火，可使著火點離燃燒器更遠，火焰高溫區也相應推移到爐膛中心，可以
避免噴口附加結焦。提高一次風速還可以增加一次風射流的剛性，減少由于射流
兩側靜壓作用而產生的偏轉，避免一次風直接沖刷壁面而產生結焦。注意一次風
速的提高受煤粉著火條件的限制。

      9.爐膛出口溫度場應盡可能均勻。降低爐膛出口殘余旋轉，均勻的溫度分
布可使密排對流管束中煙氣溫度低于開始結焦溫度。應用二次風反切來減少殘余
旋轉，

      10. 摻燒不同煤種。煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰焦特性。
低灰熔點煤灰分仍在受熱面上沉積，但高熔點固態灰對受熱面有一定的沖刷作用，
使沉積量降低。

      11. 配風方面。高負荷開大底層風。

      12. 加強對爐膛的吹灰，防止低負荷掉灰對鍋爐燃燒產生不良的擾動。

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