锅炉结焦的原因分析及控制措施

锅炉结焦的原因分析及控制措施

1造成正常燃烧工况锅炉燃烧是一种常见的现象，随着燃料炉的运行。它会破坏正常燃烧工况,减少锅炉出力,破坏正常水循环,造成爆管事故,严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉。2焦灼作用的原因2.1煤灰的结焦主要指标煤在燃烧时,其灰分熔融特性温度用变形温度t1、软化温度t2和熔化温度t3数值表示。软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标。灰的成分不同,其熔点也不同。煤中的硫化铁、氧化亚铁、氧化钾和氧化钠含量大时,灰熔点低,就容易结焦;煤中的氧化硅、氧化铝含量大时,灰熔点高,就不易结焦。煤的灰熔点一般在1250～1500℃(高于锅炉炉膛受热面的设计温度),而有些煤的灰熔点则低于1100℃,燃用了这种煤非常容易结成焦块。2.2烟气温度和火焰中心位置炉膛容积大小或锅炉超负荷运行,造成炉膛热负荷过高;辐射受热面布置较少,水冷壁管间距过大,吸热量小;炉膛出口烟气温度选得太高;炉膛出口流通截面狭窄,火焰中心位置太高。这些都会成为锅炉在运行中产生结焦的原因。2.3煤调湿的调温如果送引风量太大,进行强化燃烧,炉温超过煤灰粘结温度时,会形成高温结焦。如果配风不当,煤不完全燃烧,会产生大量一氧化碳及氢等气体,使灰中熔点较高的三氧化二铁还原成熔点很低的氧化铁,降低了灰熔点(可能降低300～350℃)。这时,虽然炉膛出口烟温低于煤灰的软化温度t2,但仍会形成剧烈的结焦。沸腾燃烧锅炉比较容易出现“低温结焦”就是这个缘故。2.4清渣干焦打焦清渣不及时,把灰渣和红火混在一起,会加剧焦渣形成。3避免和消除疲劳3.1降低炉硫热负荷和烟温改进炉膛结构的目的是要控制炉膛容积大小和烟温,防止结焦通常要将炉膛出口烟温控制在煤灰变形温度t1以下50～100℃,最好在900～1000℃。要控制炉膛出口烟温,就要选取适当的炉排热负荷和炉膛热负荷。具体作法见表1、表2。炉膛容积热负荷的高低还取决于炉膛内水冷壁布置的多少。水冷壁太少,炉膛容积热负荷过高,就会严重结焦。特别是炉膛出口的捕渣管不要布置得太密,否则容易挂渣堵死。降低炉膛热负荷和烟温的措施是改进炉膛结构。如将拱石旋里的暗管改为明管或拆除部分卫燃带;炉膛两侧增加水冷壁或防焦联箱;以及煤粉炉适当加高炉膛,增大炉膛容积,改进燃烧器喷粉角度等。3.2燃焦性煤种超负荷运行会引起结焦。对于裕量较大的风机来说,超负荷时就要较大幅度调大风量,提高送引风和二次风风速及烟速,增加过剩空气量。这种强化燃烧的结果使火焰偏高,烟气里携带大量熔融状态的煤粒煤灰粘结在炉膛出口捕渣管上,此处平均温度很快高于灰熔点,形成结焦。例如,本市某厂一台SHL型10t/h链条炉,在燃用一种结焦性较强的煤种时,由于锅炉负荷不同而引起燃烧工况及热效率的变化,见表3。防止超负荷运行要从给煤量、给水量、送引风量和控制调整燃烧工况来进行。3.3降低炉秆出口过剩空气系数一般要把炉膛出口温度维持在850～950℃(沸腾炉维持在750～800℃),应做到以下三点:①保持适当的过剩空气系数,合理使用一、二次风。若一次风太大,火焰上升得很高,甚至直射后墙,会促使高温结焦。若二次风使用得当,火焰中心下移,延长了烟气路线,可使炉膛出口温度降低50至80℃。炉膛出口过剩空气系数推荐值为:链条炉1.2～1.35,抛煤机炉1.4,往复式推动炉排炉1.3,煤粉炉1.2～1.25,沸腾炉1.05～1.1。②给煤要均匀,在负荷变化较大或煤种变化时,应及时调整煤层厚度。如链条炉燃用结焦性强的烟煤(灰分小),煤层厚度为80～120mm,炉排取快速,送风量较小。燃用结焦性较差的烟煤(灰分大),煤层厚度100～140℃,炉排取中速,送风量较大。③对于干煤应适当掺水,对于含硫化铁粘结性强的煤应及时打焦清渣,对于灰分大的煤应适当增加清炉次数,对于管群、烟管或烟室的堵灰应及时清理。3.4减少漏风量炉膛漏风,破坏了正常燃烧工况,造成火焰的充满度和搅拌混合情况恶化,火焰中心升高或偏斜,会加速结焦的形成。解决的办法是减少漏风量,使炉膛出口负压不致过大(链条炉为10～15Pa,煤粉炉为15～30Pa)。锅炉各部位的漏风系数应控制在:炉膛0.1,炉排0.15,过热器0.05,省煤器0.1,空气预热器0.1,除尘器0.05。3.5混合搅拌加热混合掺烧不同煤种,合理掌握煤块粒度及煤粉细度,特别是混烧结焦性强和结焦性差的烟煤,是预防结焦、提高锅炉热效率的好办法。4打焦、吹灰打焦应注意以下几点:(1)要有足够数量的看火孔和打焦孔,位置和内扩角要适当。(2)打焦人员要佩带劳动防护用品,最好在锅炉负荷较低、燃烧稳定时打焦,且炉膛负压应控制在50～70Pa。燃烧不正常时,应禁止打焦和除灰。(3)做好打焦吹灰记录。打焦吹灰时,不得开送风机或停引风