锅炉结焦原因分析及解决措施

锅炉结焦原因分析及解决措施摘要：分析鹤煤公司热电厂锅炉结焦的原因，提出解决锅炉结焦的措施，并取得效果。

关键词：锅炉结焦分析与措施

鹤煤公司热电厂2×135wm机组分别于06年、07年相继投产，自投产以来锅炉过热汽温一直达不到设计要求，影响机组的安全经济运行，核定的额定负荷仅为114mw。经过组织专家反复计算和论证，最终确定改造方案：①在水冷壁燃烧器区域敷设卫燃带，区域为燃烧器高度（上三次风至下二次风以下1m左右），标高12740至19800区域范围，卫燃带为分块布置，总面积约为100m2；①燃烧器所有喷口上摆12°；③增加高温过热器受热面，沿烟气逆流方向增加4排，增加受热面积386.6m2；三个方案同时实施，改造效果很好，各项参数均能达到设计要求。但是由于水冷壁敷设100m2卫燃带，锅炉结焦问题严重，甚至引发掉大焦灭火事故。仅2009年#1炉掉大焦灭火事故4起，严重影响到锅炉安全运行。

鹤煤公司热电厂锅炉是由东方锅炉厂生产和设计，型号为dg445/13.7-ⅱ型。

锅炉为一次中间再热，超高压自然循环汽包炉，单炉膛，四角切圆燃烧，全悬吊，平衡通风，中间仓储式，管式空气预热器，固态排渣，钢构架露天布量。

1锅炉结焦的原因分析

1.1设计煤种和实际燃烧的煤种偏差大是锅炉结焦的原因之一。灰的熔融特性是判断煤粉在炉膛燃烧过程中是否发生结焦的依据。煤种不同，煤的熔性温度不同，煤的粘度也不同。如灰熔点温度低于设计值，粘度大于设计值，当负荷升高炉膛温度随即升高，灰粒很容易达到软化状态而引发受热面结焦。

1.2炉内局部出现还原性气体ch4、co、h2等气体，同时局部烟气的氧含量较低时，使灰的熔点温度降低时，结焦的概率增加。

1.3炉膛燃烧区域热负荷不平均，燃料量在某个区域偏高，局部温度高，未完全燃烧的煤粉颗粒粘结在水冷壁的卫燃带上面，积聚造成结焦。

1.4炉内空气动力场气流组织不合理，造成火焰中心偏斜，切圆直径偏大，造成一次风气流偏斜，造成局部结焦。

1.5过量空气系数偏小。当炉内局部区域氧量偏小且煤粉与烟气混合不均匀时，可能产生还原性气氛，而煤粉在还原性气氛不能充分氧化，灰分中的fe2o3被还原成feo，feo与sio2等形成共晶体，其熔点温度就会降低，有时会使熔点下降150～200℃，造成结焦几率增加。

1.6煤粉细度变粗，煤粉中的粗颗粒在炉内切圆燃烧离心力的作用下煤粉气流中分离出来与水冷壁发生冲撞，因煤粉颗粒较粗，燃烧时间增长，没有完全燃烧的煤粉颗粒在水冷壁卫燃带上继续燃烧，造成结焦。

分的析出，使煤粉在炉内燃烧时间增长，开启周界风起着补氧作用。三是周界风的速度在43m/s，一次风速在22m/s，周界风速高于一次风速，这样的好处在于增加一次风煤粉气流刚性，防止煤粉气流偏斜，冲击临侧水冷壁；最后是43m/s的周界风更利于卷吸高温烟气，促进一次风煤粉气流尽早着火，加剧一、二次风的混合强度。在实际运行中，运行中的一次风所对的周界开度在30%，停运一次风所对的周界风开度不小于50%。停炉检修中发现三次风喷口变形严重，c层一次风喷口的格栅有明显的变形。原因是三次风所对的制粉系统停运后冷却风量过小；c层一次风给粉机停运，冷却风量过小，致使喷口格栅变形。

3.4控制炉膛出口空气过剩系数，并保证机械不完全燃烧和排烟热损失最小。50%负荷时炉膛出口氧量控制在5%-7%；60%-75%负荷炉膛出口氧量控制在4%-6%。

75%负荷以上时控制炉膛出口氧量控制在3%-5%。

3.5配风方式。采取缩腰型的配风方式，将cc层和aa层的二次风挡板开度调节为45%，ab层、bc层二次风挡板开度调为30%。采取这种配风方式可提高火焰中心的温度，加强煤粉气流的着火，提高燃烧的稳定性和经济性，炉膛结焦也可加以改善。原因在于ab层、bc层二次风处于三个一次风煤粉气流的中间，当其动量较小时，一次风煤粉气流对其的卷吸能力较小，负压也较小，因此从上角来的主气流所造成的冲击力也较小，从而不会使一次风煤粉气流发生严重偏转冲刷水冷壁而引起在卫燃带上结渣。针对火焰中心偏右后墙问题，采取增大右后墙角的二次风量，将火焰中心推至炉膛中心。保证#4角的二次风门开度大于#1、#2、#3角5%的开度。

3.6调整煤粉细度。运行中调节煤粉细度的方法主要是调整制粉系统的通风量和调节粗粉分离器折向挡板。通风量大时，携带煤粉的能力增大，煤粉细度变粗；通风量小时，携带煤粉的能力变小，煤粉细度变细。调整通风量调节煤粉细度的方法调节范围较小，实际煤粉细度与设计煤粉细度差40%左右，这种方法不能将煤粉细度调至正常范围内，所以采用调节粗粉分离器折向挡板的方法。我厂使用的是双轴向、多通道粗粉分离器。原#1炉两个粗粉分离器折向挡板的开度在45%，煤粉细度r90=17.5%左右，将两个粗粉分离器折向挡板的开度关至35%，煤粉细度r90=11.5%左右，详见数据。

４结论

通过对锅炉结焦的原因分析和判断，得出了操作过程中降低锅炉结焦具体措施：

①调整一次风风速和一次风的均匀性。

②控制炉膛出口氧量，防止缺氧燃烧炉内结焦。

③采取缩腰型的配风方式，调整火焰中心。

④调整煤粉细度在合格范围内。

采用以上措施后，锅炉燃烧稳定，经济性提高，卫燃带结焦现象明显减少。自2009年10月至今，未发生锅炉掉大焦灭火事故。本文