浅谈火电厂锅炉运行中炉内结焦预防

浅谈火电厂锅炉运行中炉内结焦预防

吴磊

华电新疆发电有限公司乌鲁木齐分公司 新疆乌鲁木齐市 830000

摘要：随着社会经济的发展，社会生产生活对电力的需求增加了，发电厂的电力压力也增加了。目前，大容量火电机组已成为电力系统的主要操作单元，其性能不断提高。火力是火力发电厂的重要能源，锅炉是其中的重要组成部分。锅炉燃烧不仅会影响电厂的运行效率，还会影响安全。在此基础上，本文重点分析了发电厂锅炉结焦现象，深入研究原因，提出有效的预防战略，为发电厂稳定运行提供参考。

关键词：火电厂锅炉；炉内结焦；预防措施；分析

前言

许多实例表明，发电厂锅炉运行中常见的结焦问题。虽然锅炉结焦问题已通过燃烧器改造和燃烧量调整等措施在一定程度上得到缓解，但随着煤量的减少和机组负荷率的继续上升，锅炉结焦问题没有得到有效解决锅炉受热面的不均匀性和结焦量的差异改变了电站锅炉的热平衡，大大降低了锅炉的效率和运行安全性。在此基础上，本文对火力发电厂锅炉结焦的预防措施进行了如下分析。

1炉内结焦过程及结焦的危害

在机组运行期间，锅炉室燃烧中心的温度可达1500 ~ 1600℃，此时大多数粉煤灰处于熔融状态。一个设计良好的房间具有必要的冷却能力，可使房间的烟气在接近房间出口处或冷壁时降到低于灰分的温度。此时，燃烧中心熔化的灰浓缩成靠近冷水壁或暖气室出口的固体灰，不附着在加热表面形成焦炭。但是，如果暖气室冷却能力不足或运转不正常，导致燃烧中心偏移和运转过度，靠近冷水冷壁的烟雾温度就会过高。在这种高温下，融化的灰无法凝固粘在墙上冷水壁形成焦炭膜后，烟气冷壁冷却能力进一步降低，融化后的焦炭更容易粘在一起。这种恶性循环导致焦炭层厚度迅速增加，焦炭层外部烟雾温度迅速上升。当烟气温度升高且高于灰分熔点时，熔化的焦炭不再凝固在焦炭层上，而是沿着焦炭层表面向下流动，焦炭区迅速向下扩展。因此，焦化过程也是一个恶性循环，它会自动加剧。

炉内结焦对锅炉的安全运行有许多危害:（1）炉内结焦增加了冷水壁的热阻，降低了冷水壁的湿度，提高了炉内失效温度。在极端温度下，负载会降低。（2）煤层气复盖的冷水管线严重削弱，水循环回路下降。正常的水循环损坏，可能导致下水道发生事故。（3）燃烧器喷涂点聚焦时，第二风和第二风不能正常进入规定的流量，导致室内不均匀、气流不均匀、烟雾分布不均匀、混合物不均匀，燃烧循环不完整。单个风挡结焦会增加空气阻力，并可能导致空气阻塞。

2 火电厂锅炉运行中炉内结焦的原因分析

2.1煤质差

煤炭是中国主要的热能来源。目前，我们的火力发电厂正在收集煤的热能，将其转化为机械能，再转化为电能。锅炉是收集热量的重要工具。在实践中，煤质是影响锅炉发展的重要因素当所选煤含有大量碱性氧化物时，容易在炉内产生焦炭。原因是这些物质的熔点不高，容易熔入窑炉，导致结焦。但是，如果煤的成分含有较多的二氧化硅或氧化铝，则不易集中。因此，在选择煤种时，应注意选择高熔点的优质煤。

2.2炉内温度异常

（1）如果温度管理不当，物质处于熔点，一旦处于熔点，就会熔化，特别是在异常温度下粘在表面上并导致炉内结焦的部分粉煤灰；（2）炉内供氧不足时，炉内部分物质发生还原反应，还原反应后产生的物质熔点较低，物质在炉内燃烧；此外，炉内缺氧的原因必须是通风不足，这是降低温度的一个重要手段。因此，氧气短缺很容易导致持久高温。（3）粉煤灰的铁含量。如果飞灰含有大量铁，它们可能在铁化合物和其他化合物之间引起化学反应，而这种化学反应产生的熔点较低，很容易集中在炉内。

2.3监测工作不到位

现代技术在高温下仍然很难检测到如果锅炉运行过程中能及时有效地检测煤的质量，就会减少焦化率的出现。这使得在现代生产中只能手工测试但是，这次试验不能及时完成，很容易在炉内不知不觉地形成煤，造成了持续积累，产生了很大的负面影响。

3运行中防止炉膛结焦的措施

3.1建立完善的燃烧调整试验制度

燃烧调节试验旨在使锅炉在最佳条件下运行。其内容应包括:(1)在不同负荷下制作锅炉最佳工作图。确定不同负荷下燃烧器和研磨机的工作方式，以避免热负荷过度集中在燃烧器区域；确定锅炉无喷油稳定燃烧的最低负荷。(2)确定煤粉的经济细度，确保各燃烧器的热功率尽可能相等，煤粉浓度尽可能相等。(3)确定振荡器的允许摆动范围，以防止火焰中心向上移动导致屏幕区域结焦，或防止火焰中心向下移动增加火焰底部的热负荷，并防止火焰直接清洗冷壁。(4)确定不同负荷的最佳风量系数，调整一次和二次风量、风速、煤/空气比等。因此，煤粉完全燃烧，不会在炉壁附近产生还原气氛，避免直接清除炉壁造成火焰偏离。因此，锅炉的运行和操作必须严格遵守运行规定和燃烧调整试验的结果。

3.2加强燃料质量管控工作

这是燃煤发电厂的基本燃料，也是造成锅炉结焦的因素之一。因此，为了确保火力发电厂锅炉的运行环境，提高发电质量和效率，工作人员必须加强对以下各项的控制例如，在购买煤炭时，采购人员必须选择燃烧特性与锅炉相同的煤炭。如果市场煤炭质量达不到要求，可以根据煤炭质量特点分配煤炭。与此同时，从煤炭市场的角度来看，煤炭贸易商必须对不同煤炭类型的燃料进行分类，确定不同煤炭类型的特点和指标，并便利买家准备煤炭。此外，如果煤粉太厚、面广、火面大，可能会导致炉内热增加，但煤粉的熔点也会增加，从而增加结焦的可能性。煤粉太细，炉内热不达标，产生的废气容易导致出口结焦，影响炉内的空气流通。

3.3加强对一、二次风系统的检查力度

一次气流不足是锅炉结焦的主要原因。因此，在火电厂锅炉的有效运行中，有必要加强对一级和二级空气系统的检查和维护，及时处理泄漏问题，为床的正常运行提供充足的流化空气。锅炉运行时应定期检查。通过炉内的火孔，观察炉内火焰的变化，检查是否存在无火气流现象扫入炉壁，是否发现焦炭及时消除。同时，需严格控制燃烧室出口烟气温度，确保出口烟气温度在设计范围内。如果调整后的烟气温度仍高于设计值，则需要考虑降低合规性处理，以便为锅炉运行创造良好的环境。

3.4加强日常生产运行中的检查、维护与调整

（1）运行时经常检查锅炉。通过炉内的火孔，观察火色、火焰饱和程度、火的气流是否扫过炉壁、炉壁面和燃烧器出口。如果找到结焦，则必须及时清理。（2）在运行过程中，密切监测预热器和再热器蒸汽温度的变化，总结变化规律，并与近期情况进行比较。如果发现过热蒸汽温度和加热蒸汽温度异常高，冷却水用量大幅度增加，燃烧器的摆角向下扩展，预热器和再热器管壁温度过高，则需进行分析以加强加热室和如果设置无效，请关闭炉子。（3）在运行过程中，应加强灰分清除和发展。锅炉受热面鼓风机应工作良好。在操作过程中，应严格按照操作规程吹热面。操作人员应加强对鼓风机的现场检查。如果检测到鼓风机泄漏或程序锁定或控制缺陷，应手动立即退出，以避免吹管爆炸并烧毁鼓风机。

结束语

综上所述，可以看出锅炉结焦的原因有多种，运行过程中结焦时很难找到结焦的原因。因此，只有了解炉内结焦的原因，分析这些原因，并在实际操作过程中采取相应措施，才能有效防止炉内结焦。

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