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420t/h锅炉结焦原因及防焦措施的探讨
发布时间：2013-10-07 08:56 来源：未知
炉膛受热面结焦的本质可以概括为：当温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面时，烟气中熔融的灰渣粘附到受热面上，造成结焦。结焦关键因素有两点：一是气流的温度高于灰熔点时，气流中的灰渣才呈熔融状态；二是这样的气流只有冲刷受热面时，才会造成结焦。
因此原则上，防止炉膛结焦要从以下方面人手：
①，由于燃料的灰熔点主要取决于燃料中灰分的成份组成，因而要严格控制入炉煤的灰分。
②，燃料的灰熔点还会由于炉内的还原性气氛而下降，运行中可以通过设法在受热面附近人为制造氧化气氛以减轻灰熔点降低倾向，降低结焦的可能性。
③．当炉膛热负荷较高时，气流的温度很高，此时在燃烧器区域，一定要避免火焰直接冲刷受热面，运行操作上更应予以重视。
④．对易受到烟气冲刷的受热面部位，例如炉膛上部分隔屏式过热器区域，要适当控制该处的烟气温度，保证设计炉膛出口烟温低于燃料的灰熔点。
⑤，炉内结焦还是一个自动加剧的过程，因此运行中要重视经常、及时地吹灰打焦，清洁水冷壁受热面，防止结焦现象积累加重。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗粒机、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂�，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1、锅炉设计特点分析：
1.1闽能邵武发电有限公司420t/h锅炉为超高压、一次中间再热、单汽包自然循环型炉，炉膛深8.84m，宽9.60m，高34.07m。燃用煤种为江西劣质烟煤，灰熔点较高，灰软化温度ST值大于1430℃，灰熔化温度Fr值大于1480℃。故而设计炉型时，该公司420t/h锅炉炉膛容积热强度偏小，而炉膛断面热强度略大，以此防止火焰冲墙造成燃烧器区域结焦。其次，炉膛上部布置有大量的辐射式分隔屏过热器，而此处的烟气温度仍高于燃料灰熔点，易造成结焦、积灰，因而要尽量控制此处烟温不可过高。
1.2该公司420t/h锅炉喷燃器为正四角双切圆布置，采用浓淡分离装置。大切圆∮800mm，小切圆①200mm，共12只0.2~0.5t/h容量的煤粉火嘴分三层布置，燃烧器区域壁面热强度经过卫燃带改造后，现大约在1.0~l.5MW／m2之间，能够降低燃烧器区域的温度水平，可以避免火焰直接冲刷屏底或直接冲刷冷灰斗斜面并同时满足火焰有效燃烬高度。
1.3另外，该公司锅炉配置了24台有效半径1.5~ 2m的短吹、4台有效半径约4.7m的长吹；炉膛容易结焦的部位，如一次风喷口处，燃烧器区域的左右侧墙边上，折焰角附近，靠近冷灰斗斜坡处等，都布置有观察孔、打焦孔，运行人员能够进行检查维护；炉膛冷灰斗经过技改后，角度大于500，也能承受大块焦渣的坠落撞击和异常运行时焦渣大量堆积的荷重；炉底除渣设备尚能可靠运行。
2、锅炉运行特点分析：
2.1人炉煤种分析：（应用基）
挥发份V:10%~15% 灰份A:40%~60% 固定碳FC:35%~45%
该公司燃煤为劣质烟煤，由于燃煤供应矿点多，挥发份及发热量高低变化大，入炉煤难以达到设计要求；煤场存煤由于场地有限、来煤量变化大、设备限制，无法按不同煤质进行分堆、根据实际煤质情况配制入炉煤；每天提供入炉煤的工业分析及时性、准确率由于多种原因而无法保证，运行人员在锅炉燃烧调整上无法即时参考。
2.2现场一次风粉管阻力偏大，尤其炉后一次风粉管管路长、直角弯头多，导致给粉机送粉比例不均匀，甚至落粉口冒正压，易造成一次风速过高或部份粉管无粉，从而导致炉内火焰分布不均。
2.3燃烧室温度场分布情况不良。正常情况下，高温的燃烧中心应在燃烧室横截面的中央位置，实际上往往由于四角各层一、二次风速偏离较佳值，造成火焰偏斜。投产以来，#1炉右墙两次出现大面积塌焦而被迫停运。
2.4锅炉连续高负荷运行，炉膛温度较高，此时如燃烧中心未调整好，极易使灰粒得不到冷却而在卫燃带及燃烧器附近结焦。
2.5锅炉设备自身存在缺陷，由于设计时过多考虑裕热机组的容量，在炉型、结构、布置上都与同类锅炉有较大差别；其次，冷灰斗设计不良，喉部宽度仅1200mm，多次发生堆渣、架桥而无法疏通，甚至不得不停炉清渣。
2.6运行人员操作技能欠佳，操作经验缺乏，锅炉运行工况定期分析工作未落到实处。人工除焦不及时，未能做到及时清除受热面上积聚的少许灰渣。
3、锅炉防止炉膛结焦的措施：
3.1加强运行人员，尤其是司炉的理论技能学习与经验交流，提高岗位对设备性能、运行工况、调整方式等的认识，初步制定锅炉在不同负荷下最佳工况运行的操作卡。例如：确定不同负荷下燃烧器及磨煤机的投运方式，以防止燃烧器区域热负荷过于集中；确定锅炉不投油稳燃的最低负荷为75MW，尽量避免在以上负荷时油煤混烧，造成燃烧器区域局部缺氧和热负荷过高。
3.2通过燃烧调整试验建立合理的燃烧工况，并制定成相应的运行规程。例如：确定煤粉经济细度；保证各支燃烧器热功率尽量相等，且煤粉浓度尽量均匀；确定燃烧器入炉角度，避免火焰中心过分上移造成屏区结焦，或火焰中心下移导致炉膛底部热负荷升高和火焰直接冲刷冷灰斗；确定不同负荷下的最佳过�？掌凳�，调整一、二次风率、风速和风煤配比，以及燃料风、辅助风的配比等，维持一、二次风速在适当范围内（特别是一次风速不宜太高，应控制在25~28m/s之间），保持适当的过量空气系数，以尽量减少一氧化碳还原性气体。使煤粉燃烧良好而不在炉壁附近产生还原性气氛，避免火焰偏斜直接冲刷炉壁。
3.3加强锅炉运行工况的检查与分析，建立正常的运行检查与分析制度。值班人员每班必须对锅炉结焦情况进行就地检查一次，一旦发现有结焦情况，应及时汇报、处理。定期分析锅炉运行工况，对易结焦的燃煤要重点分析减温水量的变化和炉膛出口温度，以及过热器、再热器管壁温度变化的情况，及时做出运行调整。
3.4用夜间低谷运行周期性地改变锅炉负荷，控制炉内大量结焦、掉渣；定时添加使用清灰剂（或称除焦剂），每台炉每加清灰剂75Kg，分三次分别从A、B磨人口投放，每次投放量及时间间隔力求相同。同时防止盲目追求负荷率造成负荷骤然大幅度变化，以免有可能造成大块渣从上部掉下打坏承压部件。
3.5加强吹灰器和除渣设备的运行和维修管理。锅炉受热面吹灰器必须完善投用，运行各值必须严格按运行规程对各受热面进行吹灰。司炉要加强吹灰器的现场检查，发现吹灰器因泄漏或卡涩故障或程控失灵，应立即手操退出，避免吹坏炉管和烧坏吹灰器。要加强吹灰器的缺陷管理和维修管理，出现问题及时消缺，保持吹灰器高的可用率。辅机应加强对出灰情况的监视和分析，观察灰斗是否有堵渣现象，并及时清除渣斗内灰渣；积极配合修复出渣设备故障，防止水冷壁冷灰斗中产生堆渣现象。
3.6努力创造条件，逐步进行设备技改。检修维护好一、二次风门，使风门实际开度与CRT指示值一致。对氧量表、烟温表、风压表等进行一次全面校核，确保表计指示正确。改造部分风粉混合器，将上托板下移70mm，将下粉导向板往下延伸60至120mm（阻力大的粉管延伸长度大），提高下粉均匀性，缩小一次风速波动范围，为燃烧调整创造有利的条件。每次停炉后，应检查卫燃带及水冷壁结焦情况，并根据结焦程度及停炉时间的长短采取相应的清焦措施，合理分割卫燃带面积，改善卫燃带结焦情况。
3.7加强燃煤管理，努力创造条件，尽可能提高燃煤配比的合格率，严格执行燃煤配比入炉制度，尽量保证接近设计要求，使得入炉煤化学成份和设计值的偏差缩小，燃煤灰份和可燃基挥发份不大幅度波动。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
4、效果
4.1采取以上措施后，福建闽能邵武发电有限公司#1锅炉自2000年4月第一次大修以来，连续运行150余天未发现炉内结大焦、掉大渣、掉硬渣情况。有效的处理了炉膛结焦的问题。
4.2 2000年10月，福建闽能邵武发电有限公司#1锅炉#2灰斗塌焦，由于灰斗处清焦场地限制，造成无法清除而被迫停炉。此次停炉后检查，发现掉渣硬度有较大下降，但仍然较硬。故增加清灰剂（或称除焦剂）添加量，由每台炉每班加清灰剂75kg改为150kg。
4.3现场添加的“锅炉风粉运行监视系统BMS”运行良好，有效的控制住了一、二次粉风配比，基本上做到了下粉均匀，一次风速波动缩小，为燃烧调整创造了极为有利的条件。
5、有待于进一步论证或技改的问题
5.1燃煤配比的合格率仍达不到入炉设计要求，有待煤场于煤栅技改完成后进一步完善。
5.2确定不同负荷下的最佳过剩空气系数，尤其是如何在经济性及降低炉膛出口烟温之间确定一个合理的风量，维持一个合理的过剩空气系数需进一步论证摸索。
5.3灰斗处清焦场地需进行扩大改造，保证灰斗塌焦时能及时清除。
5.4 2000年10月，#1炉停炉后检查，发现卫燃带分割间隙被焦熔实，这表明分割卫燃带以降低结焦的技改行不通。今后，如何预防有待寻找其他方案。
