广东省湛江电力有限公司（以下简称湛江电厂）4号锅炉为DCI 025/18.2．Ⅱ型、亚临界压力参数、一次中间再热、单汽包、自然循环、单炉膛、平衡通风、尾部双烟道、固态排渣、煤粉汽包炉。锅炉设计煤种为晋东南无烟煤和贫煤各半的混煤，采用钢球磨中间储仓式热风送粉系统，四角布置直流式煤粉燃烧器，切圆燃烧。假想大小切圆为Ø800 mm、4600 mm，每只燃烧器各有8层二次风喷口，4层具有稳燃作用的多功能船体一次风喷口和2层三次风喷口组成，在锅炉尾部后竖井下设置有2台容克式三分仓回转式空气预热器。锅炉辅机配有2台静叶可调轴流式引风机，2台动叶可调轴流式送风机，2台离心式一次风机，富通新能源生产销售
生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
颗�；�、
木屑颗�；�、
秸秆压块机压制的生物质颗粒燃料。
锅炉运行以来经常结焦，大量掉焦把冷渣斗的排渣孔堵死，以致检修人员经常要打开渣斗人孔门打焦；并造成炉膛负压过大，导致锅炉灭火。这不仅严重影响了机组的安全经济运行，也给设备安全、人身安全带来了许多隐患，因此，急需找到引起炉膛大量结焦的原因，以便采取针对性的措施加以解决，从而保证机组安全、稳定、经济运行。
1、锅炉结焦主要原因分析
1.1煤质的变化
煤质的部分特性如挥发分、硫分、水分、灰熔点等直接影响锅炉的运行状态。湛江电厂设计燃用煤种为无烟煤和贫煤各半的混煤，由于燃煤的供应关系，后来改燃用澳洲混煤。这种含硫量大，灰熔点低，较容易结焦。2种煤种的指标比较见表1。
(1)由于澳洲混煤的含硫量，为0.61%，根据有关文献及燃烧含硫煤的大量运行经验表明，随着含硫量的增加，锅炉的结渣现象加剧。
(2)澳洲混煤的灰熔融特性较差，其DT=1 120℃．ST =1 250℃，HT =1340℃。从“七五”期间提出的我国煤种的结焦判别指数来看，ST >1390℃，结焦程度轻微；1260℃<ST<1 390℃，结焦程度中等；ST<1260℃，结焦程度严重。澳洲混煤ST =1250℃；结焦程度属严重类型。
(3)设计燃煤灰熔化温度HT为1500℃，炉膛出口烟温为l 156℃，但澳洲混煤灰熔化温度HT为1 340℃，根据炉膛实测结果表明，当锅炉全烧澳洲混煤，而且负荷在220 MW以上，从锅炉18.9—42m处炉膛内各段温度均高于澳洲混煤的灰熔化温度HT=1240℃，燃烧器周围的看火孔结焦已呈流体状，说明在弱还原性后气氛中锅炉容易结焦。
1.2加设卫燃带的影响
4号炉炉膛宽度为12.8 m，炉膛深度为12.22m。锅炉的炉膛设计时，假想切圆较大，为Ø800 mm。根据设计煤种，炉膛火焰靠近炉墙燃烧，炉膛未敷设卫燃带，锅炉设计炉膛容积热负荷qv =429×103 kj/( m3．h)，炉膛断面热负荷qF=18. 26×106 kj/( m3．h)，能满足设计煤种要求。由于近2年来燃煤供不应求，来煤质量不稳定，经常燃用热值及挥发分较低的非设计劣质煤种，2004年底在燃烧器周围全部加设了100 1112的卫燃带，以提高燃烧器区域壁面热负荷，加强炉膛着火状况及稳定燃烧。由于卫燃带起绝热作用，卫燃带上的的温度与炉膛中心温度相差无几，燃烧器区域壁面热负荷过大，使卫燃带上温度很高，超出灰熔化点温度，容易结焦。另外，4号炉的直流燃烧器喷口钝体易让煤粉气流在燃烧器周围产生回流，处于熔融或半熔融状态的粉粒和灰粒就很容易粘附在高温的卫燃带上，形成结焦，而且燃烧器周围壁面上一旦形成了焦，就会恶性循环，结焦会愈来愈严重，因此，4号炉频繁结焦而形成渣斗堵渣。
1.3实际切圆偏移、偏大
4号炉停炉后实地观察，炉膛C、D角的结焦情况较A、B角严重，且焦块较大。根据广东中试所对4号炉假想切圆的测量及空气动力场试验表明，切圆向炉膛CD面偏移中心400 mm，切圆扩散为+880 mm。经检查，切圆偏移、偏大是由于2004年大修期间，对所有燃烧器及一次风管更换后，未对假想切圆校正所引起。由于切圆较偏向炉膛CD面，粉粒和灰粒更容易在C、D角燃烧器周围吸附，因此C、D角燃烧器周围结焦更严重。由于切圆偏大，炉内气流旋转动量矩变小，煤粉气流更容易刷墙，旋转气流中较粗的煤粉颗粒、灰粒更容易甩到墙壁，形成结焦。另外，切圆变大，加剧了一次气流的偏转，这些都增加了结焦的机会。
1.4炉膛吹灰的影响
当锅炉受热面有少量结焦时，及时吹灰，可以加强受热面的换热效果，避免燃烧恶化和加剧结焦。因为在受热面结焦的初始阶段，生成的焦尚呈不连续、疏松状态，若及时吹灰清除，可减轻结焦程度，否则结焦较多后，会使受热面的传热系数降低，炉膛温度进一步提高，更容易引起恶性循环结焦。但由于湛江电厂规定的吹灰次数过少，也显得不及时。因此，4号炉结焦严重性不可避免。
1.5运行工况的影响
运行工况如煤粉细度、一次风、二次风的风速、燃烧所需的风量，即过量空气系数、炉膛出口烟温等对锅炉的结焦有较大的影响，由于煤种改变后对燃烧非设计煤种经验不足，对燃用非设计煤种时运行工况调整有所欠缺，因而加大了锅炉运行中的结焦程度。
2、防止锅炉结焦措施
2.1优化配煤，提高燃煤的灰熔点
由于湛江电厂现在燃煤不是设计煤种，来煤多为澳洲烟煤和越南无烟煤。澳洲烟煤的热值高、挥发分高，但是灰熔点低，易着火也易结焦；越南无烟煤热值低，挥发分低，但是灰熔点高，不易着火也不易结焦。要根据当时2种来煤的煤质进行掺煤燃烧，掺混后煤种的热值、挥发分与设计煤种的热值、挥发分愈接近愈好，因为这样不仅能保证锅炉安全运行的要求，而且能满足锅炉负荷的要求；而混和煤的灰熔点应愈高愈好，这样可以防止锅炉结焦。根据经验，澳洲烟煤与越南无烟煤按1：1或3:2比例掺和，燃烧状况稳定，结焦程度较轻微，锅炉运行良好。
2.2对卫燃带改造
对卫燃带的改造，要与配用的煤质相适应，兼顾锅炉燃料的经济性和安全性。在提高燃烧稳定性和强化着火的同时，防止锅炉大面积结焦。针对湛江电厂现在几乎完全燃用越南无烟煤和澳洲烟煤的混煤，其水分大，挥发分低，因此，应减少卫燃带面积，即把卫燃带的面积从原来的100m2减少为15m2。卫燃带采用分隔布置，只保留一次风喷口周围部分，其它部分全部去掉。由于卫燃带的销钉分布较密，易形成挂焦，卫燃带去掉后，其销钉也应全部清除干净。
2.3矫正切圆的偏离，使切圆符合设计值
用红外线检测仪重新对四角燃烧器的一、二、三次风喷口及风管进行精密调整，让假想切圆的中心位于炉膛中点，其最大的切圆为∮800mm，正偏差为零，负偏差10mm之内。
2.4合理加强吹灰
吹灰是防止炉膛结焦的重要手段，吹灰应考虑既保证吹灰效率，也应避免吹灰过多影响受热面管子。要求每天对锅炉受热面全面吹灰4次，特别是易结焦的部位要加强吹灰。
2.5适当调整运行方式
(1)由于燃烧非设计煤种，为防止锅炉结焦，应合理调整过量空气量，控制氧量在5%~6%，防止在炉膛受热面附近产生还原性气氛，特别是要控制炉膛出口烟气温度不高于设计值l 156℃，避免炉膛出口结焦。
(2)如燃烧器周围开始有结焦现象，应适当增加易结焦部位二次风量，保证燃烧区域受热面附近处于氧化性气氛下。
(3)根据配煤的情况，选择适当的一、二次风速，一次风速应达到22.5 m/s，二次风速应达到44.5 m/s；减少烟气回流，防止不完全燃烧造成灰粉在高温软化状态粘附在受热面上继续燃烧，形成恶性结焦。
3、结 语
湛江电厂在采取上述几项措施对锅炉的严重结焦情况治理后，其安全、经济水平有了很大提高，1年多以来，锅炉结焦状况较轻微，没有再发生过掉焦灭火事故，渣斗堵渣现象也消除了，这说明所采取的措施是行之有效的。
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