燃煤锅炉结焦的原因分析及防范措施

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1、图1SHL型锅炉结构图燃煤工业锅炉结焦的原因分析及防范措施动力车间丁鸿俊关键字：燃煤、锅炉结焦、防范措施锅炉结焦是燃煤工业锅炉运行屮比较普遍存在的现象。但它会破坏锅炉的正常燃烧工况，减少锅炉出力，破坏正常水循环，造成爆管事故等，严重时述会导致锅炉炉膛出口堵塞而使锅炉被迫停炉。我车间现共有三台燃煤锅炉，其中10T锅炉1台，型号为SHL-10-16Ao20T锅炉2台，型号为SIlL-20-13Ao其结构如图1所示。因此，我们有必耍研究、分析这一问题。采取针对措施，改善锅炉燃烧工况,以避免和减少锅炉结焦现彖的发生，确保锅炉的安全运行。

2、2燃煤锅炉结焦的原因2.1煤质因素煤在燃烧时，其灰份熔融特性温度用变形温度「、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o灰的成份不同,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；煤屮的氧化硅、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°C（高于锅炉炉膛受热面的设计温度），而有些煤的灰熔点则低丁noo°c,燃用了这种煤非常容易结成焦块。2.2设计、安装原因炉膛容积大小或锅炉超负荷运行，造成炉膛热负荷过高；辐射受热而布

3、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操作使用如果鼓、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，使灰屮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°C）o这时，虽然炉膛出口烟温低于煤灰的软化温度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清渣打焦打焦清渣不及时，把灰渣和红

4、火混在-•起，会加剧焦渣形成。3防止和消除锅炉结焦的措施3.1改进炉膛结构改进炉膛结构的口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「以下50〜100°C,最好在900〜1000°C。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。表1燃烧设备手烧炉链条炉推动炉排炉机煤炉抛沸腾炉炉排面积1.5〜1.80・9〜1・11.1〜1.30.9-1.10.3〜0.4炉排热负荷2000〜2000〜12800〜13300〜44008000〜(kj/m2h)X1032500370

5、0330012500

6、表2燃烧设备链条炉抛煤机炉其它层燃炉煤粉炉沸腾炉炉膛容积m33~43.5〜4.53〜44.5〜5.54.5炉膛容积热负荷(kj/m:kh)X103800〜1200800〜1000800〜1000570〜8003300-6500(包括悬浮段)炉膛容积热负荷的高低述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，否贝II容易挂渣堵死。降低炉矗热负荷和烟温的措施是改进炉膛结构。如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

7、进燃烧器喷粉角度等。3.2防止超负荷运行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，一台SIIL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。表3锅炉负荷t/h运行吋间h

8、炉膛出口温度°C炉膛结焦情况锅炉效率%

9、11.32

10、980结焦严重72

11、102

12、930结焦轻75

13、9.22

14、880结焦轻微］7882830不结焦］8172750不结焦80防I上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加强运行操作的调整一般耍把炉膛岀口温度维持在850〜950C(沸腾炉维持在750〜80(TC),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°C。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

15、炉1.3,煤粉炉1.2〜1.25,沸腾炉1.05-1.Io②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。燃用结焦性较并的烟煤(灰分大)，煤层厚度100〜14