锅炉结焦的原因及防范措施.doc

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1、锅炉结焦的原因及防范措施华电国际十里泉电厂李春彪（1）锅炉结焦的原因1）结焦与燃用煤种有关（灰熔点）结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上。可见，灰的熔点是结焦的关键。灰的熔点与灰的化学成分、灰周围的介质性质及灰分浓度有关。灰的化学成分以及各成分含量比例决定灰熔点的高低。灰熔点比其混合物中最低熔点还要低。灰熔点越低，锅炉受热面越容易结焦。灰熔点与灰周围的介质性质有关。当烟气中有CO、H2等还原性气体存在时，灰熔点降低大约200℃。这是因为还原性气体能使灰分中高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO的缘故，二者熔化温度相差200～300

2、℃。灰熔点还与烟气中灰的浓度有关。在其他条件相同的情况下，煤中含灰量不同，灰熔点也会发生变化。这是因为灰分中各成分在加热过程中，相互接触越频繁，则产生化合、分解、助熔的机会也越多，则熔点降低的可能性也越大。2）结焦与燃烧器喷射角度有关（制造、安装因素）若燃烧器安装角度有偏斜、燃烧器本身存在缺陷，燃烧器切圆过大，煤粉气流发生偏斜擦墙，往往会导致锅炉严重结焦。3）结焦与炉内空气动力工况有关炉内空气动力工况不好，容易造成炉内燃烧火焰中心偏斜甚至造成火焰紊乱，也可能形成对水冷壁的直接冲刷或局部过热造成结焦。4）结焦与燃烧调整有关（火焰中心偏斜）燃

3、烧调整不合理，，四角风量分配不均匀，四角燃烧器粉量不均匀等原因，均会引起煤粉气流擦墙结焦。5）结焦与配风有关炉膛内的烟气温度以及水冷壁附近的温度工况和介质气氛等都与炉内动力特性密切相关。正常运行工况下，高温的火焰中心应位于炉膛断面的几何中心，实际运行中，一次风速偏低，气流刚性差，燃烧器周围容易结渣；一次风管风量分布不均容易造成炉膛火焰偏斜，炉膛火焰中心向风量小的一角倾斜，使其周围结渣。另外二次风速低，刚性弱对一次风的保护能力降低，一次风容易贴壁，使一次风在着火早期得不到足够的氧气而产生还原性气氛，造成炉内结渣。（例如，用Fe2O3较高的煤

4、时，在没有充分氧气的情况下，C不完全燃烧生成CO，而CO有还原性，则高熔点的Fe2O3被CO还原成FeO，而FeO与SIO2等进一步形成熔点更低的共晶体，有时候会使灰的熔点下降150-300ºC）。或是当四角燃烧器喷口喷气的角度调试不当时也造成结渣。6）结焦与煤粉细度和均匀度有关煤粉细度大且不均匀，燃烧推迟，在接近水冷壁时还处于燃烧熔化放热阶段，极易粘结在受热面上，并吸附贴近它的灰粒熔化，形成焦渣。7）结焦与锅炉设备漏风有关炉膛漏风降低燃烧室的温度水平，推迟燃烧进程。冷灰斗处漏风会抬高火焰中心，火焰拉长，导致炉膛出口烟温升高，容易引起屏过

5、结焦。空预器漏风，不但引风机电耗增大，而且部分送风量进入烟道，容易造成炉内缺风。（2）防止锅炉结焦的办法1）选择合理的运行氧量锅炉运行氧量即炉内的氧化或还原性气氛，它对锅炉的结焦有非常大的影响，如果锅炉运行氧量偏低，炉内还原性气氛较强，煤的灰熔点就会下降，锅炉就容易结焦。这是因为灰熔点随着铁量的增加而下降，铁对灰熔点的影响还与炉内气体性质有关，在炉内氧化性气氛中，铁可能以Fe2O3形态存在，这时随着含铁量的增加，其熔点的降低比较缓慢；在炉内还原性气氛中（氧量不足），Fe2O3会还原成FeO，灰熔点随之迅速降低，而且FeO最容易与灰渣中的S

6、iO2形成熔点很低的共晶体，其灰熔点仅为1065℃。当煤质有波动时，运行人员没办法根据实际情况进行调整，造成锅炉燃烧配风方式不是处于优化状态，特别是上层喷嘴煤粉颗粒燃尽性差，有一部分大颗粒煤粉在炉膛出口处尚未燃尽，导致锅炉炉膛出口烟温偏高，结焦严重，提高锅炉运行氧量，避免炉内出现还原性气氛。2）加强炉内吹灰,除焦工作，特别是重点区域要增加吹灰次数，如果运行氧量还偏低，必要时适当降低负荷。由于结焦的主要区域在炉膛出口处，此处容易堵塞烟道，增加烟气阻力，引风机出力更显不足，所以要防止结焦与还原性气氛恶性循环的趋势。3）在调试过程中，组织好空气

7、动力场，验证设备制造、安装符合设计要求。组织合理而良好的炉内空气动力场是防止结焦的前提。当灰渣撞击炉壁时，若仍保持软化或熔化状态，易黏结附于炉壁上形成结渣，因此必须保持燃烧中心适中，防止火焰中心偏斜和贴边。4）保证空气和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成还原性气氛，防止局部严重积灰、结焦。当一、二次风的位置、风速、风量设计不合理时，尽管炉内总空气量大，但仍会出现局部区域的炽热焦碳和挥发分得不到氧量而出现局部还原性气氛。当煤粉炉烟气含氧量低于3%时，由于局部缺氧，将会使CO含量急剧增加。加大运行中过量空气系数，增加配风的均匀性，防止局部热

8、负荷过高和产生局部还原性气氛，调整四角风粉分配的均匀性，防止一次风气流直接冲刷壁面，必要时采取降负荷运行。5）四角煤粉浓度及各燃烧器配风应尽量均匀。煤粉喷口煤粉量分配不均匀的状况必然造成炉膛局