燃煤电厂锅炉结焦的原因及防治措施分析

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工业与信息化
科学与信息化2019年10月下 121
燃煤电厂锅炉结焦的原因及防治措施分析
张广忱 华石磊
华能国际电力股份有限公司上安电厂 河北 石家庄 050310 
摘 要 本文结合燃煤电厂锅炉的运行情况，分析了锅炉结焦的原因。

根据工作经验，重点总结了锅炉结焦的防治措施。

帮助电厂更好地应对锅炉结焦的问题。

关键词 结焦；原因；防治措施
1 电厂锅炉概况
某电厂锅炉型号为DG1025/ 18.2-Ⅱ7，型式为亚临界压力、一次中间再热、自然循环、双拱型单炉膛、平衡通风、固态水力排渣、尾部双烟道、“Ｗ”形火焰、燃煤锅炉。

在机组正常运行的过程中，发现机组存在结焦的现象。

结焦发生之后，轻则影响锅炉经济性，降低了锅炉效率，重则掉大焦造成锅炉灭火，威胁机组安全。

2 结焦的原因分析
①风量因素。

在燃烧的过程中，如果出现风量不足的情况，就会导致燃料和空气无法充分混合，欠氧燃烧的环境是形成结焦的重要因素之一。

②火焰中心因素。

如果火焰中心有偏斜，或者存在风配不合理的问题，导致煤粉颗粒没有燃烧完全，使其在高温下软化，就会黏附到受热面上继续燃烧，这样也会形成结焦[1]。

③容积热负荷。

在炉膛容积热负荷过大的情况下，炉膛的温度会明显升高，灰粒在到达水冷壁面和炉膛的出口时并不能及时冷却，也会产生结焦。

④吹灰因素。

如果没有进行及时的吹灰工作，就会导致受热面壁温度升高，最终造成受热面产生结焦。

⑤煤质原因。

燃烧煤种偏离设计煤种较大。

尤其是燃烧灰熔点低的煤种，更容易使受热面快速结焦。

3 防治措施
（1）燃料的管理。

采购煤种不易偏离设计煤种过大，尤其注意的是尽量避免采购高S 、Mg 、Na 、k 及灰熔点低的煤种。

提高掺配煤质量，使入炉煤热值、挥发份在合理范围内。

完善化验制度，使入炉煤受控、可控。

（2）运行的调整。

①氧量的调整。

加强对锅炉两侧运行氧量的调整，避免含氧量不足。

如果一氧化碳长时间超标，证明调整无效，为此必须要降低出力运行。

目前机组控制一氧化碳标准为中低负荷稳定时CO 浓度不大于100mg/m 3。

升负荷阶段，由于AGC 控制速率要求，CO 超限后，机组务必及时调节锅炉供风，不允许锅炉长期处于欠氧燃烧。

如果发现两侧的含氧量偏差比较大，必须要积极进行调整消除。

②制粉系统的调整。

燃烧过程中，要对制粉系统一次风率、磨组粉位、分离器的转速进行严格的控制，以便保证煤粉的细度。

对于低负荷或者煤质比较差的情况，需提高煤粉的细度，并且保证炉膛出口的氧量不能太高，加强一、二次风的燃烧调整。

运行人员需要关注煤质的情况和燃烧工况，以便能够对燃烧进行有效的调整[2]。

在启磨之后还要对磨组风粉比进行监视，正常之后再投入自动。

③提高炉膛燃烧的稳定性。

实时调整炉膛各供风挡板，保持合适的一次风压，使火焰均匀充满整个炉膛。

合理布局磨组运行方式，使锅炉不出现偏烧、火焰冲刷水冷壁的现象。

调整两侧风机出力，监控两侧排烟温度，使风烟不发生偏斜。

及时比对锅炉超温情况、减温水用量、炉膛出口温度等运行参数变化，发现异常及时分析、处理。

（3）技改的优化。

①卫燃带优化。

在保证安全稳定运行的情况下，适量在现有下炉膛卫燃带敷设范围基础上去掉一部分面积。

特别要提醒的是卫燃带去除后遗留在管子上的销钉易
成为新的结焦增长点，为防止该区域继续出现大面积的焦块堆积，现场施工应将卫燃带去除区域所留销钉全部割除并打磨光滑，且不能损伤水冷壁管材。

下炉膛卫燃带的去除降低了该部分的热负荷，有利于防结焦。

②燃尽风喷口优化。

现燃尽风喷口的设计采用了“直流+旋流风”调风器结构。

优化方向主要为以下两个方面：一方面在运行中通过调整直流/旋流风入口调节挡板开度，调节两股气流之间的流量分配，适当减少旋流风风量；另一方面通过改造增加直流风外套管，适当减小正常的旋流风出口面积，同时在旋流风出口通道增加少量消旋叶片，这样可整体降低旋流风的旋转动量，使燃尽风射流中心回流区减少，减缓对高温烟气卷吸作用。

③二次风箱优化。

锅炉原设计的全通风箱造成锅炉炉膛中部缺风已是同类锅炉中长期存在的问题。

优化方向为将现有的前后墙风箱各拆分为3 个独立单元的风箱，分别给对应的燃烧器供风，风量分配可通过电动挡板实时调整。

优化后中部缺风问题基本得到解决。

④增设周界风。

对燃烧器喷口进行加装周界风改造，周界风的引入，使燃烧器喷出的煤粉形成了风包粉，可有效缓解拱部区域结焦情况。

（4）加强对日常工作的管理。

①磨组粉管的吹扫。

定期进行停运磨组粉管检查，方法是在旁路方式的情况下逐一打开停运磨组摆阀进行冷风通风，风量明显偏低粉管，保持8~10t/h 风量吹管10分钟；定期对运行磨组开旁路风挡板10%~20%开度进行吹管一次，如果吹管期间炉膛压力反正，即说明该磨粉管有煤粉沉积，应保留该磨组旁路挡板适当开度10%~15%吹扫10分钟。

②磨组倒换。

定期对比磨组运行时间，对于连续运行时间超一周的磨组，机组降负荷时优先停运该磨组。

启磨时优先启动停运时间最长的磨组。

③炉膛吹灰工作。

在保证安全、经济情况，制定合理的锅炉吹灰定期工作，并严格执行。

④定期实施变负荷落焦，防结掉大焦。

a.落焦判断：运行锅炉发生以下任一情况视为一次掉焦：第一种情况为底渣斗因大焦块导致排渣受阻；第二种情况为炉膛负压波动超出±300Pa 。

b.方法：机组运行期间，通过升、降负荷扰动，目的是24小时内负荷变动幅值大于100MW ，促进炉内焦块脱落。

c.每周定期对落焦、捅焦次数进行统计，如果次数不能满足“每周两次”要求，当班值长负责联系调度，实施变负荷波动落焦，并做好记录，如当班未能实现应做好交代，接班值应继续联系。

4 结束语
燃煤电厂锅炉结焦是常见课题之一，基于形成锅炉结焦的原因可能是多种因素综合引起，要求我们日常工作中，除需做好精细分析、提前预防等手段降低或避免结掉大焦风险外，还需针对各种故障做好预案，以便能够及时做出处理。

参考文献
[1] 王晓路.电厂锅炉结焦的原因及防治措施分析[J].山西化工,2018, 38(06):119-120.
[2] 席庆宇,杜永民.电厂锅炉结焦的原因及防治措施探讨[J].科技创新与应用,2013,(36):91.。