鍋爐結(jié)焦原因分析及解決措施

鍋爐結(jié)焦原因分析及解決措施摘要：分析鶴煤公司熱電廠鍋爐結(jié)焦的原因，提出解決鍋爐結(jié)焦的措施，并取得效果。

關(guān)鍵詞：鍋爐結(jié)焦分析與措施

鶴煤公司熱電廠2×135wm機組分別于06年、07年相繼投產(chǎn)，自投產(chǎn)以來鍋爐過熱汽溫一直達(dá)不到設(shè)計要求，影響機組的安全經(jīng)濟(jì)運行，核定的額定負(fù)荷僅為114mw。經(jīng)過組織專家反復(fù)計算和論證，最終確定改造方案：①在水冷壁燃燒器區(qū)域敷設(shè)衛(wèi)燃帶，區(qū)域為燃燒器高度（上三次風(fēng)至下二次風(fēng)以下1m左右），標(biāo)高12740至19800區(qū)域范圍，衛(wèi)燃帶為分塊布置，總面積約為100m2；①燃燒器所有噴口上擺12°；③增加高溫過熱器受熱面，沿?zé)煔饽媪鞣较蛟黾?排，增加受熱面積386.6m2；三個方案同時實施，改造效果很好，各項參數(shù)均能達(dá)到設(shè)計要求。但是由于水冷壁敷設(shè)100m2衛(wèi)燃帶，鍋爐結(jié)焦問題嚴(yán)重，甚至引發(fā)掉大焦滅火事故。僅2009年#1爐掉大焦滅火事故4起，嚴(yán)重影響到鍋爐安全運行。

鶴煤公司熱電廠鍋爐是由東方鍋爐廠生產(chǎn)和設(shè)計，型號為dg445/13.7-ⅱ型。

鍋爐為一次中間再熱，超高壓自然循環(huán)汽包爐，單爐膛，四角切圓燃燒，全懸吊，平衡通風(fēng)，中間倉儲式，管式空氣預(yù)熱器，固態(tài)排渣，鋼構(gòu)架露天布量。

1鍋爐結(jié)焦的原因分析

1.1設(shè)計煤種和實際燃燒的煤種偏差大是鍋爐結(jié)焦的原因之一?；业娜廴谔匦允桥袛嗝悍墼跔t膛燃燒過程中是否發(fā)生結(jié)焦的依據(jù)。煤種不同，煤的熔性溫度不同，煤的粘度也不同。如灰熔點溫度低于設(shè)計值，粘度大于設(shè)計值，當(dāng)負(fù)荷升高爐膛溫度隨即升高，灰粒很容易達(dá)到軟化狀態(tài)而引發(fā)受熱面結(jié)焦。

1.2爐內(nèi)局部出現(xiàn)還原性氣體ch4、co、h2等氣體，同時局部煙氣的氧含量較低時，使灰的熔點溫度降低時，結(jié)焦的概率增加。

1.3爐膛燃燒區(qū)域熱負(fù)荷不平均，燃料量在某個區(qū)域偏高，局部溫度高，未完全燃燒的煤粉顆粒粘結(jié)在水冷壁的衛(wèi)燃帶上面，積聚造成結(jié)焦。

1.4爐內(nèi)空氣動力場氣流組織不合理，造成火焰中心偏斜，切圓直徑偏大，造成一次風(fēng)氣流偏斜，造成局部結(jié)焦。

1.5過量空氣系數(shù)偏小。當(dāng)爐內(nèi)局部區(qū)域氧量偏小且煤粉與煙氣混合不均勻時，可能產(chǎn)生還原性氣氛，而煤粉在還原性氣氛不能充分氧化，灰分中的fe2o3被還原成feo，feo與sio2等形成共晶體，其熔點溫度就會降低，有時會使熔點下降150～200℃，造成結(jié)焦幾率增加。

1.6煤粉細(xì)度變粗，煤粉中的粗顆粒在爐內(nèi)切圓燃燒離心力的作用下煤粉氣流中分離出來與水冷壁發(fā)生沖撞，因煤粉顆粒較粗，燃燒時間增長，沒有完全燃燒的煤粉顆粒在水冷壁衛(wèi)燃帶上繼續(xù)燃燒，造成結(jié)焦。

分的析出，使煤粉在爐內(nèi)燃燒時間增長，開啟周界風(fēng)起著補氧作用。三是周界風(fēng)的速度在43m/s，一次風(fēng)速在22m/s，周界風(fēng)速高于一次風(fēng)速，這樣的好處在于增加一次風(fēng)煤粉氣流剛性，防止煤粉氣流偏斜，沖擊臨側(cè)水冷壁；最后是43m/s的周界風(fēng)更利于卷吸高溫?zé)煔猓龠M(jìn)一次風(fēng)煤粉氣流盡早著火，加劇一、二次風(fēng)的混合強度。在實際運行中，運行中的一次風(fēng)所對的周界開度在30%，停運一次風(fēng)所對的周界風(fēng)開度不小于50%。停爐檢修中發(fā)現(xiàn)三次風(fēng)噴口變形嚴(yán)重，c層一次風(fēng)噴口的格柵有明顯的變形。原因是三次風(fēng)所對的制粉系統(tǒng)停運后冷卻風(fēng)量過??；c層一次風(fēng)給粉機停運，冷卻風(fēng)量過小，致使噴口格柵變形。

3.4控制爐膛出口空氣過剩系數(shù)，并保證機械不完全燃燒和排煙熱損失最小。50%負(fù)荷時爐膛出口氧量控制在5%-7%；60%-75%負(fù)荷爐膛出口氧量控制在4%-6%。

75%負(fù)荷以上時控制爐膛出口氧量控制在3%-5%。

3.5配風(fēng)方式。采取縮腰型的配風(fēng)方式，將cc層和aa層的二次風(fēng)擋板開度調(diào)節(jié)為45%，ab層、bc層二次風(fēng)擋板開度調(diào)為30%。采取這種配風(fēng)方式可提高火焰中心的溫度，加強煤粉氣流的著火，提高燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，爐膛結(jié)焦也可加以改善。原因在于ab層、bc層二次風(fēng)處于三個一次風(fēng)煤粉氣流的中間，當(dāng)其動量較小時，一次風(fēng)煤粉氣流對其的卷吸能力較小，負(fù)壓也較小，因此從上角來的主氣流所造成的沖擊力也較小，從而不會使一次風(fēng)煤粉氣流發(fā)生嚴(yán)重偏轉(zhuǎn)沖刷水冷壁而引起在衛(wèi)燃帶上結(jié)渣。針對火焰中心偏右后墻問題，采取增大右后墻角的二次風(fēng)量，將火焰中心推至爐膛中心。保證#4角的二次風(fēng)門開度大于#1、#2、#3角5%的開度。

3.6調(diào)整煤粉細(xì)度。運行中調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度的方法主要是調(diào)整制粉系統(tǒng)的通風(fēng)量和調(diào)節(jié)粗粉分離器折向擋板。通風(fēng)量大時，攜帶煤粉的能力增大，煤粉細(xì)度變粗；通風(fēng)量小時，攜帶煤粉的能力變小，煤粉細(xì)度變細(xì)。調(diào)整通風(fēng)量調(diào)節(jié)煤粉細(xì)度的方法調(diào)節(jié)范圍較小，實際煤粉細(xì)度與設(shè)計煤粉細(xì)度差40%左右，這種方法不能將煤粉細(xì)度調(diào)至正常范圍內(nèi)，所以采用調(diào)節(jié)粗粉分離器折向擋板的方法。我廠使用的是雙軸向、多通道粗粉分離器。原#1爐兩個粗粉分離器折向擋板的開度在45%，煤粉細(xì)度r90=17.5%左右，將兩個粗粉分離器折向擋板的開度關(guān)至35%，煤粉細(xì)度r90=11.5%左右，詳見數(shù)據(jù)。

４結(jié)論

通過對鍋爐結(jié)焦的原因分析和判斷，得出了操作過程中降低鍋爐結(jié)焦具體措施：

①調(diào)整一次風(fēng)風(fēng)速和一次風(fēng)的均勻性。

②控制爐膛出口氧量，防止缺氧燃燒爐內(nèi)結(jié)焦。

③采取縮腰型的配風(fēng)方式，調(diào)整火焰中心。

④調(diào)整煤粉細(xì)度在合格范圍內(nèi)。

采用以上措施后，鍋爐燃燒穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)性提高，衛(wèi)燃帶結(jié)焦現(xiàn)象明顯減少。自2009年10月至今，未發(fā)生鍋爐掉大焦滅火事故。本文