锅炉结焦的实际案例

***电厂#1--#4炉为中间储仓四角喷燃式锅炉，共有八个主喷燃器四角上下排布置两个辅助喷燃器布置在前墙，原设计燃用山西大同烟煤，近几年由于低氮排放的要求，制粉系统三次风入炉风嘴改为位于喷燃器之上。主喷燃器加装隔板，煤粉入炉时分浓淡区，中心为低氧燃烧，主喷燃器中心线在炉膛内形成双切圆，其直径分别为φ0.5米和φ1.0米，按顺时针旋转。由于为了降低燃料成本提高经济效益，来煤比较杂，有大量低热量高灰分的不同产地煤种。致使锅炉有多次因结焦后导致锅炉被迫停运或降负荷运行。而当锅炉结焦发现不及时时，很容易在扰动下掉焦，导致锅炉灭火或燃烧不稳的事故发生。

锅炉结焦的原因分析

（一）锅炉火嘴安装或设计理念问题

低氮燃烧器实际是降低锅炉炉膛温度，牺牲了锅炉效率，收到了减少产生NOX的效果，但是给运行人员的调整带来了一定的困难，为了减少NOX，需要低氧燃烧，中心内部产生大量还原性气体，逐步向外围扩散继续燃烧，一旦出现安装质量问题，就将导致火焰中心的偏斜，一次风速的偏高时旋转强烈，使燃烧过程中煤粉在低氧情况下与还原性气体反应，降低了飞灰的熔点产生的大的熔化飞灰颗粒，而熔化飞灰颗粒具有黏附性，运动过程中不断捕捉飞灰，使灰粒不断增大，在惯性下撞击水冷壁容易造成结渣。这种现象应与火焰中心低氧燃烧低氮排放的设计方式有关。

再有与火焰中心同一平面的看火孔，捅焦孔，火检探头孔处，由于没有水冷壁的冷却温度高，飞灰在熔化状态下也容易粘在上面，这些地方最容易结焦，而且一旦结焦后，容易使大量灰粒逐渐粘在这些焦上，形成以这些孔洞为圆心的大面积浮焦，向外会迅速扩散。

火嘴附近水冷壁的结构布置与工艺水平，火嘴的布置势必影响水冷壁的垂直走向，如果水冷壁在火嘴附近弯曲的一部分，布置不平整合理也会造成小的回旋动力场，使灰渣黏附在凹凸不平的水冷壁上。及火焰中心同一层面有不受冷却的孔洞。

（二）煤质变化大--灰分大、含硫、铁、等成分大熔点低

由于最近几年，燃料供应矛盾突出，为了降低发电成本，电厂常燃用一些灰分大、灰分熔点低的烟煤，如：沙城煤、褐煤等，其中以灰分大挥发分偏高发热量偏低的褐煤为主，而且含硫、铁等较多，硫分多数都大于1%以上。在煤粉中进入炉膛的硫铁元素，在还原或氧化性气氛中都会形成过渡性化合物FeS，它出现在燃烧之后。硫铁矿的燃烧速度受颗粒大小的影响，大的颗粒燃烧时间较长，可是大的颗粒在较短的时间内就可以达到受热面。而硫铁矿又易于球化，因此较大的硫铁矿颗粒在冲击到受热面时不可避免地含有低熔点的FeS。煤粉中这种较大的硫铁矿颗粒数决定了初始单位时间结渣粒的大小也就是水冷初始结渣原因。

（三）长期高负荷运行煤质变化大，调整不及时

由于电厂来煤比较杂，随时变化这给运行人员调整带来了一定困难，新煤种要摸索一段时间，掌握规律才能适应。来煤灰分大，挥发分高，为了防止烧火嘴，一次风速就要提高，这使气粉混合物射程远，很容易将大颗粒灰粒打到水冷壁上，同时当一次风压太高旋流强度太大时，会引起飞近贴壁火焰。又因为改造后制粉系统三次风嘴在上排压制火焰中心，炉膛中心温度高，中心又是低氧燃烧，更多产生还原性气体，在向外扩散燃烧时造成灰的熔点进一步下降，这就给结渣创造了条件。长时间高负荷运行，燃烧器全部投入，保持较高炉膛内温度，火焰及动力场相对平稳，焦渣不易自行掉落，一旦结焦将严重恶化。在这时结焦后水冷壁吸热少，炉膛温度更高，这使在高温情况下的飞灰融化，粘在先结的焦上，形成恶性循环。再有，由于二次风风量投入不均衡造成火焰中心偏斜贴墙使锅炉结焦，同样是锅炉结焦的重要因素。

（四）炉膛出口温度高易造成过热器结渣

炉膛出口温度高的原因有多种：1、炉膛下部漏风大：冲灰时间过长大灰门不严，大量冷风进入使火焰中心上移。2、受热面吹灰不彻底，造成受热面吸热减若，若保持原有负荷就要加大煤粉量，使炉膛温度升高，出口烟温也升高。这些原因使遇灰分熔点低时过热器结渣。