锅炉结焦的原因、危害和解决办法
劣质煤的特点：水份高，灰份大，发热量低，挥发份低，着火点高等。火力发电厂在燃用劣质煤时，一方面，锅炉燃烧不稳，易引起锅炉灭火放炮事故；另一方面，为稳定燃烧需投油助燃，浪费了大量的燃油。同时，飞灰含碳量增大，锅炉效率降低，经济性差。此外，还存在燃用劣质煤，使锅炉易结焦，各受热面磨损严重，锅炉运行各参数不稳，运行人员调整工作量增大等问题。此外，劣质煤是火电厂锅炉运行人员最难调整，最头疼、最不愿燃用的煤种。
一、锅炉结焦的原因
1、结焦与灰熔点有关
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。
煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向,可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。通常可用灰成分中的钙酸比、硅铝比、铁钙比及硅值来判断其结焦倾向，用Na2O的质量分数可以判断其沾污性。
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℃。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
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、结焦与燃烧调整有关
燃烧调整不合理，一次风压过低，风速过低，煤粉过细，着火早，二次风速过大，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。若锅炉运行中配风不合理或风量不足，氧量低，会使炉内产生还原性气氛。在投油稳燃时，使用上层油枪，使得上层一次风处热负荷集中，局部炉温高，达到灰熔点，导致锅炉结焦。
4、结焦与锅炉设备漏风有关
炉膛漏风、制粉系统漏风增大进入炉内的风量，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。
二、锅炉结焦的危害：
1、结焦会引起过热汽温升高，并导致过热汽温、再热汽温减温水开大，甚至会招致汽水管爆破；结焦会使锅炉出力降低，严重时造成被迫停炉；结焦会缩短锅炉设备的使用寿命；排烟损失增大，锅炉效率降低；引风机消耗电量增加；由于
结焦往往是不均匀的，因而水冷壁结渣会对自然循环锅炉的水循环安全性和强制循环锅炉水冷壁的热偏差带来不利影响。
2.结焦易成灰渣大块，使捞渣机、碎渣机运输困难，有时会过载跳闸，严重时使渣沟受堵，不得不降负荷运行。
3.结焦若熔合成大块时，因重力从上部落下，导致砸坏冷灰斗水冷壁。低负荷会因掉大块焦而引起燃烧不稳甚至熄火。
4.若造成水冷壁全部结焦时，只有停炉进行人工清焦。
5．锅炉的大焦块掉在捞渣机后，瞬间产生大量的水蒸气，破坏捞渣机的水封，同时使炉底漏入大量冷风，造成燃烧器区域（尤其是下排燃烧器区域）煤粉火焰着火状况的严重恶化，使炉膛负压产生剧烈波动（超限）而引起锅炉灭火。
三、防止锅炉结焦的办法
1、在运行方面
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SiO2形成熔点很低的2FeO?SiO2，其灰熔点仅为1 065 ℃。
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，由于炉膛截面大，热负荷较小；当煤质变劣时，煤粉的燃尽性能适应能力不强。
提高锅炉运行氧量，避免炉内出现还原性气氛。加强炉内吹灰工作，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。机组检修时，对空气预热器进行重点清洗，降低风烟道的阻力, 提高风机的出力。
2）选择合理的炉膛出口温度
对锅炉进行优化燃烧调整试验，对炉膛出口烟温（或高温受热面管壁温度）进行在线监视，在保证主参数合格的前提下，建立在线的优化运行指导系统；通过合理调配各一次风和二次风的运行风门开度以及运行氧量，保证主参数合格和炉膛出口烟温低于燃煤灰熔点的同时来保证蒸汽质量，从而防止炉膛出口结焦；通过对炉膛出口烟温、过热汽温、锅炉负荷、燃烧氧量、炉膛排烟温度等各种运行参数的在线监测，也可以评价锅炉炉膛出口是否会产生结焦，从而防止在燃用不同煤种时锅炉炉膛结焦，并能获得最大的锅炉效率。
3）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。
4）应用各种运行措施控制炉内温度水平。
炉内温度水平高，将使煤中一些易挥发碱性氧化物汽化或升华（1400度以上），使碱金属化合物在受热面上凝结（1000~1100度）。碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强黏结性灰。可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件，还会使含有碱性化合物的积灰外表层黏结性增强，加速积灰过程的发展。煤灰呈熔化或半熔化状态，熔融灰会直接黏在受热面上，产生严重结焦。
措施：加大运行中过量空气系数，增加配风的均匀性，防止局部热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）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
6）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部缺氧和负荷分配不均匀，在燃烧空气不足的情况下，炉膛结焦状况恶化。当燃烧器配风不均匀或者锅炉降负荷，燃烧器缺角或缺对角运行时，炉内火焰中心会发生偏斜。运行时要尽量调平四角风量，避免缺角情况。
7）要有合适的煤粉细度。
煤粉粗，火炬拖长，粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面。再则，粗煤粉燃烧温度比烟温高许多，熔化比例高，冲墙后容易引起结焦。但是，煤粉太细也会带来问题，一是电耗高，制粉出力受到影响，二是炉膛出口烟温升高，易引起结焦。8）适当提高一次风速可以减轻燃烧器附近的结焦。
提高一次风速可推迟煤粉的着火，可使着火点离燃烧器更远，火焰高温区也相应推移到炉膛中心，可以避免喷口附加结焦。
提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性，减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转，避免一次风直接冲刷壁面而产生结焦。
注意一次风速的提高受煤粉着火条件的限制。
9）炉膛出口温度场应尽可能均匀。
降低炉膛出口残余旋转，均匀的温度分布可使密排对流管束中烟气温度低于开始结焦温度。应用二次风反切来减少残余旋转。
10）掺烧不同煤种。
煤种掺烧能在一定程度上综合所掺煤种的灰焦特性。低灰熔点煤灰分仍在受热面上沉积，但高熔点固态灰对受热面有一定的冲刷作用，使沉积量降低。11）配风方面。
高负荷开大底层风。加强对炉膛的吹灰，防止低负荷掉灰对锅炉燃烧产生不良的扰动。
2、燃烧中配合化学除焦
沙角发电C厂3×660 MW机组配有美国CE公司制造的2 100 t/h、亚临界、一次中间再热、强制循环的汽包炉，采用四角同心偏置切圆的燃烧方式，美国CE －WR型浓淡分离燃烧器，风箱顶部带有过燃风以降低NO X的产生，四个角燃烧器可以同步摆动。
沙角发电C厂在1996年投产初期，共出现8次停炉打焦，经过多方面的整改，结焦情况有了较大的改观。但一直以来，因冷灰斗堵焦需人工及时打焦清理的情况还时有发生，有时还非常严重，1999年还发生了2次被迫停炉打焦。可以说锅炉结焦仍威胁着发电厂锅炉的正常运行。为此，发电厂派人实地学习南方
公司的菲律宾PAGBILAO电厂成功解决锅炉结焦问题的经验，做了3号炉的冷态空气动力场试验和1号炉神府东胜煤结焦性能试验，并把解决锅炉结焦问题列为发电厂生产上的重点工作之一。
沙角发电C厂3台炉中，2号炉最易结焦，结焦程度也最严重。3台炉的结焦区域主要分布在水冷壁中与燃烧器同高度及其附近的区域、炉膛上部的对流过热器和再热器的下部。影响结焦的因素很多，但主要受炉膛设计、煤质、燃烧、锅炉吹灰和负荷的影响。受负荷影响是不言而喻的，下面从前四个方面分别进行分析。
1炉膛设计
炉膛的任务除了要保证煤粉完全燃尽外，还要冷却流动的烟气。炉膛的热负荷在很大程度上决定了炉膛的壁温，因而也决定了灰冷却效果。沙角发电C厂的炉膛热负荷数值：截面热负荷为5.583 624 MW/m2，体积热负荷为112 kW/m3,有效辐射热负荷为224.026 kW/m2，出口烟气温度为1 140℃。
CE资料［1］指出：对于四角切圆燃烧类型锅炉来说，炉膛截面热负荷是最重要的设计选择指标,直接关系到炉膛的燃烧状况、受热面布置和制造成本，也将影响到炉膛的结焦情况。
沙角发电C厂机组为660 MW，设计的燃烧煤种为易结焦烟煤，在图1曲线上对应的炉膛截面积为390 m2左右。而发电厂炉膛截面积实际为321 m2（19.558 m×16.432 5 m），可见炉膛横断面尺寸设计选择趋向于小值。这无疑会增加锅炉对煤质的敏感性，从而增加了实际运行中结焦的可能性。
2煤质
锅炉的设计和运行状况都依赖于煤质。从沙角发电C厂几年来的锅炉运行情况来看，锅炉结焦一般是在煤种改变时发生的，可以说煤质对发电厂锅炉的结焦有着根本的影响。沙角发电C厂的设计国产煤种为神府东胜煤。
表1中对结焦有直接影响的就是硫的质量分数和灰熔融特性温度（如开始变形温度）。
2．1硫的质量分数的影响
文献［2］指出：燃烧含硫煤的大量操作经验说明，随着硫的质量分数及铁的质量分数的增加，结渣现象总是加剧。这个结论和沙角发电C厂锅炉运行中所观察到的现象是一致的。图2为2000年1～5月沙角发电C厂每天的入炉煤硫的质量分数化验结果折线图。从图2可看出，实际燃烧煤种中硫的质量分数有时会超过设计的建议高值，如2000年1月27日入炉煤硫的质量分数为0．89%，结果在1月28、29日，1号、3号机（2号机小修）连续满负荷运行时多次出现冷灰斗堵焦的情况；3月26日入炉煤硫的质量分数为0．93%，5月11日入炉煤硫的质量分数为0．83%，只是由于机组调峰限负荷，所以锅炉没有出现掉大焦。
沙角发电C厂设计煤种的煤灰中氧化铁的质量分数为11.36%（实际生产中没有此项化验指标）,属于较高的种类，当硫的质量分数的实际值较大（如大于0.8%）时，在连续满负荷运行下，锅炉出现严重结焦是可以预见的。
2．2灰熔融特性温度的影响
长期以来，灰熔融特性一直作为衡量煤质结焦性能的一个重要指标。灰熔融特性常用开始变形温度(IT),软化温度(ST),半球温度(HT)和融化温度(FT)4个温
度来表示，温度越低，表示煤质的结焦性越强。1999年12月18日至2000年1月7日，沙角发电C厂3台炉均严重结焦。燃烧的煤种为神府东胜煤，煤质的各项主要指标均在设计值范围，看不出有什么不妥。但在后来的灰熔融特性温度测试中，发现IT为1 135℃，比平常燃烧煤质的IT要低100多摄氏度。在发现了该问题后，要求煤厂通过混煤将煤质的IT提高至1 250℃以上，锅炉的结焦现象立即得到明显好转。
沙角发电C厂锅炉设计煤质指标IT为1 130℃，而炉膛出口烟温设计值高达1 140℃。因此，燃烧这样的煤质，从理论上讲，结焦也是难免的。
3燃烧
锅炉结焦会直接影响燃烧的稳定和效率；而锅炉燃烧不好，使得炉膛的热负荷加大，又会引起结焦或加剧结焦。因此结焦分析是和优化燃烧分析分不开的、一致的。美国STORM燃烧技术服务公司在大量研究和实践的基础上，总结出降低NO x的四角同心切圆锅炉的优化燃烧要点，并以这些要点为依据，成功地解决了所属南方公司的菲律宾PAGBILAO电厂的结焦问题。其优化燃烧要点是：a）炉膛出口不存在烟气中氧的质量分数小于3%的区域；
b）煤粉细度通过200号筛（美国标准，接近于国内的R75）应大于75%；通不过50号筛（美国标准，相当于国内的R300）应小于0.3%；
c）各个角燃烧器二次风风量平衡在±5%～±10%范围，且各风门档板动作的高度偏差应在±6.35m m；
d）燃烧器的各个角的摆动角度偏差应在±2°范围；
e）同一层四角各粉管的风粉试验的流量平衡在±5%范围；
f）不同层给煤机的给煤量平衡在±10%范围；
g）同一层四角各粉管的冷风（不带粉）试验的风量平衡在±2%范围；
h）煤粉流速应在16.8 m/s以上；
i）一次风粉的比率应控制准确；
j）一次风量的测量和控制偏差应在±3%范围；
k）机组负荷变化时，给煤机的变化速率应均匀，速率的测量和控制应尽量准确；
l）煤控上锅炉的煤质应一致，颗粒大小应均匀，最大不超过25.4～50.8 mm。
这12条要点与同心切圆的燃烧理论是一致的，即除了要求提供足够的氧量和足够细的煤粉等基本燃烧要素外，保证四个角的配分、送粉的平衡对优化燃烧也很重要。
下面对照优化燃烧要点，分析沙角发电C厂3台锅炉的燃烧情况。
3．1氧的质量分数
3台机组炉膛出口氧的质量分数.虽然氧的质量分数总平均值（即控制氧量值）达到或接近3.0%，但分布很不均匀。
3．2煤粉细度、粉管流速、风煤比
表3是2号炉制粉系统性能试验的数据记录。从表3可看出，F磨的煤粉较粗，其它磨的煤粉均合适；粉管流速都能达到优化燃烧要点中的要求；A磨、B磨的风煤比分别要比D磨或E磨高出12%和9%。
3．3燃烧器配风
图3为1号、2号炉炉膛风箱压力差变化与热工控制值的比较曲线图。从该曲线图可看出，在满负荷660 MW时，1号、2号炉的风箱压力差分别达1.1 kPa
和1.4 kPa，比热工控制值（1 kPa）分别高出10%和40%，这说明2号炉的燃烧配风有严重缺陷，就地检查可发现不少风门档板的位置与分散控制系统（DCS）控制开度出入太大，如1999年12月27日，D层燃料风要求开度为58%，但2～4号角的实际位置指示仅分别是5%，25%和5%；CD层辅助风要求开度为105%，但1～4号角的实际位置指示仅分别是25%,70% ，70%和80%，等等。1号、3号炉的风门档板也有同样问题，但比2号炉的情况要好得多。这也部分说明了3台炉中2号炉飞灰含碳量最高、煤耗最大、最易结焦的原因。
在2号炉一次小修中，对燃烧器进行了大修，对风箱档板的部分执行机构和控制机构进行了更换，并进行了严格调试，风箱压力差恢复正常，燃烧状况明显好转，发电煤耗也同1号炉相近。
3．4燃烧器摆角
沙角发电C厂燃烧器摆角常出现断销情况，1999年1号炉断销36次，2号炉断销33次。在长时间运行后，由于机械磨损和卡涩原因，燃烧器的4个角之间还会存在固定的角度偏差，如1999年6月3号炉小修检查中发现1号、3号角燃烧器摆角偏下，2号、4号角燃烧器摆角偏上；有时也会出现某个角燃烧器不能摆动的情况。这些都会对优化燃烧有一定影响。
至于各层给煤量的平衡、上煤颗粒的均匀，由于电厂的设备先进，可以满足要求。
4炉膛吹灰
当锅炉炉膛受热面有少量结焦时，即时吹灰，可加强受热面的换热效果，避免燃烧恶化和结焦加剧。由于引风机的出力（保持在低速运行）有时在机组满负荷时已接近最大，这样就限制了炉膛吹灰，在机组持续数天的满负荷运行中，炉膛受热面有时得不到即时的清洁，这在很大程度上加剧了炉膛的结焦。但电厂运行部强调了锅炉吹灰，宁愿限制10～20 MW的负荷，也要保证每个班在连续满负荷时对炉膛易结焦区域吹灰一次，收到了较好的效果。
5结束语
笔者认为：沙角发电C厂设计的锅炉炉膛截面热负荷偏大，对煤质的适应性较差；炉膛出口烟温设计为1 140℃，燃烧灰熔融温度IT为1 130℃的煤质难免不结焦；燃烧含硫量大于0．8%的煤，增加了结焦的可能性；在燃烧方面，炉膛出口含氧量部分区域偏低、燃烧器的配风经常存在或多或少缺陷、个别磨的煤粉细度达不到要求、燃烧器摆角有时不同步等因素都会加剧炉膛结焦；锅炉的吹灰也不能忽视。当然，要更深入认识锅炉的结焦特性，从优化燃烧的角度，还需要做大量细致的试验，除了日常的燃烧设备效率、性能试验外，还需要做风粉均衡等方面的校准、炉膛出口烟气氧的质量分数及温度分布的测试试验。
三、火力发电厂结焦的原因分析与对策
锅炉结焦将对机组运行的安全性和经济性产生不良的影响。水冷壁、过热器受热面结焦导致炉膛出口烟温、蒸汽温度及排烟温度升高，严重时会引起管壁过热、超温，损害受热面的安全。结焦往往是不均匀的，会使过热器热偏差增大。水冷壁处结焦对自然循环锅炉的水循环安全性造成不利的影响。锅炉上部结焦焦块跌落时，可能砸坏水冷壁，影响燃烧的稳定，可能造成灭火。若燃烧器喷口结焦，会影响气流的正常喷射，破坏炉内的空气动力工况，严重时会引起锅炉灭火。如果结焦严重，将会迫使锅炉停止运行，进行除焦。除焦时间较长时，炉膛底部漏入冷风过多，降低燃烧室温度，使燃烧不稳定，甚至灭火。除焦工作是劳动强度
很大，危险性较高的劳动，进行除焦增加了运行人员的劳动强度，而且增加了安全隐患。过热器处结焦，使锅炉通风阻力增大，厂用电量上升。结焦会引起受热面超温、锅炉通风不足、蒸发量不足等，可能会限制锅炉出力，使机组被迫减负荷。因此，查找了有关资料，结合我厂燃料情况和机组特性，以及本人的工作经验，对锅炉结焦问题进行了探讨和分析。
1 原因分析
锅炉结焦是炉内高温处熔化或软化的灰接触到受热面时，粘结在受热面上形成的积灰。由于灰的导热性差，使积灰的外表面温度升高，且积灰使管壁面粗糙度增大，使软化状态的灰更容易粘附。灰渣外表面的灰温度越来越高，结渣越来越厚，当渣的温度达到熔化温度时，熔渣会流到临近的受热面管上，扩大结渣范围，形成结焦。锅炉结焦与以下等因素有关。
1.1 结焦与灰熔点有关
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℃。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。
1.2 结焦与燃烧器喷射角度有关
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。
1.3 结焦与燃烧调整有关
燃烧调整不合理，一次风压过低，风速过低，煤粉过细，着火早，二次风速过大，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。若锅炉运行中配风不合理或风量不足，氧量低，会使炉内产生还原性气氛。在投油稳燃时，使用上层油枪，使得上层一次风处热负荷集中，局部炉温高，达到灰熔点，导致锅炉结焦。
1.4 结焦与锅炉设备漏风有关
炉膛漏风、制粉系统漏风增大进入炉内的风量，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 解决锅炉结焦的措施
2.1稳定煤种
当锅炉燃用易结焦煤时，可掺烧灰熔点高的煤种。当媒质发生变化后，应在燃用前得到煤种化验报告。
2.2 提高检修质量，保证燃烧器安装角度正确。
2.3 合理调整燃烧，使炉内火焰分布均匀、火焰中心保持适当位置。
正常燃烧时，火焰稳定，颜色呈金黄色，氧量表指示正常，着火点应在距离燃烧不远处，火焰中心应在燃烧室中部，防止煤粉气流擦墙。在实际操作中，应
根据设备、煤种情况，查明原因后进行燃烧调整。其中如需改变燃烧切圆，可将中间两排二次风关小，增加下层一次风刚性等办法。如发现结焦的部位在某侧墙，则可以通过局部调整一次风大小，改变二次风比例等方法进行调整。
2.4 保持适当的过剩空气量防止缺氧燃烧，发现积灰和结焦时及时清除。
因为缺氧燃烧会使烟气中灰分浓度加大，且使烟气中还原性气体增多，加剧结焦程度。及时进行吹灰和除焦，可保持受热面光洁，防止积灰和结焦。投油助燃时，使用下层油枪。
2.5 减少锅炉设备漏风
利用停炉机会对锅炉炉墙密封、放灰闸板、空预器进行整治，减少漏风，增强其严密性。运行中加强检查制粉系统运行情况，如有漏风即及时停运消缺。2.6 避免锅炉长时间在非正常方式下运行。
如超出力运行，会使炉温和炉管温度过高，容易使灰熔化或软化，使灰更容易沉积在受热面上形成结焦。长期煤、油混烧也和上述情况一样，且会使燃烧着火提前，所以投入油枪助燃时，应及时开启油枪风。
2.7 运行人员可根据燃料情况，及时调整煤粉细度。
煤粉过粗，则着火延迟，不利于燃料的燃尽，有可能使火焰拉长，在炉膛出口处灰粒还处在高温软化或熔化状态，造成炉膛出口处结焦。煤粉过细，则着火过早，有可能烧坏燃烧器，煤粉细，则灰粒细，使灰粒更容易粘结在受热面上。可见根据燃料情况合理调整煤粉细度，是控制结焦简单而又有效的方法。
炉膛结焦对锅炉的安全、经济运行及可靠性有很大的影响。炉膛结焦使水冷壁的
传热热阻增加，水冷壁吸热量不足，锅炉出力降低；同时，由于炉内换热减弱，
炉膛出口烟温升高，导致主蒸汽温度和再热汽温度升高，减温水量剧增，严重
时迫于超温要降低负荷运行；燃烧器结焦时，炉内空气动力场受到影响，燃烧
损失增大，甚至烧毁燃烧器；大焦块掉落会冲灭煤粉火炬，导致火检信号丧失
引起MFT动作；严重的结焦甚至会阻塞灰斗，被迫停炉打焦。
1 事件经过及原因
某厂1025T/H亚临界煤粉炉，燃烧方式为直流燃烧器四角切圆燃烧，中速磨正压
直吹式制粉系统。该炉正常运行过程中，炉膛结渣十分严重，水冷壁、屏式过
热器大面积结焦，由于结焦，各受热面金属壁严重超温，锅炉主蒸汽温度和再
热蒸汽气温升高，导致一二级减温水量急剧增加，锅炉被迫降负荷运行；同时，
由于冷灰斗的严重结渣，造成灰斗部分阻塞，锅炉不能正常出灰。燃烧器周围
的严重结焦，导致调节困难，多次烧坏喷嘴。经过不断的实践和探索，找出了
结焦的原因及解决的办法。
主要原因如下：①一次风速偏低。由于运行人员缺乏经验，在一次风压投自动控
制方式下，均按负荷/一次风压对应曲线进行调节。②一次风管风量分配不均，
造成炉膛火焰偏斜。③ 锅炉运行时，运行人员往往以氧量进行调节炉内空气量，
由于厂内所给氧量与负荷对应值较低，还有测量表记的偏差，使主燃烧区严重
缺风，还原性加强。④运行中燃烧器向下摆动过低，致使煤粉气流直接冲刷冷灰斗。⑤煤质。该厂设计煤种灰软化温度ST为1535℃，属弱结渣性煤，由于近几年厂网分开，电煤市场供应较紧张，很难完全使用设计煤种的煤，煤炭来
源较杂，使得入炉煤软化温度ST降低，加快了锅炉结焦的速度。
2 处理措施
燃烧调整采取的主要措施：
①提高一次风压及降低磨煤机出口温度。按给定的负荷/一次风压对应曲线进行一次风的调整，实际运行中发现此风压过低，通过提高一次风压，开大燃料风挡板等措施提高气流刚性，推迟着火点位置，有效地防止了火焰贴墙和煤粉离析。由于该厂设计煤种挥发份为37.1％，挥发份高，较易着火，为防止烧坏一次风喷嘴，适当降低磨煤机出口温度至72℃，当然，此温度随着煤质的不同还可进行不同的调节，具体应视煤的挥发份而定，高挥发份煤磨煤机的出口温度
可调节低些，低挥发份煤磨煤机的出口温度可调节高些。
②加大炉内空气量。由于该厂规定了正常运行时各工况下参数的最佳值，但由于所给氧量与负荷对应值较低，还有氧量测量表记的正偏差;氧化锆安装在省煤器处，此处比较容易漏入风虽然，因此运行过程中氧量保持在3.5～4.5左右，但是主燃烧区缺风严重，炉内呈还原性气氛，结渣性增强。通过在原有氧量基础
上适当提高0.5％，较大程度地阻止了炉膛结焦。
③控制燃烧器的热负荷。保持每台磨煤机在最佳负荷下运行，严禁超负荷。分散投运燃烧器，由于燃烧不集中，传热分散，降低了炉膛温度，结焦减缓；这也保证了一定的煤粉细度，使煤粉中的粗颗粒不易从气流中分离出来与水冷壁冲撞，到达水冷壁以前已经冷却固化，缩短了煤粉颗粒燃尽的时间，在水冷壁贴
壁处不产生还原性气氛，以至于灰熔点降低。
④辅助风的调整。当炉内整体气流偏转过大、刷墙、结焦较严重时，采用缩腰型配风加以改善。并且注意调整使炉膛出口烟温两侧不偏差过大，这样减小了屏
式过热器因部分位置超温而结焦的机会。
⑤加强吹灰操作。由于水冷壁进行吹灰工作时，对锅炉燃烧有一定的扰动，同时由于可能造成锅炉整体汽温的下降，有的值并未认真执行此项工作，通过加强管理及考核制度，水冷壁保证了每个班吹灰一次，过热器、再热器每天吹灰一
次，保证受热面的清洁。
3 结论
通过上述的调整后，该厂主蒸汽温度在正常减温水量下回到设计值，再热汽温也随之降低，燃烧器摆角摆回水平位置，冷灰斗的结焦状况减轻，锅炉整体的结焦问题基本解决。由此可以知道防止锅炉结焦的几个必要条件:充分的空气量;正确的燃烧调整(包括恰当的火焰位置、一次风风压及流量的大小等);维持合适的燃烧器热负荷，不能超负荷运行；吹灰等定期工作也必不可少。当然，锅炉结焦是个相当复杂的问题，我们要根据各个机组自身不同的特性来灵活处理分
析，才能得到更好的方法。
MW机组锅炉的设计特点，为机组投产后预防锅炉结焦和积灰提供了参考意见。
1锅炉简介
河北国华定洲发电有限责任公司（以下简称定电公司）一期工程安装2台S G－2008／540－M903型亚临界燃煤汽包锅炉。该炉采用控制循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧方式、燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、露天布置。锅炉的制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式系统。锅炉设计煤种为神华煤。
锅炉主要结构尺寸为：炉膛宽度19 558 mm，深度16 940．5 mm，深宽比为1∶1．154，水冷壁下水包标高为7 760 mm，炉顶管中心标高为73 000 mm，锅炉炉顶采用全封闭结构，并设有大罩壳。炉膛由．7 mm 膜式水冷壁组成，炉底冷灰斗角度55°，炉底密封采用水封结构，炉膛上部布置了分隔屏、后屏过热器及屏式再热器，前墙及两侧墙前部均设有墙式辐射再热器。水平烟道由水冷壁延伸部分和后烟井延伸部分组成，内部布置有末级再热器和末级过热器。后烟井内设有低温过热器和省煤器。
锅炉燃烧器采用直流浓淡型喷燃器，采用正压直吹式制粉系统，配有6台Z GM113N（MPS225）中速磨煤机，布置在炉前。5台磨煤机可带MCR负荷，1
台备用。每台磨煤机出口由4根煤粉管接至一层煤粉喷嘴。最上层喷燃器喷口中心线标高34．870 m，距分隔屏底距离20．130 m；最下层喷燃器喷口中心线标高25．570 m，至冷灰斗转角距离5．969 m。每角喷燃器风箱中设有3层启动及助燃油枪。24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈切圆方式燃烧。
炉膛部分布置有90个墙式短伸缩蒸汽吹灰器，炉膛上部对流井烟道区域布置44个长伸缩吹灰器，每台空预器出口端布置2台伸缩式吹灰器，运行时所有吹灰器均能实现程序控制。
2神华煤的煤质特性分析
2．1煤质特性
定电公司锅炉的设计煤种与校核煤种均为神华煤，其煤质特性及灰成分分析见表1。煤种燃烧及结焦特性评价见表2。
通过对表1、表2中神华煤各项指标分析可知，本工程的设计和校核煤种煤质特性十分相近，并如下所述：煤种的结焦性较强；煤种的沾污性较强，传热特性较差；煤种的着火、燃烧稳定性及燃烬特性较好，但煤种易自燃，爆炸特性较强；校核煤种的可磨性较差；煤种的磨损性较轻。
2．2燃用神华煤的优缺点
根据近年燃用经验，神华煤在炉内燃烧反应速度快，热负荷调节特别灵敏，即使因外界影响造成负荷大幅度波动，运行人员也能很快重新找到该负荷下的最佳风煤比。最突出的优点是锅炉负荷降至30％BM－CR时，不投油燃烧仍然稳定，因此可以较好地适应电网深度调峰的需求。神华煤有低灰、低硫的优势，对于锅炉“四管”泄漏、烟道、吸风机的磨损及腐蚀不会构成威胁，从而使设备寿命延长，检修工作量减轻。
但是，神华煤的灰分中含CaO在18％～22％，属于中度粘煤；而且灰熔点低，灰的变形温度、软化温度、半球温度、熔融温度各值之间相差不超过40℃，有的煤种不超过20℃，使锅炉受热面极易发生结焦和积灰。这主要表现在炉膛及高温受热面结焦比较严重，另外，尾部受热面的积灰也很严重。在锅炉负荷较
低、尾部烟气流速下降的情况下，锅炉的频繁吹灰易造成尾部受热面烟气湿度增加，引起管壁积灰板结（特别是省煤器），危及锅炉的安全运行。
2．3结焦、积灰对锅炉运行造成的危害
结焦可引起过热器、水冷壁超温爆管；可能造成掉渣灭火、砸伤受热面和人员伤害；使锅炉出力下降，严重时被迫停炉；结焦、积灰使排烟损失增加，锅炉热效率降低。
3避免锅炉结焦、积灰的措施
锅炉结焦和积灰是一个十分复杂的物理化学过程，它不仅与炉型、炉膛结构参数及燃烧设备的选型有关，而且与所燃用的煤种、燃烧调整、锅炉配风和吹灰等密切相关。
3．1锅炉设计
在锅炉设计方面应选择高大型炉膛外形，切圆燃烧直径应相对较小，以尽量减少煤粉颗粒冲刷炉膛内壁，增大灰粒向四壁流动的冷却空间。另外炉内热负荷设计相对要小，以延长燃烧气流在炉膛的停留时间，提高燃尽程度，降低炉膛出口温度，避免出口附近的受热面结焦；同时，可以降低炉膛截面燃烧强度和燃烧器区域温度，对减缓炉膛结焦和避免烧损燃烧器都有一定的效果。
目前，上海吴泾600 MW机组的锅炉结构基本上与定电公司锅炉相同，设计煤种相同。从运行情况看，锅炉屏过有结焦现象，但不严重，未发生过掉大焦情况。在喷燃器区域结焦不明显，可以初步判定锅炉设计较为合理，但锅炉高度设计相对较低，如果在73m基础上再增加0．5～1．0 m，屏过结焦问题完全可以避免。
3．2保持适当的过剩空气系数
在不同负荷下使炉膛燃烧工况均处于氧化性气氛中，可人为破坏煤灰组成化合物在燃烧过程中共熔而降低灰熔点的条件，防止锅炉结焦。
3．3经常开展热力测试工作，并提供准确测试报告
这是保证锅炉不结焦、不积灰的主要预防措施。在不同负荷下通过试验找出合适的燃烧器倾角，适当降低火焰中心，避免炉膛出口受热面结焦。调整制粉系统，保持适当的煤粉细度及较好的煤粉颗粒均匀性，也可起到提高煤粉燃尽程度、降低炉膛出口温度的作用。
3．4坚持吹灰制度，保持受热面清洁
这是行之有效的预防结焦措施。如按神华煤设计的广东沙角C电厂（660 MW机组）、上海石洞口二厂（600 MW机组）都曾出现过严重的结焦。后经试验，突出选择性吹灰，使锅炉达到了连续大负荷运行。但是，吹灰也有负面效应，如介质损失、受热面管子磨损、低负荷尾部烟道易积灰板结、管子产生热应力等。在运行的电厂往往仅重视其正面效应而忽视了负面效应，以至于出现了许多问题。合理安排锅炉吹灰器投运频率，是避免吹灰产生负面影响的主要措施。3．5保证炉膛出口温度不超过设计值
定电公司锅炉BMCR负荷下后屏出口烟温1 027℃，而设计神华煤灰熔点在1 120℃以上，只要保证炉膛出口烟温不超过设计值，就可以防止过热器管圈及水平烟道的结焦。因此当通过喷燃器倾角调整再热汽温度时，必须注意监视炉膛出口烟温不超过设计值；同时应加强炉膛短杆吹灰器的定期吹扫，避免炉壁上形成大焦块而影响锅炉传热。
4锅炉调试运行中的注意事项
4．1通过燃烧调整试验，建立合理的燃烧工况
为防止锅炉结焦，在锅炉调试运行期间必须进行一系列的燃烧调整试验，将通过试验得出的结论和工况定值，作为运行人员保持锅炉良好燃烧和防止结焦的操作依据。锅炉的主要运行控制参数推荐如下：
a．维持氧量3％～3．5％；
b．每台磨的一次风量不小于27 kg／s（风速大于26 m／s）；
c．燃料风100％，辅助风开度65％（风箱压差约2 kPa）；
d．磨煤机折向板开度40％。
4．2提高一次风速，降低磨煤机出口温度
燃用神华煤时，若一次风速过低，燃烧器出口着火点过早，会造成喷口附近热负荷很高，容易烧坏喷嘴，因此，在不影响着火的基础上必须尽量提高一次风速；锅炉喷燃器具有水平分离板，能形成浓相和稀相气流，具有易着火和燃烧稳定的优点，一次风速的提高有助于燃烧切圆的形成和防止煤粉气流贴壁所造成的缺氧。
由于定电公司锅炉实际选用的一次风机设计容量偏小，在空预器中的扇形板间隙调不到最小位置时，因漏风大会造成一次风压下降，因此要经常监视一次风压的动态变化，及时进行运行调节和处理。根据实测的一次风量，修订原设计一次风量的控制曲线。建议在试运中对于设计的一次风量27 kg／s（风速26 m／s）适当进行提高，磨煤机出口温度应降低到70℃。国华盘山电厂运行经验表明，降低磨煤机出口温度既能保证制粉系统安全稳定运行，也可减轻燃烧器的结焦。4．3改变磨煤机的运行方式
为防止冷灰斗区域的结焦，应改变磨煤机的运行方式，调整各台磨煤机的负荷分配，最低层、最高层磨煤机所带负荷应合理分配，并减小燃烧器摆角下倾的角度，尽量降低炉膛下部热负荷。
4．4适当控制锅炉运行氧量
根据炉内实际的结焦情况，及时检测排烟中的CO和飞灰可燃物含量，消除或降低炉内的还原性气氛，以减少炉膛内结焦。锅炉运行氧量控制在3％～3．5％较为合适。
4．5及时合理吹灰
要加强对锅炉各受热面的吹灰，以有效防止受热面结焦和积灰。国华已投运的几家电厂，由于当初对吹灰系统重视不够，加之对锅炉运行特性尚不了解，致使锅炉水冷壁结焦严重，造成主蒸汽及再热蒸汽温度升高，燃烧器摆角则随温度的不断升高而下倾，事故喷水开足；后又造成冷灰斗大面积结焦。因此，应充分重视吹灰器的调试，并提早与锅炉同步投运，机组负荷首次达到50％以上时就应该开始吹灰，尤其是加强对水冷壁的吹灰。从国华盘山电厂运行结果看，及时对锅炉各受热面进行吹灰，可以有效减轻各受热面的结焦和积灰。增强吹灰是燃用神华煤最重要的技术措施之一。
由于锅炉所有受热面全部采用蒸汽吹灰，使其尾部受热面积灰板结的几率相对增加，因此必须严格控制吹灰器吹灰频度。
4．6降低燃烧器区域热负荷
应控制一次风速使之大于26 m／s，以延迟煤粉着火，减少烟气回流，北仑电厂的实践证明，提高一次风速可有效降低该区域热负荷，减少结焦。
磨煤机出力应控制在小于48 t／h，以防止燃烧器区域的热负荷超过MCR 设计水平。锅炉设计规定600 MW为5台磨运行，500 MW为4台磨运行，350MW 为3台磨运行，此规定需在调试运行期间进行探讨和确认。
炉膛结渣的原因
1)灰的熔融特性是判定燃烧过程中是否发生结渣的一个重要依据，不同煤质的灰具有不同的成分和熔融特性。在实验室中对煤样进行灰化，测得其灰熔点比设计值低，因而灰粒很轻易达到软化状态而发生结渣。
2)炉膛燃烧器区域热负荷或容积热负荷偏高，在燃烧器区域燃料燃烧放出的大量热量没有足够的水冷壁受热面来吸收，因此导致燃烧器区域的局部温度过高，造成燃烧器区域的结渣；另外，燃料和烟气在炉内的停留时间过短，燃料未能完全燃烧，引起炉膛出口烟温偏高，造成炉膛出口过热器结渣。
3)在实际运行中，由于炉内气流组织不佳，造成火焰中心偏移。致使实际切圆变形，高温火焰偏离炉膛中心，因此后墙结渣严重。
4)经测试发现炉膛出口氧量偏小，因此不能充分实现炉内富氧燃烧，引起炉膛结渣。
5)对煤粉进行分析发现煤粉细度变大，煤粉变粗，煤粉中的粗颗粒很轻易从煤粉气流中分离出来与水冷壁发生冲撞；此外，粗颗粒的燃尽需要相当长的时间，因此经常贴壁造成还原性气氛而增加了结渣的机率。
6)一次风速偏高。由于一次风速度偏高，一次风射流本身的动量或者说一次风射流的刚性较强，致使煤粉气流冲击对面炉墙，造成炉墙结渣。
7）煤种的变化对炉膛温度和烟温的影响非常大，燃用低位发热量在5400Kcal/Kg 以上的煤时，炉内结焦明显加剧。
2解决结渣问题的措施
1)适当降低一次风速度。一次风速度调整必须根据煤质的变化来进行，在额定负荷下，当燃用优质烟煤时，将一次风速度降低到30m/s；当燃用一般烟煤时，将一次风速度降低到26m/s。降低一次风速度可降低一次风射流的刚性，防止煤粉气流冲击炉墙从而防止炉膛结渣。
2)增大炉内的过量空气系数。将炉膛出口氧量提高到不低于3.5。
3)调整四角燃烧器风粉动量分配使之达到均匀状态，保持高温火焰中心位于炉膛断面的几何中心处。
4)在高、低过热器，省煤器等处加装声波吹灰器，严格进行吹灰操作，使水冷壁和过热器、表面保持基本干净，防止出现结焦、积灰影响传热。
5)对燃烧系统进行了完善和改进，加大了下二次风风口，在上性能风III上部增加了吹扫风，改善了一些二次风口的缩颈，并在一次风喷口内增加了小钝体。改造后效果明显好转，下二次风下部卷吸状况已消除，托火能力较强，至今未出现炉内斜坡积灰和渣井水封漂粉的现象
6)可适当掺烧灰熔点较高的煤质，由运行安排每班掺配一定数量的小矿煤，此项措施对防止结渣作用很大。
炉膛结渣的原因
1)灰的熔融特性是判定燃烧过程中是否发生结渣的一个重要依据，不同煤质的灰具有不同的成分和熔融特性。在实验室中对煤样进行灰化，测得其灰熔点比设计值低，因而灰粒很轻易达到软化状态而发生结渣。
2)炉膛燃烧器区域热负荷或容积热负荷偏高，在燃烧器区域燃料燃烧放出的大量热量没有足够的水冷壁受热面来吸收，因此导致燃烧器区域的局部温度过高，造成燃烧器区域的结渣；另外，燃料和烟气在炉内的停留时间过短，燃料未能完全燃烧，引起炉膛出口烟温偏高，造成炉膛出口过热器结渣。
3)在实际运行中，由于炉内气流组织不佳，造成火焰中心偏移。致使实际切圆变
形，高温火焰偏离炉膛中心，因此后墙结渣严重。
4)经测试发现炉膛出口氧量偏小，因此不能充分实现炉内富氧燃烧，引起炉膛结渣。
5)对煤粉进行分析发现煤粉细度变大，煤粉变粗，煤粉中的粗颗粒很轻易从煤粉气流中分离出来与水冷壁发生冲撞；此外，粗颗粒的燃尽需要相当长的时间，因此经常贴壁造成还原性气氛而增加了结渣的机率。
6)一次风速偏高。由于一次风速度偏高，一次风射流本身的动量或者说一次风射流的刚性较强，致使煤粉气流冲击对面炉墙，造成炉墙结渣。
7）煤种的变化对炉膛温度和烟温的影响非常大，燃用低位发热量在5400Kcal/Kg 以上的煤时，炉内结焦明显加剧。
2解决结渣问题的措施
1)适当降低一次风速度。一次风速度调整必须根据煤质的变化来进行，在额定负荷下，当燃用优质烟煤时，将一次风速度降低到30m/s；当燃用一般烟煤时，将一次风速度降低到26m/s。降低一次风速度可降低一次风射流的刚性，防止煤粉气流冲击炉墙从而防止炉膛结渣。
2)增大炉内的过量空气系数。将炉膛出口氧量提高到不低于3.5。
3)调整四角燃烧器风粉动量分配使之达到均匀状态，保持高温火焰中心位于炉膛断面的几何中心处。
4)在高、低过热器，省煤器等处加装声波吹灰器，严格进行吹灰操作，使水冷壁和过热器、表面保持基本干净，防止出现结焦、积灰影响传热。
5)对燃烧系统进行了完善和改进，加大了下二次风风口，在上性能风III上部增加了吹扫风，改善了一些二次风口的缩颈，并在一次风喷口内增加了小钝体。改造后效果明显好转，下二次风下部卷吸状况已消除，托火能力较强，至今未出现炉内斜坡积灰和渣井水封漂粉的现象
6)可适当掺烧灰熔点较高的煤质，由运行安排每班掺配一定数量的小矿煤，此项措施对防止结渣作用很大。
4.采取的措施
为有效解决3＃炉频繁掉焦灭火问题，采取了以下综合治理措施。
(1)严把锅炉燃烧器的检修质量关
利用机组中修的机会，对磨损严重或脱落的一次风喷口内的均流锥进行了更换；对烧损变形、发生偏斜的燃烧器喷口及时进行了修整和校正，以防止燃烧器一次风喷口处煤粉分布不均和煤粉火焰发生偏斜而引起炉膛局部结焦。
(2)机组启动前对锅炉进行冷态空气动力场试验
通过试验找出燃烧器合理的配风方式和最佳的内、外调风挡板位置，使炉内组织起良好的空气动力工况，确保锅炉的安全、稳定、经济运行。
(3)消除炉膛底部的漏风
重点检查了锅炉水封槽插板与水封结合处是否存在漏风，并对水封槽内存在
的积灰进行清理，同时在运行中尽量提高水封槽水位，使炉底密封更严密。
(4)做好煤质分析和配煤工作
燃料公司对不同类型的来煤分别存放，并按照规定的煤质要求严格准确配煤。
(5)保证锅炉氧量表指示准确、可*
及时对氧量表进行了标定，便于运行人员合理控制锅炉运行氧量，优化锅炉燃烧，减少因缺风造成的锅炉结焦积灰问题。
(6)尽量使各燃烧器一、二次风速保持一致，同时控制较为合适的一次风煤粉浓度和保持合适的煤粉细度，以保持炉膛温度场分布的均匀性。
(7)保证所有吹灰器能够正常投入 吹灰时间间隔严格按规定执行，在锅炉升降负荷及炉膛吹灰时加强对炉膛负压的监视，以防止锅炉掉焦塌灰灭火。
结束语:在采取上述各项综合治理措施对3＃炉进行全面中修和运行优化调整后，其安全经济运行水平有了很大提高，半年多来没有再发生掉焦灭火事故，这说明所采取的措施和方案是行之有效的。
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发表于 2009-5-11 17:05 | 只看该作者
锅炉结焦原因
一、
锅炉结焦原因
1、煤质
锅炉是根据设计煤种的着火性能、沾污腐蚀磨损性能、燃尽性能和结焦性能进行耦合设计的，对于一台定型投产锅炉，其对煤种的适应性是存在一定范围的。因此实际燃用煤质偏离设计煤种、煤的结焦性能超出锅炉设计参数范围是锅炉结焦的主要原因。
由于煤炭市场的变化，长期稳定的使用设计煤种是不可能的。虽然长期以来一直进行各煤种的掺烧、混烧，但由于各种因素的影响，还是可能造成入炉煤质波动引起锅炉结焦的发生：
1.1对新煤源没有进行灰成分/灰融性判断，在不了解结焦特性的情况下
入厂入炉
1.2长期使用的煤源煤质突然发生波动，而没有及时发现
1.3入厂的易结焦煤堆放混乱、标示不清或人员失误，被错用
1.4易结焦煤没有按规定比例掺烧
1.5易结焦煤没有均匀的被掺烧
1.6掺烧煤种变化时，没有及时变更掺烧比例
2、工况
除煤质原因外，锅炉运行工况也能加剧锅炉结焦
2.1炉膛出口过量空气系数
2.1.1炉膛出口过量空气系数减少，炉膛出口烟温增加，熔点较低的灰
份易在过热器上积灰
2.1.2炉膛出口过量空气系数减少，炉膛壁面处烟温增加，炉膛沉积物
增加
2.1.3炉膛出口过量空气系数减少，炉内出现还原性气氛，熔点较高的Fe2O3还原为熔点较低的FeO，从而使灰熔点大大降低（100～200℃），
结渣可能性增大
2.2炉膛出口烟气温度：炉膛出口烟温高于煤灰软化温度，融熔状的灰
还未冷却，易在对流受热面上吸附、冷却后结渣
2.3炉膛热负荷过高，造成炉内温度水平提高、烟温水平也提高。碱金属化合物易气化后冷凝在受热面管壁上形成强粘结灰，同时阻碍吸热，维持负荷势必要增加燃料量，从而进一步提高炉内温度，随着炉温提高，受热面结渣将呈指数规律上升，形成恶性循环。
2.4锅炉风粉不平，炉内空气动力场紊乱，造成燃烧中心偏斜，灰渣撞击水冷壁，易粘附于炉壁上结渣；燃烧器下下倾，火焰直接冲刷冷灰斗，
冷灰斗结渣。
2.5煤粉细度：煤粉细度过粗，火炬长度增加，易刷墙造成水冷壁结渣2.6一次风速：一次风速低、刚性弱，火焰易偏斜刷墙，造成水冷壁结
渣。
二、
掺烧煤质特点
1、神华五彩湾煤质特点
名称
单位
设计煤
碱沟煤
五彩湾煤
碳分Car
%
56.72
61.50
56.35
氢分Har
%
4.00
3.54
3.27
氧分Oar
%
9.55
17.77
氮分Nar
%
0.89
0.77
0.57
硫分Sar
%
1.06
0.74
0.58
水分Mt
%
10.45
8.11
23.94
灰分Aar
%
17.70
17.26
4.35
挥发分Vdaf
%
31.20
37.97
33.95
发热量Qnet,ar
kJ/kg
21875
24280
20280
可磨系数Kkm
--
1.12
1.24
1.99
变形温度DT
℃
1165
1210
1130
软化温度ST
℃
1330
1180
流动温度FT
℃
1225
1380
1190
SiO2
%
52.08
58.00
29.58
19.79
22.70
10.25
Fe2O3
%
8.37
5.78
5.02
TiO2
%
1.02
0.56
ca*
%
2.99
2.19
3.94
SO3
%
4.14
0.21
0.07
1)五彩湾煤煤灰中SiO2、Al2O3含量较低，而ca*和Na2O的含量较高，初步判断准东煤具有中等-严重结渣特性，即随着准东煤掺烧比例的增加，炉内水冷壁和过热器等受热面的沾污、结焦的可能性将增加2)五彩湾煤变形温度、软化温度、流动温度低于1200℃，且三者之间温度差距只有60℃，意味着对炉膛出口烟温比较敏感。当炉膛出口烟温变化几十度，炉膛出口处灰的状态就能由固态积灰转变为熔融结焦，从而在屏过、高过等受热面处发生结焦。
3)五彩湾煤还具有高挥发份、易着火、易燃尽的特点。通过试验发现，