一台蒸汽锅炉结焦的原因分析

锅炉结焦原因分析及预防措施范虎虎（西安兴仪启动发电试运有限公司，陕西，西安）摘要：结焦是锅炉运行中较普遍的一种现象，尤其是当烧劣质煤的时候，结焦现象更为明显。

结焦不但会严重影响锅炉机组的正常运行，而且为安全运行埋下严重隐患。

为此，防止锅炉结焦，了解结焦的危害、原因及预防和消除方法对运行人员具有十分重要的意义。

关键词：结焦，超负荷，周界风，配风，吹灰，打焦。

Abstract : Coking is a common phenomenon during boiler operating, and it can be more obvious while the inferior coal was combusted. It can not only influence the normal operation of boiler unit, but also can burry the hidden danger for safe operation. Therefore, it is very important to the operators to avoid coking, to knowing the influences of coking, to knowing the reason, the preventing and illuminating method of coking.Key words : Coking, over-load, perimeter air, air distribution, soot- blowing, coke removal.引言现代大型电站锅炉运行中，锅炉结渣、积灰是个长期存在的问题。

锅炉主要以煤作为燃料，其燃烧产物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等，这些物质在锅炉运行的过程中有时会以各种形式沉积在受热面的表面，造成受热面的结渣和积灰。

锅炉结渣、积灰不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加、锅炉的热经济性降低，还可能造成烟气通道的堵塞，影响锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。

锅炉结焦原因分析及解决方案1. 引言锅炉是工业生产中常用的热能设备，用于产生蒸汽或热水。

然而，锅炉在长期运行过程中可能会出现结焦问题，这会影响锅炉的热效率和运行安全性。

因此，本文将对锅炉结焦的原因进行分析，并提出相应的解决方案。

2. 结焦原因分析2.1 燃料质量问题锅炉燃料的质量是导致结焦的主要原因之一。

当燃料中含有过多的灰分、硫分和挥发分时，会增加结焦的风险。

灰分和硫分会在燃烧过程中生成灰渣，而挥发分则可能会在锅炉管道内沉积，导致结焦。

2.2 燃烧过程问题燃烧过程中的问题也可能导致锅炉结焦。

例如，燃烧温度过低、燃烧不完全、燃烧空气过剩或不足等都会增加结焦的风险。

这些问题可能与锅炉的设计、调整或操作有关。

2.3 水质问题水质是锅炉运行中的另一个重要因素。

当水中含有过多的杂质、硬度高或水质不稳定时，会促进结焦的发生。

水中的杂质和硬度会在锅炉内部沉积，形成结焦的基础。

2.4 锅炉清洗不彻底锅炉清洗不彻底也是结焦的原因之一。

当锅炉内部存在残留的沉积物或污垢时，会形成结焦的催化剂。

因此，定期对锅炉进行清洗和维护是防止结焦的重要措施。

3. 解决方案3.1 优化燃料选择为了减少结焦的风险，可以选择质量较好的燃料。

燃料应具有较低的灰分、硫分和挥发分含量，以减少锅炉内部的灰渣和沉积物。

3.2 控制燃烧过程合理控制燃烧过程是减少结焦的关键。

首先，确保燃烧温度适宜，避免过低或过高。

其次，要保证燃烧充分，避免燃烧不完全产生的污染物。

此外，根据锅炉的实际情况，合理调整燃烧空气的供给，避免过剩或不足。

3.3 水质处理对于水质问题，可以采取合适的水处理措施。

例如，使用水质稳定的软化水或纯化水作为锅炉的供水，以减少水中的杂质和硬度。

此外，定期检测和维护锅炉的水质，确保水质的稳定性。

3.4 定期清洗和维护锅炉的定期清洗和维护是防止结焦的重要措施。

清洗应彻底，确保锅炉内部没有残留的沉积物或污垢。

同时，定期检查和更换锅炉的烟道和管道，以保证其畅通无阻。

54锅炉结焦、腐蚀和磨损的原因、危害和预防张弘权 韩长龙|国家能源集团吉林龙华长春热电一厂摘要：锅炉的结焦、腐蚀、和磨损对锅炉设备的安全与稳定运行有着极其严重的危害，它们形成的原因很多，必须根据其形成原因进行预防，以减少对锅炉设备的危害，保证发电机组的安全与稳定运行。

关键词：锅炉；结焦；腐蚀；磨损1 锅炉结焦所有固体燃料都有一定的灰分。

燃煤灰分的熔点有高有低，熔点较低的煤容易结焦。

对于煤粉锅炉来说，火焰中心的区域温度很高，灰粒一般呈现融化或软化状态。

当采用固态排渣方式，如果灰粒在接触路墙、水冷壁、炉膛出口受热面和落入冷灰斗之前没有充分冷却，就会粘附在这些地方而形成灰渣，从而使成渣地区或受热面的温度升高。

由此形成了一个自然加剧的恶性循环结焦过程。

形成锅炉结焦的原因很多，大致有以下几个方面：1.1 灰的性质灰的熔点越高，则越不容易结焦；反之，熔点越低，越容易结焦。

灰的组成很复杂。

灰的熔点与灰的化学成分及周围的介质有关，灰的化学成分及其成分的含量比列决定灰熔点的高低，灰的熔点比其混合物中最低熔点还要低。

1.2 周围介质成分对结焦的影响燃烧过程中，由于供风不足或燃料与空气的混合不良，使使燃烧达不到完全燃烧，未完全燃烧将产生还原性气体，灰的熔点就会大大降低。

1.3 运行操作不当由于燃烧调整不当，使炉膛火焰发生偏斜或一、二次风配合不合理，一次风速过高，煤粒没有完全燃烧而在高温软化状态下粘附在受热面上继续燃烧，而形成了恶性循环。

1.4 炉膛容积热负荷过大由于炉膛设计不合理，或锅炉不适当的超出力，而造成炉膛容积热负荷过大，使炉膛温度过高，灰粒到达水冷壁壁面和炉膛出口时还不能得到足够的冷却，从而造成结焦。

1.5 吹灰、除焦不及时当炉膛受热面积灰、结焦过多，清理不及时都会造成受热面壁温升高，从而使受热面产生严重结焦。

结焦会对锅炉产生如下的危害：A．结焦会引起汽温偏高。

在炉膛大面积结焦时，会使炉膛吸热量大大减少，炉膛出口烟气温度偏高，使过热器传热强化，造成过热汽温偏高，并使过热器管壁超温。

准东煤掺烧锅炉结焦分析及对策炉膛内结焦会使水冷壁辐射吸热量下降，炉膛出口烟温升高，使对流受热面因热负荷升高而造成超温;通风阻力增大;体形较大的焦脱落会砸坏水冷壁或冷灰斗，甚至造成炉膛灭火。

如何掺烧新疆准东煤，有效防止锅炉结焦显得尤为重要。

标签：结焦;沾污;碱金属;灰熔点;掺烧1、掺烧准东煤存在的问题1.1水冷壁结渣。

水冷壁结渣严重、炉内吹灰器吹灰频率增加，造成水冷壁减薄爆管。

1.2高温腐蚀。

高过、高再管壁腐蚀严重，部分电厂存在管束泄漏，大量换管问题。

1.3对流受热面沾污积灰和管子磨损。

1.4炉膛垂直水冷壁壁温偏差较大，大屏及水平烟道有结渣，尾部竖井烟道受热面前后烟气压差明显升高，再热汽温两侧偏差增大。

2、准东煤的结渣性能2.1碱酸比B/A=（CaO+MgO+Fe2O3+K2O+Na2O）/（SiO2+Al2O3+TiO2）2.2硅比Sp=SiO2/（SiO2+Fe2O3+CaO+MgO）2.3 FKNA指数FKNA=（Fe2O3+K2O+ Na2O）/Al2O32.4铁铝比F/A= Fe2O3/Al2O32.5无论通过灰熔点、灰成分还是一维炉结渣指数分析，准东煤均属于严重结渣煤。

3、锅炉结焦原因分析3.1结渣的内因特性。

灰的熔融特性;管壁表面粗糙程度;炉内结渣有自动加剧特性。

3.2结渣的外部条件。

燃烧时空气量不足;燃料与空气混合不充分;炉内火焰偏斜;炉膛出口烟温增高;底漏风量大;吹灰、除渣不及时;炉设计、安装或检修不良;掺烧煤种灰熔点温度偏低;准东煤碱金属含量超标。

4、对灰渣特性的影响4.1 SiO2 的影响。

随着SiO2 含量的增加，其软化温度逐渐降低;当Si02质量分数逐步增加后，多余的Si02以单体存在于煤灰中，导致煤灰熔融性温度升高。

4.2 Al2O3的影响。

在煤灰中熔化过程中起“骨架”作用，其质量分数越高“骨架”成分越多，熔点越高。

4.3 Fe2O3的影响。

随着Fe2O3含量的增加，软化温度逐步降低。

循环流化床锅炉结焦的原因分析及措施在循环流化床锅炉运行当中，应确保锅炉的安全经济运行，严格按照操作规程，控制风煤比，调整料层厚度。

认真巡检现场运行状态，及时发现问题解决问题，以防止结焦事故的发生。

1、循环流化床锅炉结焦事故机理循环流化床结焦事故是在锅炉机组运行中最常见的事故，无论在正常运行当中、点火启动与压火启动过程中都会经常发生。

在循环流化床炉膛密相区内，由于流化工况破坏，燃烧温度超过灰熔点而造成结焦。

燃烧结焦不仅发生在炉膛，也会发生在旋风分离器和返料器内。

一旦发生结焦事故就要停炉处理，对全厂工艺及安全，经济等都带来很大影响。

在循环流化床锅炉运行当中，燃料中的灰分变化分为变形温度，软化温度和熔化温度三个阶段，例如我公司所用的云南产地所产的煤的灰渣的熔化温度在大概在1200℃左右，而我公司两台循环流化床锅炉燃烧室内温度控制范围在850-950℃，如果控制运行温度低于灰熔点温度300-400℃，保持良好的流化状态和正常的流动，就不会造成床料结焦事故。

2、循环流化床锅炉结焦的危害2.1 流化不畅当循环流化床锅炉风量调整不当，流化不均匀时或燃烧室温度在某一时段超过灰熔点温度时，会引起燃烧室内局部结焦，造成风帽堵塞，布风板布风不均匀，从而导致更大面积的结焦使锅炉运行不畅而停炉。

2.2 排渣管堵塞当循环流化床锅炉工况调整不当，燃料内含碳量燃烧不完全时煤渣落入排渣管中，由于负压的作用，煤渣在排渣管中二次燃烧、结块，同时会导致排渣管堵塞、排渣不畅而停炉。

2.3 返料堵塞导致炉膛结焦由于返料器内耐火材料坍塌堵塞或返料风过小，使大量返料灰堆积在返料器中不能进炉膛，这时炉膛内床温升高，但蒸汽的汽温汽压会随之下降，如再通过加煤来维持负荷会加速床温的升高，最终导致锅炉高温结焦。

3、循环流化床锅炉结焦的原因3.1 床料流化引起结焦的原因在循环流化床锅炉的启动过程中，若是送风量太小，或者送风量较临界流化风量更小，则会导致添煤速率太快而使得料层流化不佳，进而引起锅炉内局部温度过高的问题，最终产生结焦现象。

锅炉炉膛结焦的原因及预防措施锅炉炉膛结焦的原因及预防措施1、概述某垃圾焚烧处理厂现有2台国产75 t/h循环流化床生活垃圾焚烧锅炉，采用单锅筒、自然循环、膜式水冷壁、圆形绝热分离器、u型返料器、外置高温过热器等技术结构。

由于采用了外置换热器技术，可有效防止垃圾焚烧产生的hc1气体对受热面高温腐蚀，采用布袋除尘与尾部脱硫、烟气净化处理装置相结合以达到烟气环保排放。

该型锅炉适用于生活垃圾和煤混烧，产生的蒸汽用于发电、供热，设计日处理生活垃圾量为500 t/h，垃圾与煤的比例为8：2。

锅炉采用前墙给煤、前墙垃圾给料方式，水冷布风板后部设计有800mm x400 mm的排渣槽。

在锅炉密相区后侧布置有外置床，内有高温段过热器，外置床下部与排渣槽相连，上部有条形天窗与炉膛密相区相通。

锅炉配有2台风道点火器，油枪为压缩空气雾化，采用水冷滚筒冷渣器，2级链斗除渣系统。

2、结焦部位及原因分析循环流化床锅炉的结焦分为：低温结焦和高温结焦。

低温结焦是灰渣的温度低于灰的熔点，由颗粒堆积而相互粘连形成的。

低温结焦一般发生在冷渣器内或停炉过程中，由于床层流化质量差而生成，从焦块的外观看，灰渣颗粒有序排布，比较松软，很容易摔碎。

高温结焦是在床层流化良好，而局部或整个床层的温度高于灰熔点形成的，此种焦块表面的颗粒已经熔化，焦块坚硬。

2.1分离器、u型阀和外置床内结焦由于垃圾焚烧cfb锅炉在国内没有成熟的炉型，制造厂是在摸索、借鉴中不断改造设备、积累经验的。

该厂的垃圾焚烧cfb锅炉是河北省南部的第1家垃圾焚烧锅炉，其最明显的改进在外置床上。

运行中从分离器、回料阀进入外置床的高温灰，由部分一次风（回燃风）从其下部经风帽将灰流化，以促进对过热器的热交换。

锅炉厂设计外置床内的流化风速为1m/s，设计回燃风量为5000m3／h，在锅炉正常运行中，回燃风量约为3000m3／h。

从空气预热器来的'回燃风（热一次风约160℃）与900℃左右的高温灰渣接触后，体积膨胀，使得外置床内压力升高，致使从u型阀进入到外置床的灰流量减小，分离器立管内料柱逐渐升高。

燃煤电厂锅炉结焦问题浅析燃煤电厂是以煤炭为燃料的发电厂，其中锅炉是燃煤电厂的核心设备。

在燃煤电厂运行过程中，锅炉的结焦问题是一个普遍存在的难题。

本文将从结焦原因、结焦产物及结焦的危害等方面对燃煤电厂锅炉结焦问题进行浅析。

燃煤电厂锅炉结焦的原因主要有以下几点：1. 煤质问题：煤中的灰分和挥发分含量是影响结焦的重要因素。

灰分含量较高的煤炭在燃烧过程中会生成大量灰渣，增加了结焦的可能性。

2. 锅炉运行参数问题：锅炉的过热蒸汽温度、炉膛出口烟气温度、燃烧风量等运行参数的选择不当，会导致炉膛温度过高或过低，从而增加了结焦的风险。

3. 锅炉设计问题：锅炉内部布局和结构的设计不合理，会导致煤灰在炉膛内停留时间过长，容易产生结焦。

结焦产物主要有固态结焦和熔融结焦两种形式。

固态结焦是指煤中的灰分、挥发分和焦炭等产物在炉膛内堆积而形成的固体结构。

熔融结焦是指煤中的矿物质在高温下熔化并沉积在炉膛内壁形成的结焦。

燃煤电厂锅炉结焦会带来一系列的危害。

结焦会降低锅炉的热传导性能，影响燃烧效率，增加燃煤电厂的能耗。

结焦会导致锅炉内部温度升高，增加了炉膛及烟管的磨损程度，缩短了锅炉的使用寿命。

结焦还会增加锅炉的故障率，降低运行的可靠性，给安全生产带来隐患。

针对燃煤电厂锅炉结焦问题，可以采取以下措施进行解决：1. 选择优质煤：优质煤的灰分和挥发分含量较低，煤灰的结焦倾向较小，能够有效降低结焦的发生频率。

4. 定期清理结焦物：定期清理锅炉内的结焦物，保持锅炉的清洁，降低结焦的风险。

燃煤电厂锅炉结焦问题是一个复杂而又普遍存在的难题。

通过选择优质煤、合理调整运行参数、改进锅炉设计以及定期清理结焦物等措施，可以有效降低结焦的发生频率，提高锅炉的运行效率和安全性。

结焦的原因和处理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。

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℃。

垃圾在燃烧时，其灰分熔融特性温度用变形温度、软化温度和溶化温度数值表示。

结焦与设计、安装有关由于炉膛设计不合理或锅炉不适当的超出力运行，而造成了炉膛容积热负荷过大，使炉膛温度过高，灰粒到达水冷壁面和炉膛出口时，不能得到足够的冷却，从而造成结焦。

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，气流发生偏斜擦墙，往往会导致锅炉严重结焦。

结焦与燃烧调整有关一次风压过低，风速过低，二次风速过大，四角风量分配不均匀，四角燃烧器不均匀等原因，均会引起气流擦墙结焦。

各角二次风量、风压不平衡使炉内燃烧工况恶化，有的在喷口形成回流卷吸高温烟气，混合不良、搅拌不好，烟气冲刷与该角相邻的两侧墙，造成结焦严重。

空气量不足，达不到完全燃烧，未完全燃烧造成烟气中一氧化碳增多，灰熔点就会显著降低，结焦加重，加之如果挥发份较高，也使结焦加剧。

送引风量太大，进行强化燃烧，炉温超过灰粘结温度时，会形成高温结焦。

锅炉结焦的危害炉膛局部结焦后，使结焦部分水冷壁吸收热量减少，循环流速下降，严重时，会使循环停滞而造成水冷壁管爆管事故；炉膛大面积结焦时，会使炉膛吸热量大大减少，炉膛出口烟气温度过高，造成过热蒸汽温度偏高，导致过热器管壁超温；燃烧器喷口结焦，影响气流的正常流动和炉内空气动力场；炉膛内结焦掉落时，可能砸坏冷灰斗水冷壁管，或者堵塞排渣口而使锅炉维持运行；由于锅炉结焦，受热面吸热量减少，排烟温度上升，降低了锅炉的出力和效率。

锅炉结焦原因及处理方法影响锅炉结焦的主要因素有：煤质差（灰熔点低）、炉膛温度和空气动力场，火焰中心抬高，炉膛出口温度增高，低氧燃烧产生过多还原性气体，吹灰不及时、长期高负荷运行等。

解决措施：一、严格控制入厂煤和入炉煤：煤种变化将对结焦有很大影响，特别是燃用灰熔点低、挥发份相对较高的煤种。

因此要加强对入厂煤和入炉煤化验，严格把关，其在下部炉膛燃烧时着火点早，火焰相对密集，造成扩散性燃烧，下部炉膛容积热负荷较大，从而造成局部高温区壁面结渣。

因此燃用设计煤种是防止炉膛结焦最重要的因数。

二、运行方面防止锅炉结焦的技术措施：1.运行中加强配风工况调整，调节三次风，使火焰不贴壁；调节二次风使其提供充足的氧量保证煤粉的充分燃烧；调节一次风，使火焰长度合适；调节吸风机，保持炉膛负压在-70pa左右；既要保证煤粉在炉膛内充分燃烧所需要的时间，又要避免在下炉膛形成扩散燃烧。

控制氧量在4%-6%之间，严禁缺氧燃烧。

2.加强燃烧调整，避免大起大落，幅度太大。

严格控制升温升压速度，防止出现两侧烟气温度偏差。

3. 加强制粉系统检查，防止喷燃器结焦运行。

1) 正常巡回检查中，一定要注意检查燃烧器区及粉管闸板门前、后温度，发现异常，及时汇报，进行处理。

2) 磨煤机正常运行中，DCS CRT一定要注意监视各粉管风压，并注意其变化趋势。

发现异常，要立即就地检查并实测燃烧器温度。

若温度偏高，应立即停运并进行吹扫。

若燃烧器就地温度正常，其它参数也无异常变化，应联系热控检查粉管压力测点。

3) 磨煤机正常停运（包括正常减负荷停单侧）后，运行人员要就地检查分离器出口挡板、旋风子煤粉出口挡板、伐气出口挡板在关闭位置。

4) 磨煤机停运后，其相应的二次风控制挡板应保持5-10%的开度以保证对狭缝式喷燃器的冷却，防止喷燃器烧坏。

4.坚持锅炉定期吹灰工作，根据汽温变化、炉膛出口烟温及两侧烟温差变化可适当增加吹灰次数。

1)减温水量不正常地升高，应进行吹灰。