摘 要：锅炉结焦正是影响火电机组运行状况的原因之一，因此，对锅炉结焦的原因进行深入分析是十分有必要的。本文将从一定的角度对锅炉结焦的原因、危害进行了分析，最后制定了针对性有效防焦技术措施，提高锅炉运行的安全性和经济性。

关键词：火力发电厂；锅炉；结焦原因；危害；防焦措施

1 锅炉结焦的危害

锅炉结焦会导致锅炉在异常情况下持续运行，使锅炉的负荷大大增加，缩短锅炉的正常运行时间，这就导致锅炉效率不高，甚至造成锅炉的熄火，长期下来会给锅炉的使用带来严重的安全隐患，同时也缩减了锅炉的使用寿命，另外增加了助燃用油的用量。

另外，由于锅炉出气大大降低，会造成原来预期的设计值难以达到，给高压蒸汽的使用带来严重的不良后果，自备发电站长期在低负荷下工作，无法满足公司生产的正常需要，这就导致运行成本大大提高，也对公司的发展空间造成极大的限制和约束，使公司难以在激烈竞争的环境中获得长足稳定的发展。

2 锅炉结焦的主要原因

2.1 结焦过程分析

锅炉结焦涉及的物理化学反应较多且比较复杂，主要包括了传热、运动以及燃烧等过程。

2.1.1 煤粉的燃烧

经过工业分析我们可以得知，煤粉主要由灰分、水分、固定碳等成分组成，在高温炉内，煤粉会通过化学物质的燃烧产生一系列的强烈的化学反应，并产生温度极高的热量。

另外，在高温氧化的化学环境中，金属离子会发生氧化反应，氧化物便在这样的环境中熔化。除此以外，灰分也会发生燃烧被熔化。这些灰粒会在一定的作用力下产生形态的变化，成为具有黏度的球形物质。

2.1.2 灰粒的输送

灰粒主要经过运动、黏附、黏结等环节实现到受热面的黏附过程。在这个过程中，灰粒会受到诸如横向旋转力、重力、静电力以及气流阻力等复杂的作用力。特别是小于一定标准的灰粒，在运动中会通过热迁移的机理形成沉积。

2.1.3 灰渣的黏结以及结聚

灰粒经过化学力、热泳力以及范德华等多种复杂的作用力后会以熔化的形态黏附到受热面上。灰粒在热迁移机理的作用下受热泳力的影响产生黏附，导致厚度较薄的初始沉积层的形成，这种过程很难以有效的措施进行防范，也不影响锅炉的使用，不会对其安全性造成影响，只需要利用吹灰器就可以解决。

然而，一旦经过化学力的作用导致烧结现象时，黏附黏度会更大，这种现象即结焦，吹灰器难以有效的发挥其作用。久而久之，这种现象会愈加严重。

2.2 设计方面的原因

2.2.1 煤种的特性参数差异

设计煤种的灰分比例比实际燃用煤种要小得多，因此设计煤种的低位发热量高于实际燃用煤种，这种差异会导致在设计方面存在很大的缺陷，例如，炉膛容积、辐射受热面等设置不合理，给热负荷、吸热量等带来极大的影响。

2.2.2 敷设不合理

由于很多发电公司是选用无烟煤作为燃料，为了应对这种煤质燃烧以及着火等不易特性，一般会敷设大面积的耐火砖以帮助燃料稳定地燃烧，这就造成炉膛具有较高的热负荷和温度，极易导致煤粉的黏附，甚至是结焦，沉积大量的煤渣。特别是停炉后，经过仔细的检查可以发现，敷设耐火水泥以及耐火砖上面这种现象尤其明显，特别是小角部更加突出。

2.3 燃烧调整方面的原因

2.3.1 空气量不充足

煤的煤质与煤的特性息息相关，煤灰是一种化合物，其成分比较复杂，而且即使灰渣来自相同的煤种，若处于不同的介质环境下也易经过化学反应导致成分的变化，灰熔点也因此会存在较大的差异。

如果空气量不充足，在燃烧时煤灰就会燃烧不完全，这就导致大量还原气体的产生，混合在空气中，经过特定的化学反应后灰熔点大大降低，形成结焦的现象。另外，由于一些煤具有较大的挥发分，在燃烧时一旦空气不足也会加剧结焦的现象。在一些锅炉的初始使用过程中，很多工作人员由于缺乏燃烧操作经验，担心锅炉熄火，所以并不使用较大的风量，这就导致空气量常常不充足，发生不完全燃烧。

2.3.2 空气以及燃料的搅拌、混合不良

导致结焦以及积灰等现象的重要原因有配风方式不合理，尤其是空气以及燃料搅拌以及混合不良时，就算空气量满足了需要，还是可能存在不足。主要是空气多是燃烧就相对完全，而空气少则燃烧不完全，这就导致煤燃烧情况不稳定，烟气不能保持较均匀的温度。在高温度的烟气中，煤粉会黏结在高温度的管壁上持续燃烧，造成灰粒的产生。不完全燃烧也会导致大量不可燃气体的产生，降低灰熔点，结渣现象由此产生。

风量、燃料等的不合理调配是导致混合不良的主要原因，所以风粉的比例与喷燃器的结构密不可分，一旦喷燃器的结构以及布置不适当就会加剧结焦的现象。除此以外，因为烟气运动相对剧烈，所以成分会不断发生变化，不同部位的灰熔点也会存在较大的差异，结渣现象来源于此。很多发电公司在锅炉初始使用过程中，常常由于操作人员的原因加剧了结渣的现象。

2.4 运行管理方面的原因

由于灰具有较强的粘性，黏附在受热面上时如果不及时的进行处理，就会加剧结焦现象，给锅炉出力造成严重的影响。另外煤粉粒度以及细度在一定程度上也会造成结渣。除此以外，磨煤机的火嘴经过长时间的使用后，会导致空气量不足，造成不完全燃烧，最终形成结焦。

2.5 煤质方面的原因

由于很多发电公司使用的煤质量较差，具有较多的杂质和较大的灰分，灰熔点也相对较低，极易导致结焦现象的发生。另外煤质的发热量也不高，会极大的增加燃料的使用量，灰分也同时增多，加剧了结焦现象。

3 锅炉结焦的处理措施

3.1 加强燃料管理

（1）要严格的进行煤质的采购以及检验，不断地完善采购标准，提高采购以及检验人员的专业技能，能够有效地对煤质以及煤气进行准确的辨识，保障煤质能够满足生产需求以及运行需求，尽量贴近设计煤种。

（2）要制定并不断的完善燃煤掺烧标准和相关的规定，并在实际的操作过程中贯彻落实，有效地促进灰分的降低，使入炉煤的掺烧更加合理。同时要以入炉煤的实际燃烧状况为依据及时的进行输煤以及配煤，切实保障煤质达到相关要求。只有这样，才能有效地减少因煤质问题引起的锅炉结焦现象。

3.2 加强运行管理

在吹灰方面，制定并推行相关的管理制度，使吹灰具有更高的频率和及时性，特别是要根据炉膛的情况，适当的增加吹灰次数。另外，要根据结焦的原因制定相应的行之有效的对策，形成科学合理的防治结焦的具体工作流程，使操作人员贯彻落实。

3.3 及时清焦吹灰

严格按照要求进行锅炉吹灰，保证受热面清洁，如有积灰和结焦现象，时间短时清除起来比较容易，所以应该及时清除，以防结焦加剧。要定期分析锅炉运行工况，对易结焦的燃煤要重点分析减温水量的变化和炉膛出口温度的变化规律，以及过热器、再热器管壁温度变化的情况。发现锅炉结焦严重时应申请适当降低负荷运行，并加强吹灰。

3.4 加强热态运行的燃烧调整

3.4.1 合理的调整炉膛出口烟温

首先，要对一、二次风进行合理的使用。比例恰当的风粉将有效地稳定燃烧的情况，减少不完全燃烧的现象，降低炉膛出口烟温。二次风相对来说比较小，所以燃烧就比较不稳定，火焰中心会偏离；而一次风具有较大的风量，火焰中心也会发生偏离，甚至部分火嘴会直接喷向后墙，燃烧损失情况严重，造成结焦状况。

在一、二次风风速、风量适当时，能够使风粉保持为一定的比例，以有效的促进燃烧，提高燃烧效率。

其次，要对炉膛热负荷进行适当的调整。要努力的促进锅炉效率的提高，减少燃料的消耗量，保持比较充分稳定的燃烧。除此以外，还要尽量的维持适当的水温，使饱和蒸汽量维持在一定的范围；要适当的降低锅炉的负荷，以有效的减少负荷异常的情况。最后，要提前燃煤的着火时间，以有效的延长燃烧时间，促进烟气温度的降低。

3.4.2 保持适当的过剩空气

由于在燃烧过程中，煤粉的质量不高，而且并不能保证煤粉与空气接触均匀，所以为了有效地解决不完全燃烧，就要利用过量空气。然而过剩空气量过多或过少在一定程度上都会促成结焦现象，因此，要根据不同煤质的挥发分将煤的过剩空气系数保持在一定比例范围内。

3.4.3 对锅炉运行状况进行密切的监视

是否发生结焦状况可以通过仪表的指示以及实际的观察得知。锅炉发生结焦后，一般会增加煤粉的使用量，出口烟的温度以及过热汽温等会急剧的升高；而在炉膛出口发生结焦现象时，炉膛负压值会发生异常的变化。

在这种情况下要有效地、及时的防止、缓解及解决结焦，并迅速进行吹灰作业。所以，要根据锅炉各项指标的变化情况进行有效的判断，及时的发现异常情况，建立健全相关的运行监视管理制度，不断地增强工作人员的安全意识以及责任意识，使锅炉在密切、高效的监视下保持正常的运行。

3.5 降低炉膛热负荷

积极提高锅炉运行热效率，在效率提高的情况下，同样的负荷燃用的燃料量减少，炉膛热负荷降低，在炉膛容积一定的条件下，燃料在炉内的停留时间就会延长一些，燃烧比较完全，有利于减少结焦现象；要维持给水在较高温度下运行，以减少送入炉内的燃料量。此外，还要避免长期或较大的超负荷运行。

4 结语

总而言之，锅炉结焦虽然比较常见，然而会对锅炉以及相关设备的正常运行带来严重的安全隐患，对人的生命安全造成极大的威胁，因此，要保持锅炉的安全性、稳定性以及经济性，就要切实提高工作人员的安全意识，同时也要深入锅炉结焦的探析，从根本上解决结焦问题。

参考文献：

[1]王永国.电厂锅炉结焦原因及防治措施研究[J].科技传播，2011（18）：23.

作者简介：石长涌 （1974—） ，男，本科，助理工程师，主要从事：火力发电厂锅炉检修、集控运行工作。