冯 磊

福建省鸿山热电有限责任公司,福建 石狮 362712

当前国内发电企业仍以燃煤的火电为主，而锅炉在燃烧过程中，受热面经常会出现不同程度结焦问题，造成传热热阻增加，排烟损失增加，严重结焦会造成机组被迫停运，使机组效率降低，可用率降低，严重威胁着机组的经济运行。本文针对福建省鸿山热电有限责任公司（以下简称鸿山热电厂）的实际运行状况，全面分析锅炉结焦的主要原因，并进行深入分析，通过有效的控制应对措施，对同类锅炉的安全运行具有较好的参考价值。

1 设备概况

该锅炉型号为HG-1962/25.4-YM3。锅炉燃烧方式为前、后墙各3层（每层各有5只）对冲燃烧。在燃烧器上方布置1层燃烬风，其中前、后墙各5只，两侧墙各3只，共16只燃烬风口，用来补充燃烧后期所需要的空气，同时实现分级燃烧，降低炉内平均温度，减少 NOx的生成[1]。

2 锅炉结焦原因分析

（1）煤质因素。软化温度的高低是判别煤灰是否易结焦的重要指标，煤的灰熔点低于1100℃，则这种煤非常容易结成焦块。本研究中设计煤种为神华烟煤，其软化温度为1150℃，也是易结焦煤种。

（2）安装偏离设计因素的影响。锅炉容积及锅炉长期超负荷运行，造成炉膛局部热负荷偏高；炉膛受热面管壁布置不当，水冷壁管距间安装偏离设计值，造成吸热不均；炉膛左右侧热负荷偏差大，出口烟温偏离设计值过高；炉膛燃用中火焰中心过高等因素，都可能锅炉结焦可能因素，如鸿山热电厂两台机组锅炉同型号，但运行中1号机组明显较2号机组更能适应低灰熔点煤质。

（3）燃烧调整不当影响因素。 炉温超过燃煤灰熔点温度时，会造成高温结焦。如果配风不当，煤燃烧不完全，会降低灰熔点(300～350℃)，虽然炉膛出口烟温低于燃煤的软化温度，但仍会造成结焦的可能。

（4）清焦不及时。渣仓积渣、看火孔积焦、锅炉受热面结焦等未及时清理均有可能造成锅炉大面积结焦。

（5）炉膛配风不合理或火焰中心偏斜贴壁。燃烧器损坏、一次风粉速度过低、燃料风开度过小（刚性不足）、空气动力场不合格等因素易造成煤粉气流刷墙结焦。

（6）锅炉长时间高负荷或过负荷运行。

（7）制粉系统运行方式不合理，或锅炉燃烧配风调整不当，造成炉内局部热负荷过高。磨煤机运行参数控制超规范，如出口温度过高、一次风率过低、分离器转速过高造成煤粉调整过细使着火点提前，造成喷燃器口结焦。

（8）锅炉运行中送风量偏低，氧量设置过低，造成锅炉低氧运行而产生结焦。

（9）锅炉吹灰器长期不能正常投入，短吹影响水冷壁，而长吹主要影响屏过，大量挂焦将严重影响锅炉安全运行。

（10）磨煤机出口风粉温度偏低。使火焰中心上移，造成炉膛出口处及其后部的受热面结渣。

3 锅炉结焦主要现象

（1）锅炉水冷壁局部、燃烧器周围、冷灰斗等处有焦渣聚集。

（2）锅炉煤水比降低，锅炉效率降低，锅炉管壁温度局部超温，锅炉出口温度、过热器、再热器出口或沿程蒸汽温度出现明显偏差，一、二级过热器减温水调门不正常升高或降低。

（3）燃烧器结焦严重时，易造成燃烧不稳定或掉焦时负压波动，炉膛出现明显热负荷不均，各受热面金属温度偏差增大。

（4）锅炉排渣量增大，掉大焦等，底渣出现较多的大块渣极易造成捞渣系统卡涩，同时有可能造成渣斗堵渣。

4 防止锅炉结焦控制措施

（1）各值长每班应安排专人按防止锅炉结焦检查标准进行两次检查，发现积灰、结焦现象应及时清理，如无法清理，汇报值长组织人员清理。

（2）加强锅炉运行中参数的分析。运行人员应定期检查锅炉的结渣情况，尤其在燃用低熔点煤质期间，应加强检查次数。当发现有明显结渣情况时，应及时向锅炉专业工程师汇报处理。应经常分析锅炉运行参数，重点分析排烟温度，减温水量的变化，分析过热器、再热器管壁温度变化情况。对比历史曲线发现锅炉在相同负荷工况下，若减温水量异常变大和过热器、再热器管壁超温等情况发生，应适当降低锅炉负荷运行，并加强锅炉吹灰。

（3）锅炉有结焦现象时，应及时联系燃料专业人员调整配煤方式，降低锅炉结焦可能性。

（4）无特殊情况时，应严格执行锅炉吹灰规定，不得擅自更改吹灰顺序，保证锅炉受热面清洁；同时应根据锅炉的掉焦、结焦情况和炉膛出口烟温变化，及时调整吹灰的方式和吹灰器投运数量和频率。运行中发现再热器两侧气温出现明显偏差时，除调整锅炉燃烧外，应增加过热器和再热器吹灰器投运数量。运行人员也可以结合锅炉负荷情况，增减吹灰器的投入数量。

（5）运行中应特别加强对制粉系统运行参数的监视和分析，保证磨煤机的出口温度、一次风量和煤粉细度在正常范围内。如果发现燃烧器口附近结焦，应适当降低磨煤机分离器转速，降低煤粉细度、降低出口温度、适当增加一次风率或者适当降低对应的磨煤机出力，将其出力转移，推迟燃烧器着火点。

（6）加强炉膛二次风风箱差压的控制调整。二次风可控制燃烧器的旋流强度，而风箱差压可以直接反映，它对CO浓度和控制贴壁氧量有重要影响。运行中应适度降低炉膛风箱压差，从而控制炉膛四周贴壁的CO浓度，减少还原性气氛的生产，对减轻结渣非常有利。

（7）控制合适的煤粉细度。调整煤粉细度可有效地控制喷燃器口的着火点，如提升煤粉系统能有效地缩短火焰行程，控制火焰中心高度，降低炉膛出口烟温，使炉膛内主燃区燃烧增强，从而降低燃烬区的火焰强度，对抑制燃烬区的还原性气氛有利，减少分隔屏和部位结渣倾向。

（8）合理调整制粉系统的运行方式，在保证锅炉燃烧安全的前提下尽量分散对称投运。避免锅炉局部热负荷偏高，造成炉膛内管壁局部高温腐蚀或出现结焦的可能。同时应努力调整制粉系统的运行方式，尽量燃用下层磨煤机，尽可能地降低炉膛出口温度。

（9）如果燃烧区域结焦，通过看火孔是否因一次风粉刚性不足，煤粉流刷墙所致，可适当提高一次风速及二次风电动调节挡板开度，避免火焰刷墙结焦。

（10）锅炉有结焦现象时，应及时调整燃烧方式。适当增加总风量提高氧量运行，抑制还原性气氛的产生（省煤器出口含氧量在450～600 MW，可提高至4.5%～5.5%）；提高一次风率推迟着火点位置，防止燃烧器和炉膛结渣（但不能太高否则易造成脱火或冲墙，建议单台磨最大风量不大于105 t/h）。

（11）根据电网要求采取变负荷运行有利于控制掉渣，但升降负荷过程不宜太快，以免大面积掉渣导致渣仓堵死。

（12）锅炉结焦严重时，应及时加强锅炉烟道吹灰，可适当降低风箱与炉膛差压，适当降低燃尽风量并增加整体炉膛的过量空气系数运行。

（13）如果渣仓渣量较多时，应通知除灰专业人员，利用炉底渣系统的关断门进行挤压，并组织人员清焦，经采取措施无效后，应申请降低锅炉负荷。

（14）如底渣系统故障在50 min内无法处理好时，应汇报生产副厂长并申请降负荷处理，组织人员进行捞渣；如果底渣系统故障运行中无法处理时，应申请停炉处理；底渣系统故障处理过程若积渣满至渣仓上部入孔门处，应经主管生产副总经理批准后申请停炉处理。

（15）除上述措施外，锅炉运行中可使用除焦剂对缓解锅炉结焦、防止锅炉掉大焦起到较好的效果。在锅炉结焦情况明显时，应视情况添加除焦剂。

5 防止锅炉结焦检查项目

（1）确认锅炉各受热面及炉墙情况是否正常，保温完好，各受热面壁温正常。

（2）检查锅炉各看火孔、入孔门确已关好，减少漏风对燃烧的影响。

（3）逐个打开炉各看火孔检查煤粉燃烧情况，火焰是否有偏斜、冲刷水冷壁，回火、卷吸、着火是否正常（注意正火面与背火面燃烧情况）。

（4）逐个检查各喷燃器口结焦情况，并应及时清理。

（5）通过CRT显示器画面判断火检、煤检是否正常，有无焦挡住。

（6）检查就地火焰观察孔是否有结焦。

（7）检查炉底干渣机系统是否运行正常。

（8）检查捞渣机内出渣情况，看是否有大块的焦块。

（9）定期检查相同负荷下的分离器出口温度及燃料情况，可以辅助判定水冷壁是否有结焦发生，升、降负荷工况应到捞渣机处理检查是否有掉焦。

6 结语

结焦直接影响着锅炉机组的安全、经济、稳定运行，是当前火电厂普遍存在的难题。因此，保证锅炉运行中受热面清洁，通过对锅炉运行中参数的不断分析，总结出合理有效的运行控制措施，控制并解决锅炉结焦的产生，将能有效地保证火电厂生产成本，对锅炉长期安全经济运行有着重要意义。