锅炉结焦论文(一)
论锅炉结焦的原因、危害及解决-毕业论文
论锅炉结焦的原因、危害及解决
摘要：锅炉结焦是火力发电厂中经常出现的问题，对于锅炉运行的安全性有着极大地危害。鉴于此，文章着眼于锅炉结焦这一问题，从原因、危害、解决对策三个方面进行分析论述，意在寻求锅炉结焦的有效防止方案，推进火力发电站更好、更快的发展。
关键词：锅炉结焦；原因；危害；解决
锅炉结焦指的是高温融化状态下，灰沉积于炉墙、炉管、受热面上的现象，其经常发生于火力发电厂中，具有一定的处理难度[1]。锅炉结焦问题的存在，会升高炉膛出口的烟温度，当炉内壁上的焦块脱落聚集，又会堵塞冷灰斗，造成锅炉爆管事故的发生，对于锅炉运行的安全性、经济性带来了严重的影响。
一、锅炉结焦的原因分析
锅炉结焦有着很强的危害性，其中以“掉焦灭火”最为典型，在其燃烧过程当中，伴随着温度、压力、可燃气体释放等诸多因素。结合实践来看，锅炉结焦的原因主要包括以下几个方面：
（一）炉膛内的温度
越高的燃烧器区域温度，灰到达软化状态就越容易，即越有可能有结焦的产生。部分煤的灰为中等熔点，其在炉膛内为一般温度时不会结焦，而当火焰温度特别高或热负荷过分集中时，也有可能发生结焦现象。同时，在炉膛出口的温度升高时，炉膛上部尤其是对流受热面或屏式受热面会出现结焦。此外，有时虽然煤灰变形温度要高于炉膛出口的温度，但因飞灰有着不均匀的化学组成，某些易熔颗粒呈半熔融或蓉蓉状态，可能于受热面粘结形成结焦。
（二）炉内燃烧的气流偏向
炉膛内空气的动力特性同燃烧器燃烧工况密切相关。在燃烧过程中可能形成偏向气流，从一定程度上来讲，这是燃烧需要，对着火、混合、炉膛充满度均有利。但如膛内动力场过大，就很有可能出现煤粉气流偏转贴壁的情况，进而造成锅炉结焦。
（三）煤质
煤炭是火力发电产的重要原料，质量差的煤具有水份高、灰份大、发热量低、不易挥发的特点，会引起锅炉内不稳定的燃烧，进而造成灭火放炮事故的发生，同时，劣质煤的应用需要采取“投油助燃”措施来维持燃烧的稳定性，浪费严重。不但如此，在燃烧过程中，劣质煤会伴有大量飞灰的生成，他们沉积在炉壁，结焦就形成了。此外，劣质煤炭还会推迟煤粉着火事件，延长其炉内燃尽时间，火焰中心进而上移，提升了炉膛出口的烟温，从而产生结焦问题[2]。通常来讲，优质煤灰熔点在1250℃-1500℃，而劣质煤则要低于1100℃，总之，将劣质煤作为原料，极易造成炉内焦块的生成。
（四）灰的熔点
从锅炉结焦的原因来看，是灰处于融化状态下在受热面上的沉积，由此可以看出，伙熔点是锅炉结焦发生的一个关键因素。在燃烧过程中，如煤中有大含量的硫化铁、氧化钠、氧化钾、氧化亚铁时，就会降低灰熔点，结焦就容易发生。而入煤中有大含量的氧化硅、氧化铝时，结焦就不容易发生。灰熔点还同炉内环境、灰的化学构成、烟气灰浓度有着一定关系：燃煤中不一样的灰含量浓度，灰熔点也不一样，这是因为在加热过程中，灰中成分接触频繁，分解、助熔、化合
锅炉结焦论文(二)
论文1(锅炉结焦)
锅炉运行方式探索
——谈我厂#300MW锅炉末过结焦的原因分析
[摘要] 本文通过对近几年来#1锅炉未过结焦的原因进行了分析，提出了相应改进措施，以期通过治理来消灭结焦，降低因此而造成非计划停机，提高机组运行的可靠性。
关键词：锅炉 结焦 治理 经济运行
#1锅炉是由瑞士苏尔寿公司提供的复合循环锅炉的一种，为低倍率复合循环锅炉，锅炉参数与热力指标如下：
虽然是由国外引进第一台300ＭＷ锅炉，但缺陷很多，可是由于我们多方面的治理，运行已有二十五、六年了，逐步趋于稳定，不足之处就是末过结焦较为严重，一直困扰着我们，特别近年来运行不到两个月, 末过就挂上厚度约200——500mm焦子，很难除掉，最后，甚至达到接近只有停炉才能处理的地步。虽然经过几次治理，但效果都不尽人意，因此就此问题根据我多年运行经验，谈一谈我个人对这
台炉结焦看法。【锅炉结焦论文】
要想解决不结焦，首先应了解煤粉的燃烧过程、煤粉在炉膛里的燃烧情况、以及形成结焦的过程和结焦条件。
煤粉燃烧分为三个阶段：即着火阶段、燃烧阶段、燃尽阶段。对应于煤粉燃烧的三个阶段，可以在炉膛中划分出三个区（如图一所示）
即着火区、燃烧区与燃尽区，由于燃烧的三个阶段不是截然分开的，因而，对应的三个区也没有明显然的分界线。大致可以认为喷燃器出口附近（离喷燃器200——300㎜、最多500㎜，太远火焰中心上移，
末过容易结焦，太近烧喷燃器，喷燃器附近也容易结焦。）是着火区，炉膛中部与喷燃器同一水平的区域以及稍高的区域是燃烧区，高于燃烧区至炉膛出口的区域都是燃尽区。其中着火区很短、燃烧区也不长，而燃尽区却比较长，根据R90=50%的煤粉试验，其中97%的可燃质是在25%的时间内燃尽的，而其余30%的可燃质却在75%的时间内燃尽。所以控制好煤粉燃烧区域是关键。
结焦过程和结焦条件：
灰的熔化特性在没有试验条件时可以这样认为：熔点高的SIO2、AI2O3含量多，灰的熔点就越高；相反熔点低的CaO、MgO、Fe203、K2O、Na2O等氧化物存在，灰的熔点就较低。在炉膛内多数结焦的肌理就在于灰中含有熔点低的Na2O和K2O凝结在管壁上与烟气中的SO3化合生成硫酸盐：Na2O+SO3=Na2SO4或K2O+SO3=K2SO4。因为硫酸盐有粘性可以捕捉飞灰形成结焦。
在炉膛中心高温区域内，煤粉灰的某些（一些熔点较低的成分及一些共晶混合物）熔化成液态，另外一些难熔的成分则在火焰中心也不熔化。但是，由于灰量各种成分组成的，因而，在高温处，灰粒一般为液态或软化状态，随着烟气的流动，温度渐降，当接触到受热面时，如果灰粒仍保持软化状态，则可能粘结在受热面上形成结渣。
屏式过热器（#1炉末级过热器为屏式过热器）上结渣过程，常开始于飞灰在管子上的积聚，由于灰的导热性差，使软化的灰容易粘附，因而在积聚灰外面很容易粘上一层软化渣粒，形成第一粒渣。第一层渣结上后，灰渣外壳温度更高，因而更容易结上第二层渣，如此
发展下去，外壳温度越来越高，结渣越来越厚。当渣的温度达到熔化温度时，多了会流下来形成倒挂，范围越来越大，把整个屏间隔封上了，扩大了结渣的范围，因而，结渣的过程是个自动加剧的过程。
显而易见，形成结渣条件：火焰温度较高和灰熔点低。比如说，锅炉超负荷运行，以致炉温度高，火焰偏斜，使高温火焰靠近过热器；由于炉底漏风等原因，使火焰中心上移，以致炉膛出口烟温增高，这些都会引起结渣。
具体原因故分析如下：
一、 设备本身的原因-------磨煤机出口煤粉分配挡板
磨煤机出口煤粉分配挡板 （图二） 磨煤机出口分配挡板角度直接影响火焰中心位置，燃烧区域，火焰中心上移，至使末过火焰温度偏高，达到灰的熔点，粘在末过管壁上形成结渣，火焰中心下移，至使末过处火焰温度偏低，汽温保证
锅炉结焦论文(三)
浅析锅炉结焦及其对策
【锅炉结焦论文】
浅析锅炉结焦及其对策
[摘要]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、降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响了锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。如何有效控制锅炉结焦、积灰成为提高锅炉效率的重要课题。
【关键词】锅炉；结渣；积灰；灰渣清除
电站锅炉主要以煤作为燃料，其燃烧产物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物质，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、降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响了锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。
1、结渣积灰的基本形式及原因
1.1 锅炉的结渣【锅炉结焦论文】
在煤粉炉和燃油炉中，燃烧火焰中心温度在1500~1700℃之间。燃料中的灰在这样高的温度下大多熔化为液态或呈软化状态。由于水冷壁的吸热，从燃烧火焰中心向外，越接近水冷壁温度越低。在正常情况下，随着温度的降低，灰份将从液态变为软化状态进而变成固态。如果灰还保持着软化状态就碰到受热面时，由于受到冷却而粘结在受热面上，形成结渣（俗称结焦）。
1.2 锅炉的积灰
锅炉受热面上的积灰有粘结性和疏松性积灰两种。粘结性积灰是由于烟气中的硫酸蒸汽凝结在受热面管壁上而粘住灰粒，并与灰粒作用而形成水泥状的堵灰。当锅炉的燃烧不正常时，烟气中带有大量的碳粒子，这些碳粒子可以吸附烟气中的二氧化碳、二氧化硫和水蒸汽。二氧化硫和水蒸汽又化合成亚硫酸（H2SO3）。亚硫酸是很强的还原剂，会再次氧化成硫酸（H2SO4）；碳粒子吸附的三氧化硫和水蒸汽也会直接化合成硫酸。含有硫酸的碳粒子具有很强的粘性，它沉积在受热面上不仅很牢固，而且硫酸有很强的腐蚀性，它与受热面作用生成硫酸亚铁（FeSO4），更增加的这种灰的牢固性。随着燃料中含硫量的增加，粘结性积灰的可能性也增加。疏松灰是各种锅炉中最常见的积灰方式，它发生在锅炉的所有受热面上，煤粉炉主要是这一类积灰。当烟气冲刷管束时，管子的背面形成涡流区，大的灰粒因其运动惯性动能大，不容易卷进涡流区；但小的灰粒则容易被卷近旋涡撞在管壁上，并通过静电引力及摩擦阻力等方式粘结在上面形成积灰。
1.3 锅炉结渣的其他原因
(1)燃烧过程中空气供应量不足。煤灰是多成分的复杂化合物,同一煤种的灰渣在不同的烟气或气体介质中,化学成分会发生变化,灰熔点也随着成分的改变而改变。
(2)一次风门与二次风门调节不当锅炉运行的配风方式也是影响结渣或积灰的主要因素。
(3)磨煤机及给粉机故障煤粉细度和粒度分布对锅炉结渣有一定影响，煤粉过细、过粗均可能引起结渣。
(4)锅炉高负荷连续运行锅炉结渣、积灰随锅炉负荷及烟气温度的增加而增
锅炉结焦论文(四)
关于循环流化床锅炉结焦问题分析
[摘 要]循环流化床锅炉（Circulating fluidized bed，CFB）是近几年才得到迅速发展的一种电站锅炉，CFB的设计与运行都需要在不断的经验积累中逐渐完善。由于其结构特征，循环流化床锅炉在运行中仍会经常性出现问题，其中最为常见的故障即是结焦。循环流化床锅炉的结焦问题对锅炉安全经济的日常运行产生直接影响。本文对于循环流化床锅炉结焦问题作了分析。 [关键词]循环流化床锅炉结焦 原因 对策
中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0085-01
一、关于循环流化床锅炉结焦现象
在循环流化床锅炉的调试与运行中，结焦是较为常见的问题之一，其主要可以分为高温结焦与低温结焦。循环流化床锅炉出现结焦现象的原因是多方面的，其危害性也较为严重。锅炉结焦事故的产生会给电厂带来严重的损失，防止锅炉结焦是电厂技术人员研究的一个重要的课题。
通过对我国已投产的大型循环流化床锅炉的调查与研究发现，结焦是循环流化床锅炉日常运行中普遍发生的一种较为严重的问题。结焦问题的处理对循环流化床锅炉的安全经济运行起到直接影响作用，同时也关系到循环流化床锅炉在生产中的进一步发展与应用。由此可见，提出循环流化床锅炉结焦问题的解决对策是提高、稳定大型循环流化床锅炉运行水平的有效手段。
循环流化床锅炉在运行时出现结焦的现象主要有：⑴ CRT显示床温、床压极不均匀，燃烧极不稳定，相关参数波动大，偏差大。⑵ 结焦初期（局部）料层差压下降，结焦严重时，料层差压急剧增加。⑶ 氧量快速下降，几乎近于零。⑷炉膛负压增大，一次风量，风室风压波动大。⑸ 负荷、压力、汽温均下降。⑹ 排渣不畅，床层排渣管发生堵塞，单个或多个放渣口放不出渣或放渣中有疏松多孔烧结性焦块（局部结焦）；⑺观察火焰时，局部或大面积火焰呈现白色。
二、 锅炉运行中结焦产生的可能原因分析
当床层整体温度低于灰渣变形温度而由于局部超温或低温烧结而引起的结焦称低温结焦，低温焦块是疏松的带有许多嵌入的未烧结颗粒。床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦现象称高温结焦，高温焦块表面上看基本上是熔融的，冷却后呈深褐色并夹杂少量气孔。运行中的床温、床压和流化都正常情况下出现的缓慢长大的焦块称渐进性结焦，这种结焦是较难察觉的。炉内结焦是由于高温结焦、低温结焦、渐进性结焦和油煤混燃时间较长以及流化不正常引起的结焦，不论是哪种原因引起的结焦，一旦渣块在床料中存在并随着时间的推移，焦块将越来越大，造成流化困难，堵塞排渣管，最后被迫停炉。
生产运行中结焦可能原因分析：
第一，燃煤、床料的熔点较低，在床温较低的情况下即可能造成结焦。第二，流化风量较低，使长时间流化不良。一次风量较临界流化风量要低，使物料流化状态不好。布风板阻力应当是整个料层阻力的25%至30%，布风板阻力低于这个标准，且炉底风压过低时，会出现布风不均的现象，导致炉内物料流化不良，在床层内部出现局部地区供风量大造成吹穿的现象，而在其他部分的供风不足，使床温升高，造成物料粘结而形成焦块。第三，风帽损坏导致布风板不能均匀布风，部分料层不流化。第四，返料影响。返料风过小导致返料器不能正常返料，使耐火材料突然塌落造成返料器堵塞等原因，使返料不能正常返回炉内，床温过高而形成结焦。若此时为了维持压力和汽温继续加煤，则床温在这两者的影响之下急剧上升导致结焦。第五，床温测量装置发生故障，使运行人员对床温判断失误或者无法处理某一单点床温过高的状况。第六，压火时由于不适当的操作使冷风进入炉内。第七，锅炉超负荷运行时间过长或者运行负荷快速增加，操作不当。第八，起炉时料层设置过薄或过厚。
三、 预防循环流化床锅炉结焦的措施
（一）锅炉点火过程中的控制
锅炉点火过程中要求流化良好，在锅炉点火后期，投煤时要特别注意，此时温度较高，加入的煤大部分还没有着火，一旦着火，温度会上升较快，如果控制不好，就很容易结焦。所以在点火后期，要确保床料流化，给煤时不能大量给煤，而是采取脉冲式给煤；尽量避免床料中有小焦块，如有小焦块，要尽量钩出；尽量缩短小风量运行过程时间，以避免造成“低温结渣”。在点火后期，不可大量添加引子煤（是指热值大于22000Kj/kg的烟煤），否则会使炉料爆燃，控制不了温度的上升速度，采用木炭助燃点火的，也不可添加太多的木炭。采用油枪点火的，后期就要控制好油量，不可把燃油突然开大或突然关小，尽量控制好床料的温升速度。往往在锅炉点火过程中的一点操作失误就导致锅炉结焦。
（二）不可盲目减风
风量过大会带走床层热了量，造成床温下降，但并不意味着必须减风，要根据具体情况而定。如果床温在800-850℃区间，足以使该煤种着火，我们应该酌量加煤，并注意氧量的变化，当氧量下降时，酌情减煤，而床温持续上升时，可适当增大一次风档板阀位5%-8%，在该床温下即可稳定运行，剧烈地加风或减风都是不允许的。有的锅炉的一、二次风都是从锅炉的一次风机出来的，开大二次风门，其实也就相当于关小一次风门，在运行过程中，突然开大二次风门，一次风量就减少了，当一次风量低于炉料的流化风量时，就使炉料沉积从而产生结焦。
（三）注意料层差压的变化
正常运行的流化床锅炉，料层差压是持续、均匀地变化，料层剧增或剧减是不正常的，应该分析原因，特别是料层差压剧增，往往是结焦的前兆，有一次结焦，料层差压剧增，只要开大一次风档板即可避免结焦。所以司炉工在运行过程中要注意观察料层差压的变化，一旦突变，就要立即采取措施，避免结焦事故的发生。
（四）床层温度的控制与调节
锅炉正常运行时，在保证不发生结焦的情况下，尽量提高床温，床温的提高有利于煤的燃尽；但另一方面要低于床料的变形温度100-200℃，对于我厂的循环流化床锅炉，床温要控制在900-980℃。调节床温的方法有：（1）在一定负荷下风量不变，用变更给煤量的手段来调节床温，（2）在一定负荷下给煤量不变，用增减风量的手段来调节床温，（3）当负荷变化较大的情况下，给煤量与送风量同时调节。
（五）不可盲目放循环灰
反料器投入正常后，有利于床温的稳定和汽温的正常，但司炉工在运行时，当料层差压增大时，盲目放循环灰，造成大量高温循环灰（900℃以上）外泄，使流化床内物料成分改变，床温波动，最后造成结焦。在运行中，要常检查返料器是否正常。
（六）控制好给煤粒度
燃煤粒度要求粒度大的不能太多，破碎机出煤的粒度要严格控制，大于10大于10mm以上的煤粒绝不能多于2%，否则要查明原因，进行处理。上煤工要检查自己上的煤粒情况，司炉工也要经常检查给煤机的进煤情况，发现问题要及时沟通处理。
（七）控制好料层的厚度
一般司炉工根据风室压力进行控制料层厚度，我们运行时，要求风室压力在10.0～12.0kPa之间，床压高时，通过排渣来控制，床压低时，通过不排渣来控制。排渣时根据料层差及时少放勤放，排出的渣有渣块时要及时汇报司炉，排渣结束时应认真检查，确认排渣门关闭严密后，方可离开现场。如果排渣量由司炉工控制，司炉工要特别注意床料差压与风室压力，不可把料层排得太薄。
（八）严格控制燃煤质量
我们尽量燃用灰熔点高的煤种，尽量不选用含钾、钠高的煤种。在运行中，我们还应该采取配煤的方式来控制入炉煤的品质。我们对当地贫煤与烟煤进行配比，根据司炉运行情况及时调整煤的配比，使锅炉运行达到最佳状态。
参考文献
[1] 张兴阳.循环流化床锅炉结焦原因分析及预防措施[J].神华科技.2013.02
[2] 吕太 郭振威 张大伟.230t/h循环流化床锅炉结焦原因分析与处理措施[J].东北电力技术.2011.08
[3]张爱霞 孟凡茂.浅谈循环流化床锅炉结焦预防措施[J]. 科技与企业.2012.08期
[作者简介] 魏兵雷（1985―），男，河南省人，毕业于内蒙古工业大学，助理工程师，现从事火力发电厂运行工作。
http://m.zhuodaoren.com/fanwen375805/
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