一、什么是鍋爐結焦?

結焦是鍋爐運行中比較普遍的問題，一般情況下，隨著煙氣一起運動的灰渣顆粒，由于爐膛水冷壁受熱面的吸熱而同煙氣一起被冷卻，如果液態(tài)的渣粒在接近水冷壁或爐墻前，已經因為溫度降低而凝固，當附著在受熱面管壁上時，將形成一層疏松的灰層，運行中通過吹灰很容易除掉。當爐膛內溫度較高時，一部分灰顆粒已經達到熔融或半熔融狀態(tài)，若這部分灰顆粒在達到受熱面前未得到足夠冷卻達到凝固狀態(tài)，具有較高的粘結能力，就容易粘附在受煙氣沖刷受熱面或爐墻上，甚至達到熔化狀態(tài)，粘附熔融或半熔融狀態(tài)的灰顆粒和未燃盡的焦炭使結焦不斷發(fā)展。在燃燒過程中，煤粉顆粒中所含的易熔或易氣化的物質迅速揮發(fā)，成氣態(tài)進入煙氣中，當溫度降低時凝結，或者粘附在煙氣沖刷的受熱面或爐墻上?；蛘吣Y在飛灰顆粒表面，成為熔融的堿化物膜，然后粘附在受熱面上形成初始結焦層，成為結焦發(fā)展的條件。

二、形成結焦的原因有哪些呢

形成結焦的原因有很多，最主要的有一下幾點。我們來分析一下。

1.煤種的影響：結焦的形成，與煤種有直接的關系。煤的質量不好，灰分較大，就容易形成結焦。相反就不容易形成結焦。

2.煤粉質量的影響：磨煤機鋼球磨損嚴重、分離器堵塞及中速磨磨輥磨損、旋轉分離器的轉速等因素的影響，導致磨煤出力的降低。煤粉的質量下降，無法保證煤粉的安全、溫度、高效運送。而無法及時加入煤粉，便會使爐膛長時間的保持很高的溫度，使灰分有機會軟化液化，給結焦創(chuàng)造了條件。

3.爐膛內溫度的影響：爐膛燃燒器區(qū)域中的溫度越高，灰分就越容易達到軟化狀態(tài)，或者達到熔融狀態(tài)。這就給結焦制造了源頭。形成結焦的可能性也就越大。燃燒區(qū)域內的溫度越高，煤粉中容易揮發(fā)的那部分物質的氣化也就越強烈。為結焦由創(chuàng)造了條件。

4.風煤配比的影響：風機對結焦的影響主要是引送、一次風機，鍋爐的引風機是用來進將爐膛中燃料燃燒所產生的煙氣吸出并送入煙道。由于引風機所吸出運送的煙氣是高溫的，并帶有大量的灰分和雜質。所以如果引風機的風力不足時，就會有煙氣中的灰分沒有被吸出，便會被高溫成軟態(tài)進而成為液態(tài)，這樣就給結焦又創(chuàng)造了條件。

5.空氣動力場特性的影響：在鍋爐的爐膛內。如果火嘴安裝的角度不正確，和配風配的就會不合理。這樣就會導致爐內的空氣動力工況呈不良狀態(tài)。這樣就會造成燃燒的切圓過大，使燃燒中心偏離。高溫的煙氣便會沖刷水冷壁面。煙氣中的熔渣在未得到凝固前就接觸水冷壁，瞬時硬化面而形成結焦。

6.煤粉濃度與細度的影響：噴煤的煤粉質量也會導致結焦的產生。

7.熱負荷的影響：爐膛容積的熱負荷、爐膛斷面的熱負荷、燃燒器區(qū)域的熱負荷、爐膛的幾何尺寸都對鍋爐結焦有影響。

8.吹灰器的影響：鍋爐的吹灰器長期不投入使用。受熱面上的積灰會逐漸增多，也會被高溫缺氧而軟態(tài)和液態(tài)，從而導致結焦。

三、爐膛結焦原因

1、爐內呈還原性氣氛，結渣性增強;

2、一次風速偏低;

3、一次風管風量分配不均，造成爐膛火焰偏斜;

4、鍋爐運行時負壓太高，漏風嚴重，使主燃燒區(qū)嚴重缺風，還原性加強;

5、運行中燃燒器向下擺動過低，致使煤粉氣流直接沖刷冷灰斗;

6、所燒的煤種易結焦;

7、長時間未吹灰;

8、分級燃燒過度，主燃燒區(qū)域缺氧，氧量及總風量偏小。

四、采取的措施

1、提高一次風壓及降低磨煤機出口溫度。按給定的負荷/一次風壓對應曲線進行一次風的調整，通過提高一次風壓，開大燃料風擋板等措施提高氣流剛性，推遲著火點位置，有效地防止了火焰貼墻和煤粉離析。磨煤機出口溫度隨著煤質的不同還可進行不同的調節(jié)，具體應視煤的揮發(fā)份而定，高揮發(fā)份煤磨煤機的出口溫度可調節(jié)低些，低揮發(fā)份煤磨煤機的出口溫度可調節(jié)高些;

2、加大爐內空氣量，適當提高氧量;

3、控制燃燒器的熱負荷。保持每臺磨煤機在最佳負荷下運行，嚴禁超負荷。分散投運燃燒器，由于燃燒不集中，傳熱分散，降低了爐膛溫度，結渣減緩;這也保證了一定的煤粉細度，使煤粉中的粗顆粒不易從氣流中分離出來與水冷壁沖撞，到達水冷壁以前已經冷卻固化，縮短了煤粉顆粒燃盡的時間，在水冷壁貼壁處不產生還原性氣氛，以至于灰熔點降低;

4、輔助風的調整。當爐內整體氣流偏轉過大、刷墻、結渣較嚴重時，采用縮腰型配風加以改善;

5、加強吹灰操作，保證受熱面的清潔;

6、加強配煤及摻燒煤，選擇不易結焦煤。

五、鍋爐結焦的原因、危害和解決辦法

劣質煤的特點：水份高，灰份大，發(fā)熱量低，揮發(fā)份低，著火點高等?；鹆Πl(fā)電廠在燃用劣質煤時，一方面，鍋爐燃燒不穩(wěn)，易引起鍋爐滅火放炮事故;另一方面，為穩(wěn)定燃燒需投油助燃，浪費了大量的燃油。同時，飛灰含碳量增大，鍋爐效率降低，經濟性差。此外，還存在燃用劣質煤，使鍋爐易結焦，各受熱面磨損嚴重，鍋爐運行各參數不穩(wěn)，運行人員調整工作量增大等問題。此外，劣質煤是火電廠鍋爐運行人員最難調整，最頭疼、最不愿燃用的煤種。

六、鍋爐結焦的原因

1、結焦與灰熔點有關

結焦的根本原因是熔化狀態(tài)下的灰沉積在受熱面上。可見，灰的熔點是結焦的關鍵。

煤灰對于高溫受熱面沾污結焦的傾向,可用灰熔點溫度及灰的主要成分來判斷煤灰的結渣指標。通常可用灰成分中的鈣酸比、硅鋁比、鐵鈣比及硅值來判斷其結焦傾向，用Na2O的質量分數可以判斷其沾污性?；业娜埸c與灰的化學成分、灰周圍的介質性質及灰分濃度有關。灰的化學成分以及各成分含量比例決定灰熔點的高低。灰熔點比其混合物中最低熔點還要低?；胰埸c越低，鍋爐受熱面越容易結焦。灰熔點與灰周圍的介質性質有關。當煙氣中有CO、H2等還原性氣體存在時，灰熔點降低大約200℃。這是因為還原性氣體能使灰分中高熔點的Fe2O3還原成低熔點的FeO的緣故，二者熔化溫度相差200～300℃?；胰埸c還與煙氣中灰的濃度有關。在其他條件相同的情況下，煤中含灰量不同，灰熔點也會發(fā)生變化。這是因為灰分中各成分在加熱過程中，相互接觸越頻繁，則產生化合、分解、助熔的機會也越多，則熔點降低的可能性也越大。

2、 結焦與燃燒器噴射角度有關

若燃燒器安裝角度有偏斜、燃燒器本身存在缺陷，燃燒器切圓過大，煤粉氣流發(fā)生偏斜擦墻，往往會導致鍋爐嚴重結焦。

3、 結焦與燃燒調整有關

燃燒調整不合理，一次風壓過低，風速過低，煤粉過細，著火早，二次風速過大，四角風量分配不均勻，四角燃燒器粉量不均勻等原因，均會引起煤粉氣流擦墻結焦。若鍋爐運行中配風不合理或風量不足，氧量低，會使爐內產生還原性氣氛。在投油穩(wěn)燃時，使用上層油槍，使得上層一次風處熱負荷集中，局部爐溫高，達到灰熔點，導致鍋爐結焦。

4、結焦與鍋爐設備漏風有關

爐膛漏風、制粉系統(tǒng)漏風增大進入爐內的風量，降低燃燒室的溫度水平，推遲燃燒進程。冷灰斗處漏風會抬高火焰中心，火焰拉長，導致爐膛出口煙溫升高，容易引起屏過結焦?？疹A器漏風，不但引風機電耗增大，而且部分送風量進入煙道，容易造成爐內缺風。

七、鍋爐結焦的危害

結焦的危害主要表現在以下一些方面：

結焦對鍋爐汽水系統(tǒng)的影響是什么?

①結焦會引起蒸汽溫度偏高：在爐膛大面積結焦時會使爐膛吸熱大大減少，爐膛出口煙溫過高，使過熱器傳熱強化，造成過熱蒸汽溫度偏高，導致過熱器管超溫;

②破壞水循環(huán)：爐膛局部結焦以后，使結焦部分水冷壁吸熱量減少，循環(huán)流速下降，嚴重時會使循環(huán)停滯而造成水冷壁管爆破事故。

③鍋爐熱效率下降：受熱面結焦后，使傳熱惡化排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降;燃燒器出口結焦，造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能燒壞燃燒器;使鍋爐通風阻力增大。

④影響鍋爐出力：水冷壁結焦后，會使蒸發(fā)量下降;爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，以及通風阻力的增大，有可能成為限制出力的因素。

⑤影響鍋爐運行的安全性：結渣后過熱器處煙溫及汽溫均升高，嚴重時會引起管壁超溫;結焦通常是不均勻的，結果會使過熱器熱偏差增大，對自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安全性以及強制循環(huán)鍋爐的水冷壁熱偏差帶來不利影響;爐膛上部結焦塊掉落時，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，并且結焦容易形成大量大塊焦塊，大塊焦渣掉落在冷渣斗內堆積不能及時運走使鍋爐被迫停運。

結焦會大大縮短鍋爐及其設備的使用壽命。排煙的損失增大，鍋爐熱效率的降低。引風機消耗的電量增加。

1、結焦會引起過熱汽溫升高，并導致過熱汽溫、再熱汽溫減溫水開大，甚至會招致汽水管爆破;結焦會使鍋爐出力降低，嚴重時造成被迫停爐;結焦會縮短鍋爐設備的使用壽命;排煙損失增大，鍋爐效率降低;引風機消耗電量增加;由于結焦往往是不均勻的，因而水冷壁結渣會對自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安全性和強制循環(huán)鍋爐水冷壁的熱偏差帶來不利影響;

2.結焦易成灰渣大塊，使撈渣機、碎渣機運輸困難，有時會過載跳閘，嚴重時使渣溝受堵，不得不降負荷運行;

3.結焦若熔合成大塊時，因重力從上部落下，導致砸壞冷灰斗水冷壁。低負荷會因掉大塊焦而引起燃燒不穩(wěn)甚至熄火;

4.若造成水冷壁全部結焦時，只有停爐進行人工清焦;

5.鍋爐的大焦塊掉在撈渣機后，瞬間產生大量的水蒸氣，破壞撈渣機的水封，同時使爐底漏入大量冷風，造成燃燒器區(qū)域(尤其是下排燃燒器區(qū)域)煤粉火焰著火狀況的嚴重惡化，使爐膛負壓產生劇烈波動(超限)而引起鍋爐滅火。

八、防止鍋爐結焦的辦法

鍋爐結渣原因是多方面的，防止或解決鍋爐結焦問題首先應找出結焦的原因，從多方面入手，加以解決。防止和減少鍋爐結焦的具體措施如下：

1) 選擇合理的運行氧量

鍋爐運行氧量即爐內的氧化或還原性氣氛，它對鍋爐的結焦有非常大的影響，如果鍋爐運行氧量偏低，爐內還原性氣氛較強，煤的灰熔點就會下降，鍋爐就容易結焦。這是因為灰熔點隨著鐵量的增加而下降，鐵對灰熔點的影響還與爐內氣體性質有關，在爐內氧化性氣氛中，鐵可能以Fe2O3形態(tài)存在，這時隨著含鐵量的增加，其熔點的降低比較緩慢;在爐內還原性氣氛中(氧量不足)，Fe2O3會還原成FeO，灰熔點隨之迅速降低，而且FeO最容易與灰渣中的SiO2形成熔點很低的2FeO?SiO2，其灰熔點僅為1 065 ℃。

當煤質有波動時，運行人員沒辦法根據實際情況進行調整，造成鍋爐燃燒配風方式不是處于優(yōu)化狀態(tài)，特別是上層噴嘴煤粉顆粒燃盡性差，有一部分大顆粒煤粉在爐膛出口處尚未燃盡，導致鍋爐爐膛出口煙溫偏高，結焦嚴重，由于爐膛截面大，熱負荷較小;當煤質變劣時，煤粉的燃盡性能適應能力不強。

爐內吹灰工作，特別是重點區(qū)域要增加吹灰次數，如果運行氧量還偏低，必要時適當降低負荷。由于結焦的主要區(qū)域在爐膛出口處，此處容易堵塞煙道，增加煙氣阻力，引風機出力更顯不足，所以要防止結焦與還原性氣氛惡性循環(huán)的趨勢。機組檢修時，對空氣預熱器進行重點清洗，降低風煙道的阻力, 提高風機的出力。

2) 選擇合理的爐膛出口溫度

對鍋爐進行優(yōu)化燃燒調整試驗，對爐膛出口煙溫(或高溫受熱面管壁溫度)進行在線監(jiān)視，在保證主參數合格的前提下，建立在線的優(yōu)化運行指導系統(tǒng);通過合理調配各一次風和二次風的運行風門開度以及運行氧量，保證主參數合格和爐膛出口煙溫低于燃煤灰熔點的同時來保證蒸汽質量，從而防止爐膛出口結焦;通過對爐膛出口煙溫、過熱汽溫、鍋爐負荷、燃燒氧量、爐膛排煙溫度等各種運行參數的在線監(jiān)測，也可以評價鍋爐爐膛出口是否會產生結焦，從而防止在燃用不同煤種時鍋爐爐膛結焦，并能獲得最大的鍋爐效率。

3)保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原性氣氛，防止局部嚴重積灰、結焦

當一、二次風的位置、風速、風量設計不合理時，盡管爐內總空氣量大，但仍會出現局部區(qū)域的熾熱焦碳和揮發(fā)分得不到氧量而出現局部還原性氣氛。當煤粉爐煙氣含氧量低于3%時，由于局部缺氧，將會使CO含量急劇增加。

4) 應用各種運行措施控制爐內溫度水平

爐內溫度水平高，將使煤中一些易揮發(fā)堿性氧化物汽化或升華(1400度以上)，使堿金屬化合物在受熱面上凝結(1000~1100度)。堿金屬直接凝結在受熱面上會形成致密的強黏結性灰?？稍诔跏蓟覍又行纬僧a生低熔點復合硫酸鹽反應的條件，還會使含有堿性化合物的積灰外表層黏結性增強，加速積灰過程的發(fā)展。煤灰呈熔化或半熔化狀態(tài)，熔融灰會直接黏在受熱面上，產生嚴重結焦。

措施：加大運行中過量空氣系數，增加配風的均勻性，防止局部熱負荷過高和產生局部還原性氣氛，調整四角風粉分配的均勻性，防止一次風氣流直接沖刷壁面，必要時采取降負荷運行。

5) 組織合理而良好的爐內空氣動力場是防止結焦的前提

當灰渣撞擊爐壁時，若仍保持軟化或熔化狀態(tài)，易黏結附于爐壁上形成結渣，因此必須保持燃燒中心適中，防止火焰中心偏斜和貼邊

6) 四角煤粉濃度及各燃燒器配風應盡量均勻

煤粉噴口煤粉量分配不均勻的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負荷分配不均勻，在燃燒空氣不足的情況下，爐膛結焦狀況惡化。當燃燒器配風不均勻或者鍋爐降負荷，燃燒器缺角或缺對角運行時，爐內火焰中心會發(fā)生偏斜。運行時要盡量調平四角風量，避免缺角情況。

7) 要有合適的煤粉細度

煤粉粗，火炬拖長，粗粉因慣性作用會直接沖刷受熱面。再則，粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多，熔化比例高，沖墻后容易引起結焦。但是，煤粉太細也會帶來問題，一是電耗高，制粉出力受到影響，二是爐膛出口煙溫升高，易引起結焦。

8) 適當提高一次風速可以減輕燃燒器附近的結焦

提高一次風速可推遲煤粉的著火，可使著火點離燃燒器更遠，火焰高溫區(qū)也相應推移到爐膛中心，可以避免噴口附加結焦。

提高一次風速還可以增加一次風射流的剛性，減少由于射流兩側靜壓作用而產生的偏轉，避免一次風直接沖刷壁面而產生結焦。

注意一次風速的提高受煤粉著火條件的限制。

9)爐膛出口溫度場應盡可能均勻

降低爐膛出口殘余旋轉，均勻的溫度分布可使密排對流管束中煙氣溫度低于開始結焦溫度。應用二次風反切來減少殘余旋轉。

10) 摻燒不同煤種

煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰焦特性。低灰熔點煤灰分仍在受熱面上沉積，但高熔點固態(tài)灰對受熱面有一定的沖刷作用，使沉積量降低。

11)配風方面

高負荷開大底層風。加強對爐膛的吹灰，防止低負荷掉灰對鍋爐燃燒產生不良的擾動。

12)燃燒中配合化學除焦

根據國內外不同電廠鍋爐結焦的情況分析，專家們得出一致結論：不管你的鍋爐如何設計，運行上如何精心調整，世界上沒有一臺燃煤鍋爐能徹底堵絕鍋爐結焦這一難題!根據科技發(fā)展的現狀，燃燒中配合化學除焦，應該是目前較好的唯一途徑。

捅渣工作，是鍋爐運行專業(yè)安全風險最高的一項工作!火星四濺亂飛，10多米的鋼筋扁鋼燒的通紅彎彎曲曲，一不小心就會燙到人!控制爐膛的溫度場。為使爐膛溫度場分布適宜, 降低壁面及受熱面附近的溫度水平, 防止局部溫度過高, 可從運行調整和設備改進方面采取措施。加強運行監(jiān)視, 及早發(fā)現結焦并消除在運行過程中。要根據儀表指示和實際觀火口的情況，觀察、判斷有沒有結焦。一方面消除結焦的根本原因，另一方面在開始發(fā)生結焦現象時就加以清除。使用鍋爐除渣清焦劑。鍋爐清灰劑在投人嫩煤中一起送人爐膛進行燃燒時，可以有效改普爐臉內的還原性氣氛, 對緩和爐膛內的結焦及尾部煙道結灰有一定的效果, 此外，還可降低排煙溫度，提高鍋爐效率，一定程度降低煙氣中的SO2含量。但清灰劑一般僅作為除結焦輔助之用，主要的防結焦措施還是優(yōu)化運行方式。鍋爐受熱管壁噴涂新型防結焦涂層。在結焦嚴重的衛(wèi)燃帶及相應水冷壁處用火焰噴涂法噴涂奧氏體合金，利用奧氏體合金與爐渣熱膨脹系數的不同及化學上兩者不具親和力，減少結焦的可能性噴涂試驗比較發(fā)現，噴涂后預防結焦有效果。循環(huán)流化床鍋爐結焦的預防措施 循環(huán)流化床鍋爐結焦一旦產生，便會迅速增長，焦塊長大速度越來越快，因此預防結焦和及早發(fā)現結焦并予以清除是運行人員必須掌握的原則。 保證良好的流化工況，防止床料沉積保證燃料制備系統(tǒng)正常工作，給煤粒度符合設計要求。

嚴格控制料層差壓，均勻排渣。采用人工放渣要及時，做到少放勤放，排出的爐渣有渣塊應匯報司爐，排渣結束后排渣門要關閉嚴密。

認真監(jiān)測床底部和床中部溫差，如果溫差超出正常范圍，說明流化不正常，下部有沉積或結渣，此時，可短時開大一次風，吹散焦塊，并打開冷渣管排渣;如不能清除，應立即停爐檢修。

低負荷運行時，如發(fā)現床溫突然下降，除了斷煤外，很可能是床料沉積，這時若增大給煤量，反而會加劇沉積，使沸騰床的流化質量變差，造成局部結焦。當判明是床料沉積時，應打開冷渣排放管放渣，待床溫正常后，應適當調節(jié)至較高負荷下運行。

點火過程中嚴格控制進煤量

點火過程中，一般床溫達到500℃以上可加入少量的煤以提高床溫。如果加煤量過多，由于煤粒燃燒不完全，整個床料含碳量增大，這時一經加大風量，就會猛烈燃燒，床溫上升很快，甚至超過灰的軟化溫度，結果造成整床超溫結焦。當床溫超過1050℃，雖經減煤加風措施，床溫仍然上升，此時必須立即停爐壓火，一般待床溫低于800℃再啟動。

變負荷運行嚴格控制床溫

變負荷運行時，嚴格控制床溫在允許范圍內，做到升負荷先加風后加煤，降負荷先減煤后減風，燃燒調節(jié)要做到“少量多次”的調節(jié)方法，避免床溫大起大落。

壓火時正確操作

壓火時先停給煤，再運行幾分鐘后停風機，壓火期間，一定要緊閉各爐門、所有進風門及排渣門。

認真調整一二次風

對于高溫分離器，保證任何時候含氧量不低于3%～5%，以降低飛灰可燃物含量，可防止分離器和返料機構內發(fā)生二次燃燒而超溫。運行中要定期察看返料的情況，監(jiān)視返料器床層的溫度是否正常。若超出正常值很多，可能是發(fā)生了二次燃燒。此時應加大返料風量，打開返料床排灰閥放灰。若溫度低于正常值很多，說明返料器發(fā)生了堵塞，此時應打開排灰閥放灰，同時加大返料風量。若仍不能消除故障，則必須壓火檢修。

鍋爐啟動期間，返料裝置應充滿灰

鍋爐啟動期間，返料裝置必須充滿灰后方可投入，否則風會反竄。點火初期先不投返料風，待底料中的細灰充滿返料裝置后則應開返料風(一般是點火后半小時)，保證床內有料，否則，床溫將難以控制。

安裝爐膛差灰裝置和返料增壓風機

為監(jiān)視返料機構是否正常工作，避免結焦或堵塞，可安裝爐膛差壓裝置和返料增壓風機。爐膛差壓指燃燒室上界面與爐膛出口之間的壓力差，是監(jiān)視返料器是否正常工作的一個參數。一般爐膛差壓控制在0.5 kPa以上。運行中若爐膛差壓突然降低，則表明物料循環(huán)中止，返料器發(fā)生了堵塞。運行中只要認真監(jiān)視爐膛差壓，返料機構結焦是可以預防的。

為提高返料風壓頭，保證返料床層良好的流化和移動狀態(tài)，在一次風壓不能滿足返料要求時，安裝返料風增壓風機對預防返料器結焦是非常有意義的。

改變燃煤的焦結特性

做好入爐煤的搭配，改變燃煤的焦結特性，對預防循環(huán)流化床鍋爐結焦具有明顯的實用意義。

啟運前準備充分

在每次鍋爐啟動前，應認真檢查風帽、風室，清理雜物，啟動時，應進行冷態(tài)流化試驗，確認床層布風均勻，流化良好。

在流化床鍋爐運行中，良好的流化質量是防止結焦的關鍵，同時運行中尚應認真調整好煤量、風量，嚴格控制床溫及料層差壓等運行參數。

石家莊宏勝達新能源有限公司，大力士生物質燃燒器生產廠家，有專業(yè)的技術團隊，如果您的燃燒器在使用中遇到任何問題，歡迎您來電咨詢，服務熱線：0311-85556666 / 13582358858.