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關于發電廠鍋爐結焦問題
摘要：鍋爐的結渣問題是比較普遍存在的，結渣對鍋爐運行的性與安全性均帶來不利影響，嚴重的結渣會導致鍋爐被迫停爐，極大地影響鍋爐的安全性和經濟性。
關鍵詞：鍋爐；結渣
1 結渣的危害主要表現在以下一些方面：
鍋爐熱效率下降：受熱面結渣后，使傳熱惡化排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降；燃燒器出口結渣，造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能使未完全燃燒熱損化學未完全燃燒熱損失增大；使鍋爐通風阻力增大，廠用電量上升。
影響鍋爐出力：水冷壁結渣后，會使蒸發量下降；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。
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；結渣往往是不均勻的，結果使過熱器熱偏差增大，對自然循環鍋爐的水循環安全性以及強制循環鍋爐的水冷壁熱偏差帶來不利影響；爐膛上部結渣塊掉落時，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，使鍋爐被迫停止運行；除渣操作時間長時，爐膛漏入冷風太多，使燃燒不穩定甚至滅火。
2 鍋爐結渣原因是多方面的，防止或解決鍋爐結渣問題首先應找出結渣的原因，從多方面入手，加以解決。防止和減少鍋爐結渣的具體措施如下：
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，沖墻后容易引起結渣。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，易引起結渣。
適當提高一次風速可以減輕燃燒器附近的結渣。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，火焰高溫區也相應推移到爐膛中心，可以避免噴口附加結渣。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，避免一次風氣流直接沖刷壁面而產生結渣。
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渣溫度。應用三次風、二次風反切來減少殘余旋轉，必須能夠很準確地計算出主旋氣流和反切氣流的動量矩以及合成氣流的動量矩，而且通過運行調試來觀察是否滿足運行要求。
組織合理而良好的爐內空氣動力場是防止結焦的前提。
燃燒中心溫度高達1400~1600度。當灰渣撞擊爐壁時，若仍保持軟化或熔化狀態，易黏結附于爐壁上形成結渣，尤其是在有衛燃帶的爐膛內壁，表面溫度很高，又很粗糙，更易結渣，而且易成為大片焦渣的策源地。因此必須保持燃燒中心適中，防止火焰中心偏斜和貼邊。
爐內旋轉氣流對燃燒器射流的沖擊力和作用點。旋轉強度大，射流偏轉加劇，實際切圓增大；一次風射流剛性；射流兩側補氣條件差異；燃燒器組長寬比及燃燒器噴口間隙。當燃燒器組高寬比越大時，燃燒器組中間部分從上下兩側獲取補氣的條件越差，射流偏轉加劇。
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，爐膛結渣狀況惡化。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，爐內火焰中心會發生偏斜。運行時要盡量調平四角風量，避免選擇合理的爐膛出口溫度：根據技術比較，對煤粉爐最經濟的爐膛出口溫度在1200~1400度之間，但實際上，為了防止對流受熱面結渣，爐膛出口溫度不能過高。在爐膛出口布置屏式受熱面的鍋爐，對一般性結渣性煤應小于1200度。
控制合理的爐內過量空氣系數a：過量空氣系數a增加，受熱面的積灰、結渣趨勢減弱。主要歸因于爐膛出口煙溫降低，爐膛壁面處的煙溫降低。過量空氣系數過低容易造成氧量不足，在爐內出現還原性氣氛，熔點較高的Fe2O3還原為熔點較低的FeO，從而使灰熔點大大降低，這樣就增加了結渣的可能性。
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、結渣：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，但仍會出現局部區域的熾熱焦碳和揮發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。
應用各種運行措施控制爐內溫度水平。
第一，爐內溫度水平高，將使煤中一些易揮發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。第二，可在初始灰層中形成產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，加速積灰過程的發展。第三，煤灰呈熔化或半熔化狀態，熔融灰會直接黏在受熱面上，產生嚴重結渣。
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。
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