042027thW型火焰鍋爐結(jié)焦積渣分析

1、積渣原因分析秦占峰黃貴臣李道波（山東中華發(fā)電有限公司聊城發(fā)電廠）摘要：本文針對(duì)聊城發(fā)電廠2027t/h“W”型火焰鍋爐結(jié)焦、積渣問題，系統(tǒng)分析了鍋爐結(jié)焦、積渣的危害、形成的條件、過程和原因，提出了解決鍋爐結(jié)焦、積渣問題存在的困難。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際采取了一系列可行措施，使得本廠鍋爐結(jié)焦、積渣現(xiàn)象基本得到控制。但由于我廠鍋爐結(jié)構(gòu)特殊，加之結(jié)焦、積渣因十分復(fù)雜，鍋爐結(jié)焦、積渣仍有繼續(xù)發(fā)生的可能性。作為一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)，各方專業(yè)技術(shù)人員還需要繼續(xù)努力，為最終從根本上解決結(jié)焦、積渣這一難題獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。關(guān)鍵詞：結(jié)焦積渣原因措施1設(shè)備簡(jiǎn)介山華電聊城發(fā)電廠一期工程2×600MW汽輪發(fā)電機(jī)組#1機(jī)組于2002

2、年9月11日順利完成168試運(yùn)行，移交試生產(chǎn)。鍋爐采用英國(guó)三井巴布科克公司產(chǎn)品，型號(hào)為MBEL-2027/17.30-1型；型式為亞臨界、自然循環(huán)、W火焰、單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣汽包爐；鍋爐采用高強(qiáng)度螺栓全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)。鍋爐爐膛四周布滿水冷壁，水冷壁組成了循環(huán)系統(tǒng)的主要部分。在爐拱區(qū)域以下爐膛橫斷面為八邊形，上部爐膛橫斷面為矩形。爐膛尺寸（長(zhǎng)×寬×高mm）：26680×10488×23200 （上部）；26680×21642×31100 （最大）。水冷壁是由下聯(lián)箱引出的鰭片管組成的膜式水冷壁。后墻水冷壁在爐后標(biāo)高40

3、298mm處分叉，一部分水冷壁垂直向上，形成后墻的上部懸吊管；而另一部分未分叉的水冷壁管內(nèi)折后組成鍋爐折焰角。組成折焰角的水冷壁管在水平煙道底部成扇形分布，形成水平煙道底部水冷壁和出口對(duì)流管束。另外前、后墻水冷壁在標(biāo)高27500mm左右處分叉，一小部分向上形成爐墻的下部懸吊管，另一部分水冷壁管內(nèi)折形成爐拱。為保證循環(huán)的安全可靠，在爐底部到前廊入口位置采用內(nèi)螺紋水冷壁管，其余部分水冷壁為光管。前、后墻水冷壁下部形成50°（與水平面的夾角）V型爐底，構(gòu)成冷灰斗。汽包的下部接出6根集中下降管，然后由64根分散供水管與水冷壁各下聯(lián)箱連接。鍋爐頂棚及尾部煙道（省煤器以上）的前、后墻，兩側(cè)墻及頂

4、部分別由頂棚過熱器管和包覆過熱器管所包覆，以保證爐頂和煙道的嚴(yán)密性。在爐膛上部垂直布置了前屏過熱器和末級(jí)過熱器，水平煙道上布置了再熱器，在尾部煙道豎井內(nèi)由上而下分別布置了低溫過熱器和省煤器；煙氣經(jīng)省煤器后轉(zhuǎn)向流經(jīng)空預(yù)器、電除塵器，由引風(fēng)機(jī)通過煙囪排出。W火焰鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖見圖1：圖1W火焰鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖過熱器采用二級(jí)噴水減溫，分別布置在低溫過熱器與前屏過熱器、前屏過熱器與末級(jí)過熱器之間，減溫水來自給水泵出口電動(dòng)門后的管路。再熱器采用自爐底注入熱風(fēng)的調(diào)溫方式，并在再熱器入口處的再熱蒸汽管道上設(shè)置了再熱蒸汽噴水減溫器，其減溫水來自給水泵級(jí)間。鍋爐配有二臺(tái)三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，預(yù)熱器中煙氣自上而下

5、流動(dòng)，空氣自下而上流動(dòng)，設(shè)計(jì)的一次風(fēng)/二次風(fēng)出口溫度為/335。鍋爐配有2臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)、2臺(tái)離心雙吸式引風(fēng)機(jī)、2臺(tái)離心雙吸式一次風(fēng)機(jī)及2臺(tái)雙室四電場(chǎng)靜電除塵器。由于本鍋爐燃用無煙煤，故采用W型火焰燃燒方式，在爐膛前后火拱上均勻布置了48只縫槽式下射分配燃燒器噴口，二次風(fēng)噴口與一次風(fēng)噴口間隔布置，20%的助燃空氣作為三次風(fēng)從前、后墻的下部開口進(jìn)入爐膛。為了清除鍋爐受熱面上的積灰，在爐膛四周布置了22支V92型短伸縮式吹灰器；在屏式過熱器、末級(jí)過熱器、再熱器和初級(jí)過熱器的兩側(cè)壁布置了28支RK-SL型長(zhǎng)伸縮式吹灰器；在省煤器兩側(cè)墻布置了6支RK-SB型半伸縮式吹灰器。吹灰介質(zhì)是來自屏式過

6、熱器出口聯(lián)箱的蒸汽?？p槽式下射燃燒器的主要特性：·上部煤粉濃縮及低速一次風(fēng)/燃料混合物，以便于快速加熱和提前點(diǎn)火；·高速二次風(fēng)，以促進(jìn)長(zhǎng)火焰展開；·非旋流空氣送入，以限制初始紊流，支持逐漸混合；·低速三次風(fēng)，以使整個(gè)火焰展開，并限制燃燒產(chǎn)物中NOx形成；·每噴燃器組四道煤粉槽布置，以保持外部再循環(huán)模式和內(nèi)部火焰穿透性。下爐膛高熱負(fù)荷區(qū)域布置了耐火磚衛(wèi)燃帶：耐火磚總覆蓋面積為616m2，包括60%的前墻和后墻（前后爐拱下方），4個(gè)完整的倒角（下爐膛的四個(gè)小角部），爐膛兩側(cè)墻上無耐火磚。鍋爐設(shè)計(jì)為平衡通風(fēng)，可單側(cè)運(yùn)行。一次風(fēng)風(fēng)箱布置在運(yùn)轉(zhuǎn)層之下，冷

7、、熱一次風(fēng)經(jīng)過調(diào)節(jié)后進(jìn)入磨煤機(jī)干燥并攜帶煤粉進(jìn)入爐膛，鍋爐的前后墻各有12根一次風(fēng)粉管道。環(huán)形二次風(fēng)箱布置在下爐膛的上部，從鍋爐前、后墻二次風(fēng)箱上分別引出6路。從鍋爐的拱部向下進(jìn)入爐膛，提供燃燒所需的空氣量。前墻6路二次風(fēng)道為電動(dòng)擋板,可在運(yùn)行中隨時(shí)調(diào)節(jié)二次風(fēng)量。后墻上的二次風(fēng)擋板為手動(dòng)擋板。三次風(fēng)入口布置在下爐膛的中下部，標(biāo)高約20m處。從環(huán)形二次風(fēng)箱引出，前后墻各6路。由于制粉系統(tǒng)為正壓直吹式，這里的三次風(fēng)不同于負(fù)壓式制粉系統(tǒng)中所稱的那種帶有淡煤粉的三次風(fēng)。在下爐膛的前墻上布置了6支啟動(dòng)油槍。所以三次風(fēng)的主要作用是在鍋爐啟動(dòng)時(shí)供6支啟動(dòng)油槍所需氧量，并在正常運(yùn)行狀態(tài)下，三次風(fēng)的風(fēng)量應(yīng)隨鍋爐

8、負(fù)荷的升高而增大，為端部煤粉氣流提供氧量，延長(zhǎng)著火時(shí)間，并且防止在下部爐膛形成還原性氣氛。爐膛底部注入熱風(fēng)，接自空預(yù)器出口的二次風(fēng)道，共有2路，每一路有一調(diào)節(jié)擋板，在調(diào)節(jié)擋板后分別分為2支，共4支進(jìn)入爐膛下部。只布置在后爐墻的底部。爐底熱風(fēng)的作用是在運(yùn)行中調(diào)節(jié)再熱器的汽溫，在約80%BMCR時(shí)溫度和流量達(dá)到最大值。它的另一作用是作為鍋爐啟動(dòng)前的一級(jí)吹掃。主要設(shè)計(jì)參數(shù)及技術(shù)規(guī)范最大連續(xù)蒸發(fā)量：2027 T/H過熱蒸汽壓力： BMCR工況 17.30 MPa TMCR工況 17.24 MPa過熱蒸汽溫度：541再熱蒸汽流量： BMCR工況 1652 T/H TMCR工況 1579 T/H再熱汽進(jìn)口

9、壓力：BMCR工況 3.924MPa TMCR工況再熱汽出口壓力：BMCR工況 3.734 MPa TMCR工況 3.57 MPa再熱汽進(jìn)口溫度：BMCR工況 328TMCR工況 323再熱汽出口溫度：541省煤器入口壓力：BMCR工況 19.50 Mpa TMCR工況 19.27 MPa給水溫度： BMCR工況 282TMCR工況 278鍋爐保證效率： 92.5%燃燒方式：采用雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，配旋風(fēng)分離式煤粉濃縮型燃燒器，W結(jié)構(gòu)火焰燃燒。調(diào)溫方式：過熱器：兩級(jí)噴水減溫； 再熱器：爐底注入熱風(fēng)加事故噴水調(diào)溫。空預(yù)器型式： 三分倉(cāng)回轉(zhuǎn)式運(yùn)行方式： 定壓或滑壓運(yùn)行不投油最低穩(wěn)燃負(fù)荷：50%燃料

10、特性：電廠主要燃料是煤（80%無煙煤和20%貧瘦煤混合），設(shè)計(jì)煤源為山西陽(yáng)泉煤礦，0號(hào)輕柴油用于鍋爐啟動(dòng)和穩(wěn)定燃燒。(1)煤質(zhì)特性：元素分析（%）設(shè)計(jì)煤種校核煤種Car±Har±Star±Oar±Nar±Aar±Mt±22960±206622390-27070HGI67±559-81Vdaf±Mad±(2)灰質(zhì)分析：灰份分析設(shè)計(jì)煤種校核煤種Fe2O3CaO1.32-2.45.MgONa2O+K2OSiO2Al2O+TiO2SO3(3)灰熔點(diǎn)：灰熔點(diǎn)設(shè)計(jì)煤種校核煤種DT（ºC）

11、14001350-1450ST（ºC）14501400-1500PT（ºC）>1500>1500鍋爐采用北京克萊德設(shè)計(jì)制造的濕式除渣系統(tǒng)。每臺(tái)爐設(shè)有一臺(tái)水浸式刮板撈渣機(jī)，運(yùn)行時(shí)，撈渣機(jī)殼體內(nèi)注滿水，依靠補(bǔ)水、溢流保持穩(wěn)定水位。冷灰斗底部裝有防濺板和水封板，水封板浸入撈渣機(jī)殼體內(nèi)的水中，形成鍋爐底部密封。燃煤在爐膛內(nèi)燃燒后落下的灰渣進(jìn)入撈渣機(jī)的水中得到冷卻，由刮板將其刮出，送入雙輥式碎渣機(jī)內(nèi)破碎，然后由A、B兩條輸渣皮帶將渣輸送至渣倉(cāng)，用專用運(yùn)渣車將渣運(yùn)走。撈渣機(jī)、碎渣機(jī)采用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，配有專用油站提供動(dòng)力油。2結(jié)焦、積渣情況2002年10月份以來，我廠#1機(jī)組

12、負(fù)荷經(jīng)常連續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行，多次出現(xiàn)運(yùn)行中爐內(nèi)掉大焦、大渣故障，造成撈渣機(jī)、碎渣機(jī)多次停運(yùn)，排渣困難，甚至不得不采取旁路排渣、人工拉渣的方式進(jìn)行除渣。更為嚴(yán)重的是，落下的大焦、大渣將撈渣機(jī)砸得嚴(yán)重變形，致使多處多次漏水；因受大焦沖擊，爐底防濺板脫落17塊，多次將碎渣機(jī)卡死。12月10日，因爐膛內(nèi)落下巨大焦塊，將爐底靠近右側(cè)墻處冷灰斗前墻水冷壁管砸漏而被迫停爐處理。僅這一塊大焦，重量就接近30噸，八個(gè)人用了兩天兩夜的時(shí)間，才破碎、清理完。爐內(nèi)結(jié)焦、積渣集中在下爐膛的衛(wèi)燃帶上，尤以四個(gè)小角部最為嚴(yán)重，噴燃器噴口上方掛焦、渣也比較嚴(yán)重，爐膛水冷壁、屏過等處沒有發(fā)現(xiàn)掛焦、渣現(xiàn)象。這次事故，僅清焦就用了7天

13、7夜 的時(shí)間，清除的焦、渣量120多噸。更換砸壞的水冷壁管17根，爐底防濺板20多塊，渣斗剛性梁1根，共停機(jī)20天?？梢?1鍋爐的結(jié)焦、積渣，嚴(yán)重威脅著我廠的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且，旁路排渣工作量、勞動(dòng)強(qiáng)度極大，并且嚴(yán)重污染環(huán)境，影響了我廠的形象。解決結(jié)焦、積渣問題，已經(jīng)成為擺在我們專業(yè)技術(shù)人員面前的首要問題。為此，我們從結(jié)焦、積渣的危害入手，深入調(diào)查研究，從結(jié)焦、積渣形成的現(xiàn)象、條件和過程，努力尋求結(jié)焦、積渣形成的原因，并針對(duì)不同的原因，采取相應(yīng)的措施，以保證我廠#1機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。下表是#1鍋爐結(jié)焦、積渣造成的問題統(tǒng)計(jì)：#1爐因結(jié)焦、積渣造成的問題統(tǒng)計(jì)序號(hào)日期時(shí)間內(nèi)容102.20:39#1

14、爐掉焦,撈渣機(jī)跳閘202.9:15爐膛掉大焦,刮板撈渣機(jī)跳閘,北端人孔門處變形,人孔門漏水302.15:08#1爐掉大焦造成刮板撈渣機(jī)跳閘, SSC東側(cè)熱工電纜套管脫落, 鏈條張緊裝置儲(chǔ)壓罐底部漏油402.16:02碎渣機(jī)被大渣堵塞跳閘, 聯(lián)跳刮板撈渣機(jī)502.3:30爐膛落大焦602.6:40爐膛掉大焦, 撈渣機(jī)東側(cè)熱工電纜套管脫落, 有一接合面漏水702.17:57#1爐掉大焦, 刮板撈渣機(jī)跳閘, 造成撈渣機(jī)東側(cè)結(jié)合面多處漏水, 熱工電纜套管振落, 西北角一立柱四只固定螺栓全部振斷, 撈渣機(jī)底部明顯變形.802.4:20爐膛掉大焦,撈渣機(jī)溢流處倉(cāng)壁嚴(yán)重變形,且張緊裝置漏油,撈渣機(jī)跳閘.90

15、2.9:17#1爐掉焦引起撈渣機(jī)跳閘1002.1:20因掉大渣造成#1爐刮板撈渣機(jī)東側(cè)中部結(jié)合面漏水,電纜套管振落.1102.13:00爐膛掉大渣造成碎渣機(jī)堵塞跳閘,聯(lián)跳撈渣機(jī).1202.4:30爐膛掉大渣致使撈渣機(jī)東部接合面處漏水1302.9:00值長(zhǎng)通知爐膛吹灰,派人就地檢查,發(fā)現(xiàn)爐膛掉大焦,撈渣機(jī)跳閘1402.9:20爐膛掉大渣,撈渣機(jī)東側(cè)北端人孔門漏水加劇,.1502.12:20爐膛掉大渣,撈渣機(jī)跳閘.1602.9:23#1爐掉大焦,由撈渣機(jī)溢流水口托盤處濺出兩塊鐵篦子,散落在撈渣機(jī)東側(cè)地面上.1702.17:55除渣系統(tǒng)碎渣機(jī)因大渣卡住跳閘，聯(lián)跳撈渣機(jī)。20：20維護(hù)人員取出大渣后，

16、啟動(dòng)碎渣機(jī)、撈渣機(jī)正常。1802.19：50撈渣機(jī)鏈條上有許多大焦，就地將碎渣機(jī)、撈渣機(jī)停運(yùn)。20：40處理好。啟動(dòng)碎渣機(jī)、撈渣機(jī)正常。序號(hào)日期時(shí)間內(nèi)容1902.20:43機(jī)組負(fù)荷421MW、主汽壓力。鍋爐爐膛掉大渣，撈渣機(jī)跳閘。鍋爐燃燒不穩(wěn)定：A2、C2、E2、B1、F1分離器出口擋板和二次風(fēng)控制擋板 CA、 EA、AA、BB、FB關(guān)閉，爐膛負(fù)壓最低波動(dòng)至-825PA，汽包水位在-202MM-+195MM之間波動(dòng)2002.20:30爐膛掉大渣，撈渣機(jī)跳閘2102.11：17撈渣機(jī)跳閘，原因：爐膛落大渣所致，重啟不成；18：45 在MCC盤上手動(dòng)啟動(dòng)撈渣機(jī)。2202.18：30撈渣機(jī)跳閘，原因

17、：爐膛落大渣所致； 19：55 處理好，恢復(fù)正常運(yùn)行。2302.20:10碎渣機(jī)被大焦卡住跳閘，聯(lián)跳撈渣機(jī)。2402.6:02撈渣機(jī)下料口堵塞，就地將碎渣機(jī)、撈渣機(jī)停運(yùn)。6：30處理好。啟動(dòng)碎渣機(jī)、撈渣機(jī)正常。2502.11:25碎渣機(jī)被大焦卡住跳閘，聯(lián)跳撈渣機(jī)。于12：00處理好，啟動(dòng)碎渣機(jī)、撈渣機(jī)正常。2602.11:10撈渣機(jī)下料口堵塞，就地將碎渣機(jī)、撈渣機(jī)停運(yùn)。11：50處理好。啟動(dòng)碎渣機(jī)、撈渣機(jī)正常。2702.10：18碎渣機(jī)跳閘，原因：大焦卡澀所致。11：10 處理好，恢復(fù)運(yùn)行。2802.7:27碎渣機(jī)跳閘，原因：大焦卡澀所致。2902.18：02發(fā)現(xiàn)撈渣機(jī)有大焦，立即停運(yùn)撈渣機(jī)，

18、18：20處理好，啟動(dòng)撈渣機(jī)運(yùn)行正常。3002.鍋爐掉大渣造成撈渣機(jī)跳閘，4：45啟動(dòng)撈渣機(jī)正常。3102.12.017:45鍋爐掉大焦造成水冷壁泄露，停爐檢修。3223：53鍋爐掉大焦把撈渣機(jī)砸漏，造成補(bǔ)水困難，爐膛負(fù)壓波動(dòng)大3305：42鍋爐掉大焦把撈渣機(jī)底板砸漏3404：31鍋爐掉大焦把撈渣機(jī)東側(cè)板砸漏3500：28鍋爐掉大焦把撈渣機(jī)人孔門砸漏3607：59鍋爐掉大焦把撈渣機(jī)西側(cè)板砸漏3706：00鍋爐掉大焦造成爐膛負(fù)壓大幅波動(dòng)，鍋爐滅火3801：16鍋爐掉大焦把撈渣機(jī)砸漏，嚴(yán)重漏水，補(bǔ)水困難3結(jié)焦的危害所謂結(jié)焦，是指在煤粉爐的爐膛中，熔融的灰渣粘結(jié)在受熱面上的現(xiàn)象，粘結(jié)物硬度大、密度大

19、；積渣，是指熔融的灰渣不斷積聚在受熱面上的現(xiàn)象，積聚物松軟。結(jié)焦、積渣形成有兩個(gè)條件，一是溫度過高，二是灰熔點(diǎn)過低。鍋爐結(jié)焦、積渣的危害主要有以下幾個(gè)方面：1) 降低鍋爐效率。受熱面上結(jié)焦、積渣時(shí)，工質(zhì)吸熱少，煙溫升高，排煙損失q2增加，燃燒室出口結(jié)焦、積渣，堵塞通道，以致鍋爐通風(fēng)不足。燃燒器出口結(jié)焦、積渣，氣流偏斜，這些都會(huì)使不完全燃燒損失q3、q4增加。因此，結(jié)焦、積渣會(huì)降低鍋爐熱效率。2) 降低鍋爐出力。燃燒器噴口周圍結(jié)焦、積渣，逐漸向四周蔓延，掛在鍋爐水冷壁上，造成傳熱不良，直接影響鍋爐蒸發(fā)量。有時(shí)，由于爐膛出口煙溫高，使過熱汽溫升高，以致被迫降低出力。結(jié)焦、積渣嚴(yán)重時(shí)，大量爐焦、渣落

20、入冷灰斗，嚴(yán)重時(shí)砸壞冷灰斗和除渣設(shè)備，并且冷灰斗的焦、渣出不來，越積越多，必須降低鍋爐負(fù)荷甚至停爐除焦、清渣。3) 造成事故。水冷壁結(jié)焦、積渣，使各部分受熱不均，以致膨脹不均或水循環(huán)不良，都會(huì)使受熱面管子損壞。大塊焦落下，也會(huì)損壞管子。爐內(nèi)結(jié)焦、積渣，爐膛出口煙溫升高，使過熱器管壁超溫；爐內(nèi)結(jié)焦、積渣不勻，也會(huì)造成過熱器有嚴(yán)重?zé)崞?，這些都可能導(dǎo)致過熱器損壞。結(jié)焦嚴(yán)重，可能造成鍋爐滅火。大塊焦落下，也可能造成鍋爐滅火。因燃燒器噴口結(jié)焦、積渣會(huì)造成空氣動(dòng)力工況破壞而形成燃燒不完全，還可能發(fā)生尾部煙道受熱面二次燃燒事故。爐底積焦嚴(yán)重，有可能損壞除渣設(shè)備，甚至?xí)斐慑仩t被迫停運(yùn)。由于我廠鍋爐結(jié)構(gòu)特殊

21、：沒有打焦孔，看火孔面積小且數(shù)量少，幾乎無法在運(yùn)行中觀察爐內(nèi)的結(jié)焦、積渣情況，這使得爐內(nèi)結(jié)焦、積渣帶有很大的隱蔽性，造成事故具有突發(fā)性和破壞性。4) 污染環(huán)境。由于每臺(tái)鍋爐僅有1臺(tái)撈渣機(jī)、1臺(tái)碎渣機(jī)，燃燒器噴口周圍及衛(wèi)燃帶結(jié)焦、積渣后，結(jié)焦、積渣現(xiàn)象會(huì)越來越嚴(yán)重。燃燒器周圍及下爐膛小角部大焦塊積到一定程度，隨負(fù)荷的變化擾動(dòng)或爐膛前墻的振動(dòng)（由于設(shè)計(jì)原因造成的，一直未能徹底解決）而脫落下來，掉進(jìn)渣斗，造成焦量、渣量急劇增加，撈渣機(jī)撈出后，碎渣機(jī)極易堵塞、卡澀，只能進(jìn)行旁路排渣，嚴(yán)重污染鍋爐房的環(huán)境衛(wèi)生，同時(shí)給清理工作造成了很大困難，耗費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力?？傊?，鍋爐結(jié)焦、積渣對(duì)我廠#1鍋爐

22、的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。4結(jié)焦、積渣形成的過程及條件在爐膛中心高溫區(qū)域內(nèi)，煤粉灰的某些成分（一些熔點(diǎn)低的成分以及一些共晶混合物）熔化成液態(tài)，另外一些難熔的成分則在火焰中心也不熔化。但是，由于灰是由各種成分組成的，因而，在高溫處，灰粒一般為液態(tài)或軟化狀態(tài)，隨著煙氣的流動(dòng)，溫度降低，當(dāng)接觸到受熱面或爐墻等處時(shí)，如果灰粒仍保持軟化狀態(tài)，則可能粘附在受熱面或爐墻上，形成結(jié)焦或積渣。結(jié)焦、積渣形成以后，由于焦、渣的導(dǎo)熱性差，其外表面溫度升高，又因?yàn)榻?、渣的表面粗糙度增大使軟化的灰更容易粘附，結(jié)果更容易結(jié)上第二層焦、渣，如此發(fā)展下去，外表溫度越來越高，結(jié)焦、積渣就越來越嚴(yán)重，當(dāng)焦、渣的溫度達(dá)到熔化

23、溫度時(shí)，熔焦就會(huì)流動(dòng)擴(kuò)散，擴(kuò)大了結(jié)焦、積渣的范圍。因而，結(jié)焦、積渣的過程是一個(gè)自動(dòng)加劇的過程。顯而易見，形成結(jié)焦、積渣的條件是溫度過高和灰熔點(diǎn)過低。5結(jié)焦、結(jié)渣原因分析針對(duì)以上現(xiàn)象，對(duì)照鍋爐結(jié)焦形成的過程和條件，分析我廠#1鍋爐結(jié)焦、積渣的原因主要有以下方面：(一) 負(fù)荷的影響一方面，2002年10月份以來，我廠#1機(jī)負(fù)荷率與以往相比高出很多，月平均負(fù)荷率達(dá)80%以上，#1爐連續(xù)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，使?fàn)t膛溫度水平持續(xù)偏高。在煤種相同的情況下，爐膛溫度愈高，愈容易引起結(jié)焦、積渣。另一方面，在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，燃燒器二次風(fēng)風(fēng)量增大、擾動(dòng)增強(qiáng)，使燃燒器上部產(chǎn)生飛邊，發(fā)生貼壁燃燒現(xiàn)象，從而引起燃燒器噴口四

24、周結(jié)焦、積渣。(二) 煤種變化。煤種愈差，灰熔點(diǎn)越低，越容易引起結(jié)焦、積渣現(xiàn)象，同時(shí)，鍋爐燃燒不好，飛灰含碳量增大，飛灰變粗。我廠#1鍋爐設(shè)計(jì)煤種較好，熱值較高（見燃料特性）。但是，由于#1機(jī)168試運(yùn)后，受電煤供應(yīng)市場(chǎng)影響，燃煤供應(yīng)非常緊張，尤其是對(duì)應(yīng)于我廠鍋爐的山西陽(yáng)泉煤，無法正常供應(yīng)。為滿足生產(chǎn)需要，進(jìn)了一部分淄博王村煤，該種煤熱值低、灰份高、灰熔點(diǎn)低，極易結(jié)焦、積渣。#1鍋爐運(yùn)行實(shí)踐證明，即使是陽(yáng)泉煤與王村煤按5：1的比例摻燒，爐內(nèi)落大焦、大渣現(xiàn)象也明顯頻繁，這說明“W”火焰型結(jié)構(gòu)的鍋爐對(duì)煤種的變化非常敏感，對(duì)煤種變化的適應(yīng)性很差。隨著煤炭市場(chǎng)的變化，煤炭供應(yīng)越來越緊張，結(jié)果使煤種變化

25、很大，煤質(zhì)不能得到保證，鍋爐結(jié)焦、積渣也就在所難免。(三) 燃燒器的影響MBEL鍋爐噴燃器是下射縫隙槽式直流噴燃器，布置在前、后墻斜爐拱上（見圖2），由于火焰向斜下噴射后向上返轉(zhuǎn)形成“W”火焰；而二次風(fēng)與縫隙噴燃器左右間隔布置（見圖3），每組煤粉燃燒器上方無二次風(fēng)，這樣在爐膛負(fù)壓的作用下，煤粉氣流噴出后，靠近上部的貼噴燃器壁的氣流流速較低，極易貼在水冷壁上燃燒，形成噴口上部結(jié)焦、積渣。 F3 A3 F1 A1D3 E3D1 E1B3 C3B1 C1B4 C4B2 C2D4 E4D2 E2F4 A4F2 A2 爐膛噴燃器及啟動(dòng)油槍布置簡(jiǎn)圖啟動(dòng)油槍前墻6支。F2F1FFBF4F3 EE2E1DBE

26、4E3D4D3 DBBD2D1C4C3 C BA C2 C1 B4B3 BDA B2 B1 A 2 A3 A FAA4 A1圖2 噴燃器及啟動(dòng)油槍布置簡(jiǎn)圖噴燃器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖標(biāo)注紅色的位煤粉噴口，上部三個(gè)為濃煤粉，下部?jī)蓚€(gè)為淡煤粉，每組煤粉噴口兩側(cè)為二次風(fēng)口。油槍插入在二次風(fēng)口中，前后墻各12支油槍,油槍插入到具有5個(gè)二次風(fēng)噴口的外側(cè)第二個(gè)噴口。爐膛中心側(cè)圖3噴燃器結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)圖（四）鍋爐送風(fēng)量的影響。煤粉在爐膛中燃燒，需要足夠的風(fēng)量，如果風(fēng)量不足，爐內(nèi)生成較多的還原性氣體，將使灰熔點(diǎn)降低，引起或加劇結(jié)焦、積渣。就#1鍋爐來說，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)不存在氧量偏低、風(fēng)量不足的問題。而在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，如果采用大風(fēng)

27、量運(yùn)行，勢(shì)必要提高二次風(fēng)壓力，反而會(huì)使結(jié)焦、積渣加劇。同時(shí)，風(fēng)量太大，送、吸風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開度和電機(jī)電流太大，存在著風(fēng)機(jī)喘振的危險(xiǎn)；如果風(fēng)量太低，氧量偏低，一方面容易因造成缺氧，使還原性氣氛增強(qiáng)，灰熔點(diǎn)降低，引起結(jié)焦、積渣；另一方面，鍋爐燃燒不充分，爐膛內(nèi)冒黑煙，使飛灰含碳量增加。通過一段時(shí)間的低氧量運(yùn)行進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)飛灰含碳量在以上，絕大多數(shù)都是負(fù)荷大于500MW，氧量值較低的情況。（五）衛(wèi)燃帶耐火磚的影響。由于下爐膛水冷壁大面積耐火磚的敷設(shè)，使得燃燒區(qū)域爐膛熱負(fù)荷偏高，爐膛溫度水平高，熔融的煤粉極易粘附在耐火磚上結(jié)焦、積渣。停爐后檢查發(fā)現(xiàn)主要是耐火磚上和敷設(shè)耐火水泥的部位結(jié)焦、積渣嚴(yán)重，尤其是四

28、個(gè)小角部最為嚴(yán)重。（六）一次風(fēng)壓力和磨煤機(jī)出口溫度的影響。在同樣煤種條件下，一次風(fēng)壓力越低，磨煤機(jī)出口溫度越高，著火點(diǎn)離燃燒器噴口越近，越容易使燃燒器噴口周圍溫度升高，燃燒器噴口周圍越容易結(jié)焦、積渣。（七）燃燒器周圍耐火層不光滑，當(dāng)飛灰積聚時(shí)，軟化的灰很容易粘附，也容易引起結(jié)焦、積渣。結(jié)焦、積渣開始時(shí)，渣質(zhì)疏松，如果不能及時(shí)予以清除，由于溫度升高，將會(huì)使鍋爐燃燒工況惡化，結(jié)焦、積渣加劇，而且會(huì)越來越嚴(yán)重。（八）磨煤機(jī)運(yùn)行方式的影響。由于#1鍋爐為矩形斷面結(jié)構(gòu)的爐膛，各組噴燃器布置在前后爐拱上，只有在6臺(tái)磨煤機(jī)全部運(yùn)行時(shí)，爐內(nèi)燃燒的動(dòng)力場(chǎng)才可能比較穩(wěn)定，其他任何一種運(yùn)行方式，都無法使?fàn)t膛內(nèi)保持穩(wěn)

29、定的動(dòng)力場(chǎng)，并且各組噴燃器相互之間的火焰支持性能較差。這樣造成爐膛內(nèi)火焰相對(duì)集中，在同樣負(fù)荷條件下，運(yùn)行磨煤機(jī)所對(duì)應(yīng)的燃燒器周圍的溫度相對(duì)升高，從而導(dǎo)致了運(yùn)行磨煤機(jī)所對(duì)應(yīng)燃燒器噴口周圍結(jié)焦、積渣。經(jīng)驗(yàn)表明，在負(fù)荷允許的情況下，采用多燃燒器、少燃料、盡量前后墻對(duì)稱運(yùn)行的燃燒方式，有利于燃燒調(diào)節(jié)，容易適應(yīng)負(fù)荷的變化，同時(shí)風(fēng)粉混合較好，火焰充滿程度好，燃燒比較完全穩(wěn)定，鍋爐不易結(jié)焦、積渣。但當(dāng)燃料的揮發(fā)份降低時(shí)，則可以采用集中燃燒器、增加煤粉濃度的運(yùn)行方式，使?fàn)t膛熱負(fù)荷較集中，以利于燃料的穩(wěn)定燃燒。6采取的防止結(jié)焦、堵渣的措施從入廠煤和入爐煤上嚴(yán)格控制我廠鍋爐設(shè)計(jì)燃用山西西山、陽(yáng)泉無煙煤和貧瘦煤，煤

30、種變化將對(duì)結(jié)焦有很大影響，因此要加強(qiáng)對(duì)入廠煤和入爐煤化驗(yàn)，嚴(yán)格把關(guān)，吸取菏澤電廠#3鍋爐結(jié)焦嚴(yán)重的教訓(xùn)，防止“病從口入”，從幾個(gè)“W”火焰鍋爐運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)來看，煤種的變化是導(dǎo)致結(jié)焦的最主要的原因，特別是燃用灰熔點(diǎn)低、揮發(fā)份相對(duì)較高的煤種，其在下部爐膛燃燒時(shí)著火點(diǎn)早，火焰相對(duì)密集，造成擴(kuò)散性燃燒，下部爐膛容積熱負(fù)荷較大，從而造成局部高溫區(qū)壁面結(jié)焦、積渣。因此燃用設(shè)計(jì)煤種是防止?fàn)t膛結(jié)焦最重要的措施。運(yùn)行方面防止鍋爐結(jié)焦的技術(shù)措施1) 運(yùn)行中加強(qiáng)配風(fēng)工況調(diào)整，調(diào)節(jié)三次風(fēng)，使火焰不貼壁；調(diào)節(jié)二次風(fēng)使其提供充足的氧量保證煤粉的充分燃燒；調(diào)節(jié)一次風(fēng)，使火焰長(zhǎng)度合適；調(diào)節(jié)吸風(fēng)機(jī)，保持爐膛負(fù)壓在-70pa左右；

31、既要保證煤粉在爐膛內(nèi)充分燃燒所需要的時(shí)間，又要避免在下爐膛形成擴(kuò)散燃燒?？刂蒲趿吭?%-6%之間，嚴(yán)禁缺氧燃燒。2) 根據(jù)煤種的變化情況及時(shí)進(jìn)行燃燒調(diào)整，避免大起大落，幅度太大。嚴(yán)格控制升溫升壓速度，防止出現(xiàn)兩側(cè)煙氣溫度偏差。3) 加強(qiáng)制粉系統(tǒng)檢查，防止噴燃器結(jié)焦、積渣運(yùn)行。a) 正常巡回檢查中，一定要注意檢查燃燒器區(qū)及粉管閘板門前、后溫度，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)匯報(bào)，進(jìn)行處理。b) 磨煤機(jī)正常運(yùn)行中，DCS CRT一定要注意監(jiān)視各粉管風(fēng)壓，并注意其變化趨勢(shì)。發(fā)現(xiàn)異常，要立即就地檢查并實(shí)測(cè)燃燒器溫度。若溫度偏高，應(yīng)立即停運(yùn)并進(jìn)行吹掃。若燃燒器就地溫度正常，其它參數(shù)也無異常變化，應(yīng)聯(lián)系熱控檢查粉管壓力測(cè)

32、點(diǎn)。c) 磨煤機(jī)正常停運(yùn)（包括正常減負(fù)荷停單側(cè)）后，運(yùn)行人員要就地檢查分離器出口擋板、旋風(fēng)子煤粉出口擋板、乏氣出口擋板在關(guān)閉位置 。d) 磨煤機(jī)停運(yùn)后，其相應(yīng)的二次風(fēng)控制擋板應(yīng)保持5-10%的開度以保證對(duì)狹縫式噴燃器的冷卻，防止噴燃器燒壞。4) 堅(jiān)持鍋爐定期吹灰工作，根據(jù)汽溫變化、爐膛出口煙溫及兩側(cè)煙溫差變化可適當(dāng)增加吹灰次數(shù)。a) 減溫水量不正常地升高。b) 兩側(cè)任一側(cè)煙溫不正常高于20。c) 過熱器、再熱器管壁溫度比正常值偏高。d) 省煤器、空氣預(yù)熱器部位溫度不正常升高時(shí)，應(yīng)進(jìn)行吹灰。5) 加強(qiáng)燃燒調(diào)整，嚴(yán)防缺氧燃燒，在缺氧狀態(tài)的還原性氣氛中灰熔點(diǎn)會(huì)大幅下降，誘發(fā)嚴(yán)重的結(jié)焦、積渣。6) 燃

33、料上煤煤質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)向值長(zhǎng)匯報(bào)清楚。值長(zhǎng)要通知到機(jī)組長(zhǎng)及值班人員，并做好記錄，以便值班人員提前做好預(yù)想，燒至變化煤種時(shí)能及時(shí)調(diào)整。6.3除灰運(yùn)行防止鍋爐堵渣的技術(shù)措施：1) 經(jīng)常檢查輸渣皮帶的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行皮帶上無渣或渣量明顯減少時(shí)，應(yīng)立即匯報(bào)值長(zhǎng)。2) 確保渣斗水位正常，嚴(yán)防因渣斗缺水造成的結(jié)大焦現(xiàn)象。3) 運(yùn)行中加強(qiáng)巡回檢查，發(fā)現(xiàn)渣斗漏水等缺陷，及時(shí)聯(lián)系檢修處理。4) 每2小時(shí)通過爐南、北側(cè)4.5米處觀察孔用觀火眼鏡觀察爐膛底部灰斗落渣情況。發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即匯報(bào)值長(zhǎng)，采取措施。結(jié)焦情況嚴(yán)重時(shí)每半小時(shí)觀察一次。5) 煤質(zhì)特差，灰份較大時(shí)適當(dāng)調(diào)整撈渣機(jī)速度。6) 聯(lián)系檢修定期進(jìn)行碎渣

34、機(jī)、撈渣機(jī)的維護(hù)工作。減少下爐膛衛(wèi)燃帶耐火磚的敷設(shè)面積。2002年12月10日因掉大焦砸壞水冷壁停爐后，經(jīng)MBEL鍋爐設(shè)計(jì)工程師的計(jì)算確認(rèn)：為解決結(jié)焦、結(jié)渣嚴(yán)重問題，可以打掉下爐膛四個(gè)小角部的耐火磚，對(duì)鍋爐的性能影響不大。在此次停爐過程中進(jìn)行了實(shí)施，從啟動(dòng)起來的運(yùn)行情況看：結(jié)焦、結(jié)渣現(xiàn)象明顯緩解，但對(duì)燃燒穩(wěn)定性造成了負(fù)面影響，同時(shí)還加劇了再熱氣溫達(dá)不到設(shè)計(jì)值的問題。2003年4月份大修時(shí)，發(fā)現(xiàn)燃燒器上方和小角部結(jié)焦、積渣依然嚴(yán)重，經(jīng)認(rèn)真分析研究，把燃燒器上方的耐火水泥去掉，同時(shí)把小角部的衛(wèi)燃帶面積進(jìn)一步減小，修后運(yùn)行情況證明有明顯效果。2004年小修時(shí)，發(fā)現(xiàn)爐膛前后墻結(jié)焦、積渣仍然嚴(yán)重，經(jīng)分析

35、研究確定：在前墻中間部位的衛(wèi)燃帶上開出0.2*3米的槽，使其露出水冷壁進(jìn)行試驗(yàn)。2005年春節(jié)#1機(jī)調(diào)停，檢查發(fā)現(xiàn)：開槽有效地防止了大焦、大渣的形成。因而確定依法在前、后墻衛(wèi)燃帶上各開8條同樣的槽，以防止大焦、大渣的形成。事后證明效果明顯?？紤]對(duì)鍋爐燃燒區(qū)域爐膛進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造：一是，適當(dāng)增加貼壁風(fēng)風(fēng)量，減少熔融的灰渣接觸受熱面的機(jī)會(huì)；二是，在結(jié)焦、積渣嚴(yán)重的爐膛部位增加吹灰器，在結(jié)焦、積渣初期將其吹掉，從而防止結(jié)焦、積渣。這兩個(gè)措施經(jīng)論證成熟時(shí)實(shí)施。7解決結(jié)焦、積渣問題的困難針對(duì)我們聊城發(fā)電廠#1鍋爐燃燒器噴口周圍、衛(wèi)燃帶耐火磚上結(jié)焦、積渣嚴(yán)重問題，通過深入調(diào)查研究，盡管找出了影響鍋爐結(jié)焦、積渣的因素，但是，由于影響結(jié)焦、積渣的原因十分復(fù)雜，如果要從根本上解決我廠#1鍋爐的結(jié)焦、積渣問題，在當(dāng)前情況下，還存在以下困難：（1）鍋爐燃燒調(diào)整沒有成熟經(jīng)驗(yàn)。由于我廠鍋爐結(jié)構(gòu)的特殊性，使得燃燒調(diào)整很難在爐內(nèi)形成較為穩(wěn)定的燃燒動(dòng)力場(chǎng)，也就不能夠徹底解決局部熱負(fù)荷過高的問題。這仍需要運(yùn)行人員繼續(xù)摸索經(jīng)驗(yàn)，不斷積累，逐步總結(jié)針