锅炉结焦的原因分析及预防措施锅炉结焦的原因分析及预防措施.doc

锅炉结焦的原因分析及预防措施 1　前言 锅炉结焦是燃煤工业锅炉运行中比较普遍的现象。它会破坏正常燃烧工况，减少锅炉出力，破坏正常水循环，造成爆管事故，严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉。 2　结焦的原因 2.1　煤质因素 煤在燃烧时，其灰分熔融特性温度用变形温度t1、软化温度t2和熔化温度t3数值表示。软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标。灰的成分不同，其熔点也不同。煤中的硫化铁、氧化亚铁、氧化钾和氧化钠含量大时，灰熔点低，就容易结焦；煤中的氧化硅、氧化铝含量大时，灰熔点高，就不易结焦。煤的灰熔点一般在1250～1500℃(高于锅炉炉膛受热面的设计温度)，而有些煤的灰熔点则低于1100℃，燃用了这种煤非常容易结成焦块。 2.2　设计、安装原因 炉膛容积大小或锅炉超负荷运行，造成炉膛热负荷过高；辐射受热面布置较少，水冷壁管间距过大，吸热量小；炉膛出口烟气温度选得太高；炉膛出口流通截面狭窄，火焰中心位置太高。这些都会成为锅炉在运行中产生结焦的原因。 2.3　操作使用 如果送引风量太大，进行强化燃烧，炉温超过煤灰粘结温度时，会形成高温结焦。如果配风不当，煤不完全燃烧，会产生大量一氧化碳及氢等气体，使灰中熔点较高的三氧化二铁还原成熔点很低的氧化铁，降低了灰熔点(可能降低300～350℃)。这时，虽然炉膛出口烟温低于煤灰的软化温度t2，但仍会形成剧烈的结焦。沸腾燃烧锅炉比较容易出现“低温结焦”就是这个缘故。 2.4　清渣打焦 打焦清渣不及时，把灰渣和红火混在一起，会加剧焦渣形成。 3　防止和消除结焦的措施 3.1　改进炉膛结构 改进炉膛结构的目的是要控制炉膛容积大小和烟温，防止结焦通常要将炉膛出口烟温控制在煤灰变形温度t1以下50～100℃，最好在900～1000℃。要控制炉膛出口烟温，就要选取适当的炉排热负荷和炉膛热负荷。具体作法见表1、表2。 表1 燃烧设备 手烧炉 链条炉 推动炉排炉 抛煤机炉 沸腾炉 炉排面积m2 1.5～1.8 0.9～1.1 1.1～1.3 0.9～1.1 0.3～0.4 炉排热负荷 (kJ/m2.h)×103 2000～2500 2000～3700 2800～3300 3300～4400 8000～12500 表2 燃烧设备 链条炉 抛煤机炉 其它层燃炉 煤粉炉 沸腾炉 炉膛容积m3 3～4 3.5～4.5 3～4 4.5～5.5 4.5 炉膛容积热负荷 (kJ/m3.h)×103 800～1200 800～1000 800～1000 570～800 3300～6500 (包括悬浮段) 炉膛容积热负荷的高低还取决于炉膛内水冷壁布置的多少。水冷壁太少，炉膛容积热负荷过高，就会严重结焦。特别是炉膛出口的捕渣管不要布置得太密，否则容易挂渣堵死。 降低炉膛热负荷和烟温的措施是改进炉膛结构。如将拱石　旋里的暗管改为明管或拆除部分卫燃带；炉膛两侧增加水冷壁或防焦联箱；以及煤粉炉适当加高炉膛，增大炉膛容积，改进燃烧器喷粉角度等。 3.2　防止超负荷运行 超负荷运行会引起结焦。对于裕量较大的风机来说，超负荷时就要较大幅度调大风量，提高送引风和二次风风速及烟速，增加过剩空气量。这种强化燃烧的结果使火焰偏高，烟气里携带大量熔融状态的煤粒煤灰粘结在炉膛出口捕渣管上，此处平均温度很快高于灰熔点，形成结焦。例如，本市某厂一台SHL型10t/h链条炉，在燃用一种结焦性较强的煤种时，由于锅炉负荷不同而引起燃烧工况及热效率的变化，见表3。 表3 锅炉负荷t/h 运行时间 h 炉膛出口温度℃ 炉膛结焦情况 锅炉效率 % 11.3 2 980 结焦严重 72 10 2 930 结焦轻 75 9.2 2 880 结焦轻微 78 8 2 830 不结焦 81 7 2 750 不结焦 80 防止超负荷运行要从给煤量、给水量、送引风量和控制调整燃烧工况来进行。 3.3　加强运行操作的调整 一般要把炉膛出口温度维持在850～950℃(沸腾炉维持在750～800℃)，应做到以下三点： ①保持适当的过剩空气系数，合理