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造成锅炉结渣的原因及预防措施(正式)

一、锅炉结渣的原因分析

(1)锅炉结渣是锅炉运行过程中常见的一种现象，其形成原因复杂，涉及燃料特性、锅炉设计、运行参数以及环境条件等多个方面。燃料中的矿物质成分在高温下会发生物理和化学反应，形成熔点较低的渣，这些渣在锅炉受热面沉积并逐渐积累，形成结渣。燃料中的硫、钙、镁等元素在燃烧过程中容易形成低熔点化合物，如硫酸钙、氧化镁等，这些化合物在高温下熔化后沉积在受热面上，导致结渣。

(2)锅炉的设计和制造也是导致结渣的重要原因。锅炉受热面的材质、形状、尺寸以及水循环系统设计不合理，都可能为结渣提供条件。例如，受热面材质的导热性能较差，容易在表面形成热阻，导致局部温度升高，促进结渣的形成。此外，水循环系统的不均匀性，如流速分布不均、水动力条件差等，也可能导致局部过热，增加结渣的风险。

(3)锅炉的运行参数对结渣有显著影响。运行温度过高、燃烧不稳定、氧气量不足等都会导致燃料燃烧不充分，产生更多的灰分和熔渣。同时，炉膛内的温度分布不均、局部过热区域的存在，也会加剧结渣的形成。此外，烟气中的含尘量、水分含量以及锅炉运行的时间长度等因素，都会对结渣的形成和发展产生影响。因此，对锅炉运行参数的合理控制和调整，是预防结渣的重要手段。

二、影响锅炉结渣的主要因素

(1)燃料成分是影响锅炉结渣的关键因素之一。以燃煤为例，煤炭中的矿物质含量、硫分、灰分等对结渣有显著影响。煤炭中的硫分在燃烧过程中会生成硫酸钙，其熔点较低，容易在锅炉受热面上形成结渣。例如，某电厂使用的煤炭中硫分含量为1.5%，在燃烧过程中产生了大量的硫酸钙，导致锅炉受热面结渣严重，降低了锅炉的热效率。

(2)锅炉运行参数对结渣的影响不容忽视。锅炉的运行温度、氧气含量、燃烧稳定性等因素都会影响结渣的形成。研究表明，当锅炉运行温度超过850℃时，结渣现象会显著增加。某电厂在运行过程中，由于燃烧不稳定，导致锅炉运行温度波动较大，最高温度甚至达到950℃，结渣现象严重，锅炉受热面结渣厚度达到5mm。

(3)锅炉的设计和制造质量也是影响结渣的重要因素。锅炉受热面的材质、形状、尺寸以及水循环系统设计不合理，都可能为结渣提供条件。例如，某电厂的锅炉受热面材质为碳钢，由于材质导热性能较差，导致局部温度升高，结渣现象严重。此外，锅炉制造过程中的焊接质量、受热面加工精度等因素，也会对结渣产生一定影响。据调查，该电厂锅炉制造过程中的焊接缺陷率高达10%，进一步加剧了结渣现象。

三、预防锅炉结渣的措施

(1)针对燃料成分对结渣的影响，可以采取优化燃料配比和调整燃烧参数的措施。例如，某电厂通过对煤炭进行洗选，将硫分含量从1.5%降低到0.5%，显著减少了硫酸钙的形成。同时，通过调整燃烧器角度和风速，确保燃烧均匀，使锅炉运行温度控制在850℃以下，有效降低了结渣风险。此外，采用低硫、低灰分的优质煤炭，可以进一步减少结渣的发生。据实际数据显示，优化燃料配比后，该电厂锅炉受热面结渣率降低了30%。

(2)在锅炉设计和制造方面，提高受热面材质的导热性能和加工精度，是预防结渣的重要措施。例如，某电厂更换了锅炉受热面材质，从碳钢升级为不锈钢，导热系数提高了50%，有效降低了局部过热现象。同时，加强焊接质量检查，确保焊接缺陷率控制在5%以下，减少了因焊接问题导致的结渣。此外，对锅炉受热面进行表面处理，如涂层保护，可以防止结渣的形成。据实际案例，采用这些措施后，该电厂锅炉结渣率降低了40%，锅炉效率提高了5%。

(3)在锅炉运行过程中，严格控制运行参数，确保燃烧稳定，是预防结渣的关键。例如，某电厂通过优化燃烧器设计，使氧气含量控制在理论空气量的95%以上，确保了燃烧充分。同时，定期对锅炉进行吹灰，清除受热面上的积灰和熔渣，降低结渣风险。此外，加强锅炉运行监控，及时发现并处理异常情况，如温度波动、燃烧不稳定等，可以预防结渣的发生。据调查，实施这些措施后，该电厂锅炉结渣率降低了50%，锅炉运行寿命延长了20%。

四、锅炉结渣的检测与监控

(1)锅炉结渣的检测与监控是一个复杂的过程，涉及多种技术和方法。首先，通过在线监测设备，如热像仪和红外测温仪，可以实时监测锅炉受热面的温度分布，及时发现局部过热区域。例如，某电厂使用红外测温仪对锅炉受热面进行定期扫描，发现某处温度异常升高，立即进行了吹灰处理，避免了结渣的发生。这些设备通常具有高灵敏度和高分辨率，能够提供准确的温度数据。

(2)在线监测系统还包括烟气成分分析设备，如烟气分析仪，它可以实时监测烟气中的SO2、HCl等腐蚀性气体含量，以及飞灰中的灰分和细小颗粒物。这些数据对于预测和评估结渣风险至关重要。例如，某电厂通过烟气分析仪监测到SO2含量异常升高，结合其他运行数据，判断可能存在结渣风险，提前采取了预防措施