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锅炉的结焦、积灰和腐蚀及防止措施

一、结焦

(1)锅炉结焦是指在锅炉燃烧过程中，燃料中的可燃物质在高温下发生热解和焦化，形成的一种粘稠状的固体沉积物。这种沉积物主要附着在锅炉水冷壁、炉膛和烟道等部位，严重时会导致锅炉内部通道变窄，热交换效率降低，甚至影响锅炉的正常运行。结焦的形成与燃料的性质、燃烧条件、锅炉设计以及运行维护等因素密切相关。

(2)燃料中的有机物在高温下会发生热解，生成焦油、沥青等粘稠物质，这些物质在炉内沉积并逐渐固化，形成结焦。此外，燃料中的矿物质在燃烧过程中也会发生化学反应，生成熔融物，这些熔融物在冷却过程中会凝固成硬质沉积物。结焦的形成过程是一个复杂的热力学和化学反应过程，涉及到燃料的热稳定性、燃烧温度、炉内气流分布等多个因素。

(3)为了有效防止锅炉结焦，需要从以下几个方面采取措施：首先，优化燃料配比，选择热稳定性好、不易结焦的燃料；其次，调整燃烧参数，如燃烧温度、过剩空气量等，以减少结焦物质的生成；再次，改进锅炉设计，如优化炉膛结构、增加吹灰装置等，以提高锅炉的清洁度；最后，加强运行维护，定期清理锅炉内部，保持锅炉的清洁运行，防止结焦现象的发生。

二、积灰

(1)锅炉积灰是指燃烧过程中产生的飞灰附着在锅炉受热面和管道内壁的现象。积灰不仅会降低锅炉的热效率，增加能耗，还会引起锅炉内壁温度升高，导致金属疲劳和腐蚀。据统计，锅炉积灰会导致锅炉热效率降低约5%至20%，严重时甚至可达30%以上。例如，某火力发电厂一台300MW的锅炉，由于积灰导致热效率降低，每年多消耗标准煤约1.2万吨。

(2)锅炉积灰的生成与燃料种类、燃烧温度、过剩空气量、锅炉结构及运行方式等因素密切相关。以燃煤锅炉为例，其积灰量与煤的灰分含量、挥发分含量以及燃烧温度等参数有显著关系。通常情况下，煤的灰分含量越高，积灰量越大；燃烧温度越高，积灰速度越快。某燃煤电厂的锅炉在运行过程中，当燃烧温度达到1000℃时，炉膛出口的飞灰浓度可达30g/Nm3。

(3)针对锅炉积灰问题，可以采取以下措施进行防治：一是优化燃烧过程，通过调整燃烧温度、过剩空气量等参数，控制飞灰生成量；二是改进锅炉结构，如增加吹灰装置、优化炉膛设计等，提高锅炉的清洁度；三是选择合适的燃料，降低燃料灰分含量，从源头上减少积灰量；四是加强锅炉运行管理，定期进行吹灰作业，清除锅炉受热面和管道内壁的积灰。例如，某燃煤电厂通过优化燃烧参数和增加吹灰装置，使锅炉积灰量降低了20%，热效率提高了5%。

三、腐蚀及防止措施

(1)锅炉腐蚀是锅炉运行过程中常见的现象，主要包括高温腐蚀、低温腐蚀、水腐蚀和氧化腐蚀等类型。其中，高温腐蚀主要发生在锅炉的过热器、再热器和火焰筒等部位，其腐蚀速率可达每年0.5至1毫米。例如，某电厂的过热器在运行5年后，因高温腐蚀导致壁厚减薄至设计壁厚的50%。

(2)防止锅炉腐蚀的措施主要包括提高材料质量、优化运行参数和定期维护。提高材料质量方面，可以采用耐高温、耐腐蚀的特殊合金材料，如奥氏体不锈钢等，以增强锅炉受热面的抗腐蚀能力。优化运行参数方面，通过调整燃烧温度、烟气流动速度和过剩空气量等，降低腐蚀速率。例如，某电厂通过对锅炉运行参数进行优化，使得高温腐蚀速率降低了40%。定期维护则是通过定期检查、清洗和更换受热面，及时发现问题并处理。

(3)在锅炉运行过程中，水腐蚀是最常见的腐蚀类型，它会导致锅炉管道和受热面的壁厚减薄，甚至穿孔。为防止水腐蚀，可以采取以下措施：一是严格控制锅炉水品质，如采用软化水或脱盐水，保证锅炉水中的溶解氧和悬浮物含量在允许范围内；二是定期进行化学清洗，清除锅炉内部的水垢和腐蚀产物；三是合理调整锅炉的排污和补给水比例，保持锅炉的稳定运行。据统计，通过上述措施，某电厂的锅炉水腐蚀速率降低了60%。