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浅析燃煤结渣的影响因素及处理方法

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浅析燃煤结渣的影响因素及处理方法

摘要：燃煤结渣是燃煤锅炉运行过程中常见的问题，它不仅影响锅炉的安全运行，还降低锅炉的热效率，增加燃料消耗。本文首先分析了燃煤结渣的形成机理，然后从燃煤性质、锅炉运行参数、锅炉结构等方面探讨了影响燃煤结渣的主要因素，最后针对燃煤结渣问题提出了相应的处理方法，以期为燃煤锅炉的安全、高效运行提供参考。

前言：随着我国经济的快速发展，能源需求不断增长，燃煤作为我国主要的能源之一，在电力、工业等领域发挥着重要作用。然而，燃煤在燃烧过程中会产生大量的污染物，如二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等，对环境造成严重污染。燃煤结渣是燃煤锅炉运行过程中常见的问题，它不仅影响锅炉的安全运行，还降低锅炉的热效率，增加燃料消耗。因此，研究燃煤结渣的影响因素及处理方法对于提高燃煤锅炉的运行效率、降低污染物排放具有重要意义。本文旨在分析燃煤结渣的影响因素，并提出相应的处理方法，以期为燃煤锅炉的安全、高效运行提供参考。

第一章燃煤结渣概述

1.1燃煤结渣的定义及分类

燃煤结渣是指煤炭在燃烧过程中，由于高温、氧化、还原等化学反应，以及热力作用下，形成的固体沉积物附着在锅炉受热面上。根据结渣形态的不同，结渣主要分为以下几种类型：表面结渣、沉积结渣和熔渣。表面结渣是指在锅炉受热面上形成的薄层结渣，其厚度一般不超过1mm；沉积结渣是指附着在受热面上的较厚结渣层，其厚度通常在1mm以上；而熔渣则是在高温下熔化后形成的，具有流动性，能渗透到锅炉内部结构中。据相关研究显示，燃煤锅炉在运行过程中，结渣现象的发生率约为30%至60%，严重时甚至达到90%以上。例如，某发电厂在燃用低硫、低灰分的煤炭时，结渣现象明显减少，结渣率降低至15%以下，有效提高了锅炉的运行效率。

在燃煤结渣的分类中，表面结渣和沉积结渣是最常见的类型。表面结渣主要发生在锅炉水冷壁、对流管束等高温区域，其形成机理复杂，与煤炭的化学成分、锅炉运行温度等因素密切相关。据统计，表面结渣在燃煤结渣总量中占比高达70%左右。沉积结渣则多出现在锅炉尾部受热面，如省煤器、空气预热器等部位，其形成与煤炭的燃烧特性、锅炉负荷等因素有关。例如，某电厂在燃用高硫、高灰分的煤炭时，沉积结渣现象严重，导致锅炉尾部受热面结垢，热交换效率下降，甚至造成锅炉爆管事故。

燃煤结渣的分类对锅炉运行和维护具有重要意义。通过对不同类型结渣的识别和分类，可以针对性地采取措施进行处理。对于表面结渣，可以采取优化燃烧工况、调整锅炉运行参数等方法进行控制；对于沉积结渣，则需通过定期清灰、优化锅炉结构等措施减少结渣的产生。此外，不同类型的结渣在锅炉运行中的危害程度也有所不同。例如，熔渣由于具有流动性，可能渗透到锅炉内部结构中，造成严重的安全隐患；而表面结渣和沉积结渣则主要影响锅炉的热交换效率。因此，在燃煤锅炉运行过程中，对结渣的分类和识别至关重要。

1.2燃煤结渣的危害

(1)燃煤结渣对锅炉安全运行的影响是显著的。结渣会导致锅炉受热面热阻增加，热量传递效率降低，使得锅炉内部温度分布不均，局部过热现象严重，从而增加了锅炉发生超温、超压等事故的风险。例如，某电厂在燃用高硫煤时，由于结渣严重，锅炉水冷壁温度异常升高，最终导致水冷壁管爆破，造成锅炉停机事故。

(2)燃煤结渣还会降低锅炉的热效率，增加能源消耗。结渣层会阻碍热量的传递，使得锅炉燃料不能充分燃烧，热损失增加。据研究表明，结渣导致的锅炉热效率损失可达到5%至15%，对于大型锅炉而言，这一损失意味着巨大的能源浪费和经济效益的损失。例如，某热电厂在燃用结渣严重的煤种时，其锅炉热效率从原本的90%下降至85%，每年因此多消耗约1万吨标准煤。

(3)结渣对锅炉的维护和检修工作也带来极大不便。结渣层会加剧锅炉受热面的磨损，缩短锅炉的使用寿命。同时，结渣会导致锅炉内部管道和设备堵塞，影响锅炉的正常运行。在结渣严重的情况下，甚至需要停机进行大修，这不仅影响发电厂的正常生产，还增加了维修成本。例如，某发电厂在燃用含硫量较高的煤种时，由于结渣严重，每年至少需要进行两次大修，维修费用高达数百万元。此外，结渣还可能引起锅炉的腐蚀，进一步缩短锅炉的使用寿命。

1.3燃煤结渣的研究现状

(1)燃煤结渣的研究现状涵盖了结渣机理、影响因素、检测技术以及处理方法等多个方面。近年来，随着科技的进步和环保要求的提高，国内外学者对燃煤结渣的研究日益深入。在结渣机理方面，研究者通过实验和理论分析，揭示了结渣的形成过程和影响因素，如煤炭的化学成分、锅炉运行参数、炉内气氛等。例如，一些研究通过模拟实验，发