摘 要：鍋爐的結焦問題比較普遍，嚴重的結焦極大地影響鍋爐的安全性和經濟性。本文從實際出發，對鍋爐結焦的問題進行了探討，從結焦的原因到解決的辦法進行了分析。

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　　鍋爐的結焦問題是比較普遍存在的，嚴重的結焦會導致鍋爐熱經濟性下降，排煙損失增加、超溫、破壞水循環甚至爆管等，從而被迫停爐，極大地影響鍋爐的安全性和經濟性。鍋爐結焦的原因是多方面的，涉及到鍋爐的設計、燃燒器的設計布置、設計煤種以及實際運行煤種的特性及其差異、爐內氣流的空氣動力場狀況等等。防止或解決鍋爐的結焦問題首先應找出結焦的原因，從多方面入手，加以解決。

　　一、對于鍋爐結焦通常應控制的內容：

　　1、選擇合理的爐膛出口溫度。

　　根據經濟技術比較，對煤粉爐最經濟的爐膛出口溫度在1200~1400度之間，但實際上，為了防止對流受熱面結焦，爐膛出口溫度不能過高。在爐膛出口布置屏式受熱面的鍋爐，對一般性結焦性煤應小于1200℃。

　　2、控制合理的爐內過量空氣系數。

　　過量空氣系數增加，受熱面的積灰、結焦趨勢減弱。主要歸因于爐膛出口煙溫降低，爐膛壁面處的煙溫降低。過量空氣系數過低容易造成氧量不足，在爐內出現還原性氣氛，熔點較高的Fe2O3還原為熔點較低的FeO，從而使灰熔點大大降低，這樣就增加了結焦的可能性。

　　3、保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原性氣氛，防止局部嚴重積灰、結焦。

　　當一、二次風的位置、風速、風量設計不合理時，盡管爐內總空氣量大，但仍會出現局部區域的熾熱焦碳和揮發分得不到氧量而出現局部還原性氣氛。當煤粉爐煙氣含氧量低于3%時，由于局部缺氧，將會使CO含量急劇增加。

　　4、應用各種運行措施控制爐內溫度水平。

　　第一，爐內溫度水平高，將使煤中一些易揮發堿性氧化物汽化或升華(1400度以上)，使堿金屬化合物在受熱面上凝結(1000~1100度)。堿金屬直接凝結在受熱面上會形成致密的強黏結性灰。

　　第二，可在初始灰層中形成產生低熔點復合硫酸鹽反應的條件，還會使含有堿性化合物的積灰外表層黏結性增強，加速積灰過程的發展。

　　第三，煤灰呈熔化或半熔化狀態，熔融灰會直接黏在受熱面上，產生嚴重結焦。

　　措施：加大運行中過量空氣系數，增加配風的均勻性，防止局部熱負荷過高和產生局部還原性氣氛，調整四角風粉分配的均勻性，防止一次風氣流直接沖刷壁面，必要時采取降負荷運行。

　　5、組織合理而良好的爐內空氣動力場是防止結焦的前提。

　　燃燒中心溫度高達1400~1600度。當灰渣撞擊爐壁時，若仍保持軟化或熔化狀態，易黏結附于爐壁上形成結焦，尤其是在有衛燃帶的爐膛內壁，表面溫度很高，又很粗糙，更易結焦，而且易成為大片焦渣。因此必須保持燃燒中心適中，防止火焰中心偏斜和貼邊。

　　(1)爐內旋轉氣流對燃燒器射流的沖擊力和作用點。旋轉強度大，射流偏轉加劇，實際切圓增大。

　　(2) 一次風射流剛性。

　　(3) 射流兩側補氣條件差異。

　　(4)燃燒器組長寬比及燃燒器噴口間隙。當燃燒器組高寬比越大時，燃燒器組中間部分從上下兩側獲取補氣的條件越差，射流偏轉加劇。

　　6、四角煤粉濃度及各燃燒器配風應盡量均勻。

　　煤粉噴口煤粉量分配不均勻的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負荷分配不均勻，在燃燒空氣不足的情況下，爐膛結焦狀況惡化。當燃燒器配風不均勻或者鍋爐降負荷，燃燒器缺角或缺對角運行時，爐內火焰中心會發生偏斜。運行時要盡量調平四角風量，避免缺角情況。

　　7、要有合適的煤粉細度。

　　煤粉粗，火炬拖長，粗粉因慣性作用會直接沖刷受熱面。再則，粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多，熔化比例高，沖墻后容易引起結焦。但是，煤粉太細也會帶來問題，一是電耗高，制粉出力受到影響，二是爐膛出口煙溫升高，易引起結焦。

　　8、適當提高一次風速可以減輕燃燒器附近的結焦。

　　提高一次風速可推遲煤粉的著火，可使著火點離燃燒器更遠，火焰高溫區也相應推移到爐膛中心，可以避免噴口附加結焦。提高一次風速還可以增加一次風射流的剛性，減少由于射流兩側靜壓作用而產生的偏轉，避免一次風氣流直接沖刷壁面而產生結焦。注意一次風速的提高受煤粉著火條件的限制。

　　9、爐膛出口溫度場應盡可能均勻。

　　降低爐膛出口殘余旋轉，均勻的溫度分布可使密排對流管束中煙氣溫度低于開始結焦溫度。用二次風反切來減少殘余旋轉，必須能夠很準確地計算出主旋氣流和反切氣流的動量矩以及合成氣流的動量矩，而且通過運行調試來觀察是否滿足運行要求。

　　10、摻燒不同煤種。

　　煤種摻燒能在一定程度上綜合所摻煤種的灰渣特性。低灰熔點煤灰分仍在受熱面上沉積，但高熔點固態灰對受熱面有一定的沖刷作用，使沉積量降低。

　　二、劣質煤的燃燒特點及如何保證其燃燒穩定。

　　劣質煤主要特點：揮發分含量低、發熱量低、灰分含量大，可磨系數小。鍋爐燃用劣質煤時，煤粉氣流的著火距離延長，火焰溫度低、火焰中心易偏斜。

　　煤中灰分含量大，使火焰燃燒不劇烈，爐膛、受熱面、煙道等處飛灰磨損加劇，易造成受熱面及承壓部件泄露及磨損.或煙道及冷灰斗堵灰。造成鍋爐排渣困難。嚴重時造成受熱面積灰造成被迫停爐。

　　燃煤發熱量低，投粉量增加，煙氣中灰份增大且灰的溫度高使煙溫升高，造成汽溫偏高，減溫水量增加，特別是再熱器系統減溫水用量大幅增加，使氣溫調整困難，機組經濟性降低，甚至造成超溫事故。

　　燃用劣質煤，煤粉射流進入爐膛由于揮發分含量低，上層鄰角補火不到位，著火區溫度低等因素，被迫投油穩燃造成大量燃油消耗，進一步降低了經濟性。

　　綜合以上各因素，劣質煤的燃燒特點主要是：煤粉射流著火推遲，火焰中心溫度降低，火焰中心上移。

　　為了保證劣質煤的燃燒穩定，我們可以從以下方面著手：

　　1、首先，爐內燃燒是個整體性的煤粉氧化發熱過程，我們可以把它分成兩個方面：一是爐內風煤配比、一二次風配比、燃燒器工況所形成的燃燒工況.

　　2、調整好爐內燃燒工況的關鍵在于以下幾個方面：

　　a、合理的風煤配比，即保持最佳的過剩空氣量，即保持合理的氧量值。例如鍋爐設計氧量4-5%，由于氧量計位置在省煤器入口處，受爐膛及煙道漏風的影響(漏風幾乎不參與燃燒)，因此不同的爐子、不同的負荷段，應保持不同的氧量值，以保證爐內過剩空氣系數。當然8臺爐漏風情況不同，氧量值可視燃燒情況而定。

　　b、合理的爐內空氣動力工況，即一、二次風配比。對于劣質煤由于灰分偏大，揮發份偏小，使煤粉著火熱增大，著火困難;而灰殼包裹碳粒，阻擋碳與氧氣的接觸界面，使燃燒推遲。因此，調整上應參照集中配風的原則，保證下組燃燒器的穩定著火，又要保證后期二次風的充分混入。即保持下組兩層噴燃器足夠的粉量，適當關小下層二次風，同時開大上層二次風，使二次風呈倒塔型分布。

　　另外，單只燃燒器煤粉射流的著火熱除了接受爐內高溫煙氣的輻射熱，還接受上層鄰角劇烈燃燒火炬的直接引燃。而最恰當的鄰角補火，正好是四角一二次風速均等，一二次風速大小恰當，二次風對一次風的引流恰到好處，而二次風速的調整主要是控制總風壓。

　　2、對燃燒穩定的判斷：

　　穩定的燃燒應從以下幾個方面判斷：盤上爐膛負壓波動范圍小，均勻穩定，氧量合適穩定，高過后煙溫穩定，火檢及工業電視火焰顯示穩定;就地四角火焰呈金黃色，煤質水分過大時火焰發紅，第一層二次風偏小時火焰出現煤粉析離有黑煙跡，四角溫度應在1100℃左右，關鍵要保持四角均勻穩定;爐膛中部火焰主要要求亮度，溫度不能偏低，應該在1400-1500℃，四面墻溫度不能偏差過大，閃度不能過大;爐膛上部火焰閃度不能過頻、過大。就地看火時，要結合就地情況有目的有針對地進行調整，在盤上表記、就地工況之間反復驗證，達到統一。

　　三、燃用煤種及摻入劣質煤后的燃燒特點。

　　現在火力發電廠燃用的煤種較多 現在最突出的問題是摻入劣質煤。劣質煤的特點是揮發分大，灰分大，焦性大，灰熔點較低等特點，所以在摻入劣質煤后爐膛內的結焦會較嚴重。為了減少爐內的結焦，首先應加強煤種的管理，合理配煤，同時加強燃燒的合理調整來避免鍋爐的結焦。

　　1、劣質煤的成分組成為：熱值4300---4700卡/克、水分12.37%、灰份15.92%、揮發份34.31%、硫份1.09%。其灰份含量較少、焦性大、灰熔點較低，這就需要和灰份較大、熔點較高的煤混合燃燒，大量的煙氣灰分通過沖刷管壁可以把管壁上的焦沖掉。與劣質煤合理的配煤煤種為灰份較大的大新、東榆林、宋家莊、朔州、懷仁、北周莊、神頭，公烏素，懷仁等煤種。

　　2、由于煤種的揮發分較大，使著火提前，所以我們要適當提高一次風的速度避免燒壞噴燃器。同時由于煤種的灰份較大，在燃燒的過程中火焰易偏斜，提高二次風的速度可以提高氣流的剛度，保證燃燒的穩定，不偏斜。

　　3、適當提高二次風量速度，增加煙氣流速增大對管壁的沖刷，同時保持足夠的氧量，避免由于缺氧產生還原氣體。由于鍋爐結焦較嚴重，在滿負荷時一號機氧量應維持在3-4之間，2號機的氧量應維持在2-3之間。

　　4、保持較高的一次風壓。由于上述煤種的揮發份都較高，所以一次風低易造成火焰貼墻，燒壞噴燃器。

　　5、嚴格進行吹灰操作，使水冷壁和過熱器、再熱器表面保持基本干凈。

　　6、根據煤質變化調節熱風溫度，當煤質較好時，將磨出口溫度控制在70-80度之間,煤質較差時可控制磨出口溫度在75-85之間。

　　7、對燃燒器四角的風壓，風速進行測量，保持四角風速的一致性，對二次風擋板4角開度進行核對，保證爐內燃燒的充滿度，避免局部缺氧燃燒產生CO還原氣體。

　　8、保持較細的煤粉細度，鍋爐大屏的結焦較嚴重，煤粉細度粗會使煤粉附在大屏上燃燒造成大屏溫度升高，使灰份達到軟化狀態沾在大屏上加劇大屏的結焦。

　　9、鑒于鍋爐大屏結焦嚴重，鍋爐的的混煤中可適當減少劣質煤的配量。