燃煤锅炉结焦的原因分析及防范措施

讲比论文分析这一问题。采取针对措施，改善锅炉燃烧工况,图1 SHL5JW炉结鞫图燃煤工业锅炉结焦的原因分析及防范措施动力车间丁鸿俊关键字：燃煤、锅炉结焦、防范措施1 前言锅炉结焦是燃煤工业锅炉运行中比较普遍存在的现象。但它会破坏锅炉的正 常燃烧工况，减少锅炉出力，破坏正常水循环，造成爆管事故等，严重时还会导 致锅炉炉膛出口堵塞而使锅炉被迫停炉。我车间现共有三台燃煤锅炉，其中10T锅炉1台，型号为SHL-10-16A。20T 锅炉2台，型号为SHL-20-13A。其结构如图1所示。因此，我们有必要研究、 以避免和减少锅炉结焦现象 的发生，确保锅炉的安全运 行。2燃煤锅炉结焦的原因2.1 煤质因素煤在燃烧时，其灰份熔 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t 2的咼 低是判断煤灰是否容易结焦 的主要指标。灰的成份不同， 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12501500C （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1100C，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 操作使用如果鼓、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300350C）。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防止和消除锅炉结焦的措施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 ti以下50100C，最好在9001000C。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 炉条炉链推动炉排 炉抛煤机 炉沸腾炉炉排面积mJ1.5 1.80.9 1.11.1 1.30.9 1.10.3 0.4炉排热负荷20002000280033004400800023(kJ/m . h) x 1025003700330012500表2燃烧设 备条炉 链抛煤机 炉其它层燃 炉煤粉 炉沸腾炉炉膛容积m343.5 4.5344.5 5.54.5炉膛容积热负 荷(kJ/m 3. h) x 103800-12008001000800100057080033006500(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，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%11.32980结焦严重72102930结焦轻759.22880结焦轻微7882830不结焦J8172750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 850950C （沸腾炉维持在750800C），应 做到以下三点： 保持适当的过剩空气系数，合理使用一、二次风。若一次风太大，火焰上升得很高，甚至直射后墙，会促使高温结焦。若二次风使用得当，火焰中心 下移，延长了烟气路线，可使炉膛出口温度降低50至80C。炉膛出口过剩空气系数推荐值为：链条炉1.21.35，抛煤机炉1.4，往复式推动炉排炉1.3，煤 粉炉1.21.25，沸腾炉1.051.1。 给煤要均匀，在负荷变化较大或煤种变化时，应及时调整煤层厚度。如链条炉燃用结焦性强的烟煤（灰分小），煤层厚度为80120mm炉排取快速， 送风量较小。燃用结焦性较差的烟煤（灰分大），煤层厚度100140C，炉排取 中速，送风量较大。 对于干煤应适当掺水，对于含硫化铁粘结性强的煤应及时打焦清渣， 对于灰分大的煤应适当增加清炉次数，对于管群、烟管或烟室的堵灰应及时清理。3.4 堵漏风炉膛漏风，破坏了正常燃烧工况，造成火焰的充满度和搅拌混合情况恶化， 火焰中心升高或偏斜，会加速结焦的形成。解决的办法是减少漏风量，使炉膛出 口负压不致过大（链条炉为1015Pa,煤粉炉为1530Pa）。锅炉各部位的漏风 系数应控制在：炉膛0.1，炉排0.15，过热器0.05，省煤器0.1，空气预热器 0.1，除尘器0.05。3.5 煤要混合掺烧混合掺烧不同煤种，合理掌握煤块粒度及煤粉细度，特别是混烧结焦性强和 结焦性差的烟煤，是预防结焦、提高锅炉热效率的好办法。4打焦注意事项打焦应注意以下几点：（1）要有足够数量的看火孔和打焦孔，位置和内扩角要适当。（2）打焦人员要佩带劳动防护用品，最好在锅炉负荷较低、燃烧稳定时打焦， 且炉膛负压应控制在5070Pa。燃烧不正常时，应禁止打焦和除灰。（3）做好打焦吹灰记录。打焦吹灰时，不得开送风机或停引风机，不得启动 给煤设备和油枪。 加强吹灰工作。用手动空气枪头（压力为0.60.8MPa）吹灰。对于炉膛 内较硬的焦块，可采用0.71.5MPa水压打焦，使焦块破裂脱落，但要防止直接 喷到受热面或砖墙上。第3页共3页