1、鍋爐設(shè)備概況
石河子天業(yè)熱電廠#7-#10鍋爐采用上海鍋爐廠制造的SG-490/13.7-M761型超高壓中間再熱自然循環(huán)、四角切圓燃燒、固態(tài)排渣、具有中間夾弄的π型布置的鍋爐。燃燒設(shè)備采用四角布置，切向燃燒。制粉系統(tǒng)為中儲(chǔ)式鋼球磨煤機(jī)，乏氣送粉；輔機(jī)為雙制式。
2、燃用煤特征及鍋爐結(jié)焦的危害
石河子天業(yè)熱電有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)煤種為本地的小東溝煤，該煤具有易燃、低硫等優(yōu)點(diǎn)，但有嚴(yán)重結(jié)渣趨向和較重的沾污特性，主要煤質(zhì)特征見(jiàn)表1。
鍋爐在正常運(yùn)行，燃用該煤種時(shí)，當(dāng)負(fù)荷帶到90%（即120MW左右時(shí)），氧量維持在3%左右，發(fā)現(xiàn)有灰渣在高溫下熔化后粘結(jié)在水冷壁上并往下流，且受熱面上有大量的焦渣存在。并造成以下危害：
(1)引起主蒸汽溫度升高，并導(dǎo)致過(guò)熱汽溫、再熱汽溫的減溫水用量增大，該公司#7~ #10鍋爐的減溫水量比設(shè)計(jì)值要高出20—30t/h左右。
(2)由于灰焦結(jié)成大塊，當(dāng)大焦掉落時(shí)使撈渣機(jī)過(guò)載跳閘，增大檢修人員的工作量；當(dāng)大塊的焦渣掉落在撈渣船后，瞬間產(chǎn)生大量的水蒸氣，破壞撈渣機(jī)的水封，并使?fàn)t底漏人大量的冷風(fēng)，造成燃燒惡化，使?fàn)t膛負(fù)壓產(chǎn)生劇烈波動(dòng)，給正常的燃燒調(diào)整帶來(lái)不便。
(3)結(jié)焦還造成排煙熱損失增大，使鍋爐效率降低；并使引風(fēng)機(jī)耗電量增加，風(fēng)機(jī)單耗上升。
(4)如結(jié)焦發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，加上調(diào)整不當(dāng)，使灰渣順著水冷壁往下流，有可能造成灰焦在冷灰斗處結(jié)死，造成被迫停爐清焦，富通新能源銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)壓制的木屑生物質(zhì)顆粒燃料。
3、分析其結(jié)焦的原因
(1)燃用煤種的煤質(zhì)對(duì)電廠鍋爐的結(jié)焦有著根本的影響，該煤種的灰熔點(diǎn)低，在上表中可以看出，該煤屬于具有嚴(yán)重的結(jié)焦性，灰的熔化溫度只有1、110℃左右。在鍋爐高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，爐膛溫度很高，煙氣流速快，煤粉的灰粒為熔融狀態(tài)，極易造成爐膛等處結(jié)焦：如果煤粉過(guò)粗，使其在爐膛內(nèi)燃燒不盡，加之灰熔點(diǎn)較低，也極易結(jié)焦。
(2)煤粉噴嘴角度調(diào)節(jié)不當(dāng)或噴燃器選型錯(cuò)誤，也是結(jié)焦的原因之一。#7、#8、#10爐的煤粉噴嘴基本在全開(kāi)水平位置，結(jié)焦就不是很?chē)?yán)重，并且結(jié)焦后通過(guò)調(diào)整二次小風(fēng)門(mén)，可以將結(jié)焦清理干凈。#9爐的煤粉噴嘴全部向下傾斜，當(dāng)下面的四層燃燒器全部投入運(yùn)行時(shí)，冷灰斗處極易結(jié)焦，并且通過(guò)調(diào)整二次小風(fēng)門(mén)，也不能使之掉落。
(3)運(yùn)行調(diào)節(jié)不當(dāng)，二次風(fēng)門(mén)調(diào)整不對(duì)、一、二次風(fēng)配比不均勻等等，使火焰中心偏斜，在水冷壁附近燃燒，造成結(jié)焦。吹灰不及時(shí)，在高負(fù)荷時(shí)，未按規(guī)定進(jìn)行吹灰，使?fàn)t膛出口溫度升高，造成結(jié)焦。
(4)設(shè)計(jì)原因。鍋爐結(jié)焦與爐膛容積熱負(fù)荷、爐膛斷面熱負(fù)荷、燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷、爐膛幾何尺寸等等均有直接的關(guān)系。在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鍋爐的結(jié)焦考慮不全，爐膛面積設(shè)計(jì)過(guò)小，也是造成鍋爐結(jié)焦原因之一。
4、防止鍋爐結(jié)焦的措施
(1)改變煤質(zhì)，將小東溝的煤與小煤窯煤進(jìn)行摻燒，小煤窯的灰熔點(diǎn)較高，但含灰分、水分、硫份較大。如在摻燒中小東溝的煤比例大，鍋爐較易結(jié)焦；如小煤窯的比例偏大，則鍋爐帶不起來(lái)負(fù)荷。通過(guò)摻燒發(fā)現(xiàn)，小東溝與小煤窯的比例為7:3時(shí)結(jié)焦較少，且負(fù)荷也可以維持。
(2)運(yùn)行中選擇合適的氧量。氧量過(guò)低，鍋爐容易結(jié)焦；氧量過(guò)大，引、送風(fēng)機(jī)的電耗增加，單耗上升。通過(guò)運(yùn)行中的調(diào)整和觀察，發(fā)現(xiàn)#7~ #10爐在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，氧量保持在3.5~4.5%；鍋爐結(jié)焦的情況大為好轉(zhuǎn)。
(3)運(yùn)行中加強(qiáng)調(diào)整。通過(guò)合理調(diào)配各一次風(fēng)和二次風(fēng)的運(yùn)行風(fēng)門(mén)開(kāi)度以及調(diào)整運(yùn)行時(shí)的氧量，并采取各種運(yùn)行措施控制爐膛溫度。增加配風(fēng)的均勻性，防止局部熱負(fù)荷過(guò)高和局部產(chǎn)生還原氣體，從而防止?fàn)t膛出口結(jié)焦。但是當(dāng)一、二次風(fēng)的風(fēng)速、風(fēng)量設(shè)計(jì)不合理時(shí)，盡管爐內(nèi)總空氣量大，但仍會(huì)出現(xiàn)局部區(qū)域的結(jié)焦。
(4)爐膛出口的煙氣溫度必須保持在920℃以下，前屏出口管壁溫度、后屏出口管壁溫度、對(duì)流過(guò)熱器進(jìn)出口管壁溫度、再熱器進(jìn)出口管壁溫度不允許超過(guò)規(guī)程規(guī)定值，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)調(diào)整：如通過(guò)調(diào)整仍不能降低以上溫度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行降負(fù)荷處理。4.5#7~ #10鍋爐運(yùn)行中磨煤機(jī)的一次風(fēng)壓在不堵磨的基礎(chǔ)上盡量降低，二次風(fēng)壓維持在3.OKpa以上；運(yùn)行中各角一次風(fēng)門(mén)的周界風(fēng)不宜開(kāi)的過(guò)大，保持在10%左右，以防止一次風(fēng)剛性太強(qiáng)，不利于二次風(fēng)的混合。當(dāng)班人員隨時(shí)到就地檢查燃燒情況，發(fā)現(xiàn)火焰偏斜、有熔化的焦水往下流等不利因素時(shí)，及時(shí)加強(qiáng)調(diào)整。
(6)煤粉細(xì)度要合適。煤粉粗，火焰拖長(zhǎng)，粗粉因慣性作用會(huì)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，沖刷后墻容易引起結(jié)焦。但是，煤粉太細(xì)會(huì)造成制粉系統(tǒng)的電耗增加，制粉系統(tǒng)出力受到影響，還會(huì)造成爐膛出口溫度升高，易引起結(jié)焦。為此#7~ #10鍋爐保證煤粉細(xì)度控制在R90=20%左右。運(yùn)行人員根據(jù)煤粉細(xì)度調(diào)整、控制風(fēng)壓，檢修人員根據(jù)運(yùn)行人員調(diào)整風(fēng)壓情況及煤粉細(xì)度情況及時(shí)調(diào)整折向擋板。
(7)加強(qiáng)對(duì)爐膛的吹灰。在負(fù)荷允許的情況下，每班必須吹灰一次，吹灰時(shí)檢查吹灰壓力是否在規(guī)定的范圍內(nèi)；如吹灰壓力不足、吹灰效果不明顯以及吹灰器有故障時(shí)，及時(shí)登記缺陷和通知檢修人員處理。
(8)在白班、前夜帶高負(fù)荷運(yùn)行后，后夜負(fù)荷較低時(shí)，根據(jù)爐膛燃燒情況，采用停運(yùn)一組制粉系統(tǒng)、調(diào)整二次小風(fēng)門(mén)等手段，以降低爐膛溫度，讓粘附在水冷壁等受熱面上的灰焦掉落，為白班和前夜帶高負(fù)荷打下良好的基礎(chǔ)。
5、小結(jié)
從上述可以看出，導(dǎo)致鍋爐結(jié)焦、結(jié)渣的主要原因有四個(gè)方面，鍋爐結(jié)焦是多種因素的復(fù)合作用，只有正確分析出鍋爐結(jié)焦的原因并采取有效的對(duì)策，才可能改善鍋爐運(yùn)行狀況。
