2027t／h“W”型火焰锅炉结焦、积渣分析.doc

全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集锅炉 2027t/h“W”火焰型锅炉结焦、 积渣原因分析 秦占峰 黄贵臣 李道波 （山东中华发电有限公司聊城发电厂） 摘要本文针对聊城发电厂2027t/h“W”型火焰锅炉结焦、积渣问题，系统分析了锅炉结焦、积渣的危害、形成的条件、过程和原因，提出了解决锅炉结焦、积渣问题存在的困难。同时，结合实际采取了一系列可行措施，使得本厂锅炉结焦、积渣现象基本得到控制。但由于我厂锅炉结构特殊，加之结焦、积渣因十分复杂，锅炉结焦、积渣仍有继续发生的可能性。作为一项长期任务，各方专业技术人员还需要继续努力，为最终从根本上解决结焦、积渣这一难题献计献策。 关键词结焦 积渣 原因 措施 1 设备简介 山华电聊城发电厂一期工程2600MW汽轮发电机组1机组于2002年9月11日顺利完成168试运行，移交试生产。锅炉采用英国三井巴布科克公司产品，型号为MBEL-2027/17.30-1型；型式为亚临界、自然循环、W火焰、单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣汽包炉；锅炉采用高强度螺栓全钢架悬吊结构。 锅炉炉膛四周布满水冷壁，水冷壁组成了循环系统的主要部分。在炉拱区域以下炉膛横断面为八边形，上部炉膛横断面为矩形。炉膛尺寸（长宽高mm）266801048823200 （上部）；266802164231100 （最大）。水冷壁是由下联箱引出的鳍片管组成的膜式水冷壁。后墙水冷壁在炉后标高40298mm处分叉，一部分水冷壁垂直向上，形成后墙的上部悬吊管；而另一部分未分叉的水冷壁管内折后组成锅炉折焰角。组成折焰角的水冷壁管在水平烟道底部成扇形分布，形成水平烟道底部水冷壁和出口对流管束。另外前、后墙水冷壁在标高27500mm左右处分叉，一小部分向上形成炉墙的下部悬吊管，另一部分水冷壁管内折形成炉拱。为保证循环的安全可靠，在炉底部到前廊入口位置采用内螺纹水冷壁管，其余部分水冷壁为光管。 前、后墙水冷壁下部形成50（与水平面的夹角）V型炉底，构成冷灰斗。汽包的下部接出6根集中下降管，然后由64根分散供水管与水冷壁各下联箱连接。 锅炉顶棚及尾部烟道（省煤器以上）的前、后墙，两侧墙及顶部分别由顶棚过热器管和包覆过热器管所包覆，以保证炉顶和烟道的严密性。 在炉膛上部垂直布置了前屏过热器和末级过热器，水平烟道上布置了再热器，在尾部烟道竖井内由上而下分别布置了低温过热器和省煤器；烟气经省煤器后转向流经空预器、电除尘器，由引风机通过烟囱排出。 W火焰锅炉结构示意图见图1 图1 W火焰锅炉结构示意图 过热器采用二级喷水减温，分别布置在低温过热器与前屏过热器、前屏过热器与末级过热器之间，减温水来自给水泵出口电动门后的管路。再热器采用自炉底注入热风的调温方式，并在再热器入口处的再热蒸汽管道上设置了再热蒸汽喷水减温器，其减温水来自给水泵级间。 锅炉配有二台三分仓回转式空气预热器，预热器中烟气自上而下流动，空气自下而上流动，设计的一次风/二次风出口温度为366.7℃/335℃。 锅炉配有2台动叶可调轴流式送风机、2台离心双吸式引风机、2台离心双吸式一次风机及2台双室四电场静电除尘器。 由于本锅炉燃用无烟煤，故采用W型火焰燃烧方式，在炉膛前后火拱上均匀布置了48只缝槽式下射分配燃烧器喷口，二次风喷口与一次风喷口间隔布置，20的助燃空气作为三次风从前、后墙的下部开口进入炉膛。 为了清除锅炉受热面上的积灰，在炉膛四周布置了22支V92型短伸缩式吹灰器；在屏式过热器、末级过热器、再热器和初级过热器的两侧壁布置了28支RK-SL型长伸缩式吹灰器；在省煤器两侧墙布置了6支RK-SB型半伸缩式吹灰器。吹灰介质是来自屏式过热器出口联箱的蒸汽。 缝槽式下射燃烧器的主要特性 上部煤粉浓缩及低速一次风/燃料混合物，以便于快速加热和提前点火； 高速二次风，以促进长火焰展开； 非旋流空气送入，以限制初始紊流，支持逐渐混合； 低速三次风，以使整个火焰展开，并限制燃烧产物中NOx形成； 每喷燃器组四道煤粉槽布置，以保持外部再循环模式和内部火焰穿透性。 下炉膛高热负荷区域布置了耐火砖卫燃带耐火砖总覆盖面积为616m2，包括60的前墙和后墙（前后炉拱下方），4个完整的倒角（下炉膛的四个小角部），炉膛两侧墙上无耐火砖。 锅炉设计为平衡通风，可单侧运行。一次风风箱布置在运转层之下，冷、热一次风经过调节后进入磨煤机干燥并携带煤粉进入炉膛，锅炉的前后墙各有12根一次风粉管道。 环形二次风箱布置在下炉膛的上部，从锅炉前、后墙二次风箱上分别引出6路。从锅炉的拱部向下进入炉膛，提供燃烧所需的空气量。前墙6路二次风道为电动挡板,可在运行中随时调节二次风量。后墙上的二次风挡板为手动挡板。 三次风入口布置在下炉膛的中下部，标高约20m处。从环形二次风箱引出，前后墙各6路。由于制粉系统为正压直吹式，这里的三次风不同于负压式制粉系统中所称的那种带有淡煤粉的三次风。在下炉膛的前墙上布置了6支启动油枪。所以三次风的主要作用是在锅炉启动时供6支启动油枪所需氧量，并在正常运行状态下，三次风的风量应随锅炉负荷的升高而增大，为端部煤粉气流提供氧量，延长着火时间，并且防止在下部炉膛形成还原性气氛。炉膛底部注入热风，接自空预器出口的二次风道，共有2路，每一路有一调节挡板，在调节挡板后分别分为2支，共4支进入炉膛下部。只布置在后炉墙的底部。炉底热风的作用是在运行中调节再热器的汽温，在约80BMCR时温度和流量达到最大值。它的另一作用是作为锅炉启动前的一级吹扫。 主要设计参数及技术规范 最大连续蒸发量 2027 T/H 过热蒸汽压力 BMCR工况 17.30 MPa TMCR工况 17.24 MPa 过热蒸汽温度 541℃ 再热蒸汽流量 BMCR工况 1652 T/H TMCR工况 1579 T/H 再热汽进口压力BMCR工况 3.924MPa TMCR工况 3.752MPa 再热汽出口压力BMCR工况 3.734 MPa TMCR工况 3.57 MPa 再热汽进口温度BMCR工况 328℃ TMCR工况 323℃ 再热汽出口温度 541℃ 省煤器入口压力BMCR工况 19.50 Mpa TMCR工况 19.27 MPa 给水温度 BMCR工况 282℃ TMCR工况 278℃ 锅炉保证效率 92.5 燃烧方式采用双进双出钢球磨煤机，配旋风分离式煤粉浓缩型燃烧器，W结构火焰燃烧。 调温方式过热器两级喷水减温； 再热器炉底注入热风加事故喷水调温。 空预器型式 三分仓回转式 运行方式 定压或滑压运行 不投油最低稳燃负荷50 燃料特性 电厂主要燃料是煤（80无烟煤和20贫瘦煤混合），设计煤源为山西阳泉煤矿，0号轻柴油用于锅炉启动和稳定燃烧。 1煤质特性 元素分析（） 设计煤种 校核煤种 Car 60.65.4 50.19-67.34 Har 2.880.25 2.51-3.63 Star 1.30.12 1.03-2.53 Oar 2.280.21 1.28-3.53 Nar 0.940.1 0.84-1.08 Aar 25.912.4 21.5-34.89 Mt 6.090.55 4.0-9.6 Qnet.ar 229602066 22390-27070 HGI 675 59-81 Vdaf 10.531.5 9-15.3 Mad 2.210.2 1.2-2.96 2灰质分析 灰份分析 设计煤种 校核煤种 Fe2O3 5.26 5.29-7.02 CaO 1.96 1.32-2.45. MgO 1.11 0.81-1.42 Na2OK2O 2.13 SiO2 52.38 50.01-54.69 Al2OTiO2 34.53 9.58-36.32 SO3 1.22 0.75-2.07 3灰熔点 灰熔点 设计煤种 校核煤种 DT（C） 1400 1350-1450 ST（C） 1450 1400-1500 PT（C） 1500 1500 锅炉采用北京克莱德设计制造的湿式除渣系统。每台炉设有一台水浸式刮板捞渣机，运行时，捞渣机壳体内注满水，依靠补水、溢流保持稳定水位。冷灰斗底部装有防溅板和水封板，水封板浸入捞渣机壳体内的水中，形成锅炉底部密封。燃煤在炉膛内燃烧后落下的灰渣进入捞渣机的水中得到冷却，由刮板将其刮出，送入双辊式碎渣机内破碎，然后由A、B两条输渣皮带将渣输送至渣仓，用专用运渣车将渣运走。捞渣机、碎渣机采用液压马达驱动，配有专用油站提供动力油。 2 结焦、积渣情况 2002年10月份以来，我厂1机组负荷经常连续高负荷运行，多次出现运行中炉内掉大焦、大渣故障，造成捞渣机、碎渣机多次停运，排渣困难，甚至不得不采取旁路排渣、人工拉渣的方式进行除渣。更为严重的是，落下的大焦、大渣将捞渣机砸得严重变形，致使多处多次漏水；因受大焦冲击，炉底防溅板脱落17块，多次将碎渣机卡死。12月10日，因炉膛内落下巨大焦块，将炉底靠近右侧墙处冷灰斗前墙水冷壁管砸漏而被迫停炉处理。仅这一块大焦，重量就接近30吨，八个人用了两天两夜的时间，才破碎、清理完。炉内结焦、积渣集中在下炉膛的卫燃带上，尤以四个小角部最为严重，喷燃器喷口上方挂焦、渣也比较严重，炉膛水冷壁、屏过等处没有发现挂焦、渣现象。这次事故，仅清焦就用了7天7夜 的时间，清除的焦、渣量120多吨。更换砸坏的水冷壁管17根，炉底防溅板20多块，渣斗刚性梁1根，共停机20天。可见1锅炉的结焦、积渣，严重威胁着我厂的安全经济运行，而且，旁路排渣工作量、劳动强度极大，并且严重污染环境，影响了我厂的形象。解决结焦、积渣问题，已经成为摆在我们专业技术人员面前的首要问题。为此，我们从结焦、积渣的危害入手，深入调查研究，从结焦、积渣形成的现象、条件和过程，努力寻求结焦、积渣形成的原因，并针对不同的原因，采取相应的措施，以保证我厂1机组的安全经济运行。下表是1锅炉结焦、积渣造成的问题统计 1炉因结焦、积渣造成的问题统计 序号 日期 时间 内 容 1 02.10.01 2039 1炉掉焦,捞渣机跳闸 2 02.10.02 915 炉膛掉大焦,刮板捞渣机跳闸,北端人孔门处变形,人孔门漏水 3 02.10.04 1508 1炉掉大焦造成刮板捞渣机跳闸, SSC东侧热工电缆套管脱落, 链条张紧装置储压罐底部漏油 4 02.10.04 1602 碎渣机被大渣堵塞跳闸, 联跳刮板捞渣机 5 02.10.05 330 炉膛落大焦 6 02.10.05 640 炉膛掉大焦, 捞渣机东侧热工电缆套管脱落, 有一接合面漏水 7 02.10.05 1757 1炉掉大焦, 刮板捞渣机跳闸, 造成捞渣机东侧结合面多处漏水, 热工电缆套管振落, 西北角一立柱四只固定螺栓全部振断, 捞渣机底部明显变形. 8 02.10.06 420 炉膛掉大焦,捞渣机溢流处仓壁严重变形,且张紧装置漏油,捞渣机跳闸. 9 02.10.06 917 1炉掉焦引起捞渣机跳闸 10 02.10.07 120 因掉大渣造成1炉刮板捞渣机东侧中部结合面漏水,电缆套管振落. 11 02.10.07 1300 炉膛掉大渣造成碎渣机堵塞跳闸,联跳捞渣机. 12 02.10.11 430 炉膛掉大渣致使捞渣机东部接合面处漏水 13 02.10.11 900 值长通知炉膛吹灰,派人就地检查,发现炉膛掉大焦,捞渣机跳闸 14 02.10.21 920 炉膛掉大渣,捞渣机东侧北端人孔门漏水加剧,. 15 02.10.21 1220 炉膛掉大渣,捞渣机跳闸. 16 02.10.24 923 1炉掉大焦,由捞渣机溢流水口托盘处溅出两块铁篦子,散落在捞渣机东侧地面上. 17 02.11.01 1755 除渣系统碎渣机因大渣卡住跳闸，联跳捞渣机。2020维护人员取出大渣后，启动碎渣机、捞渣机正常。 18 02.11.02 1950 捞渣机链条上有许多大焦，就地将碎渣机、捞渣机停运。2040处理好。启动碎渣机、捞渣机正常。 序号 日期 时间 内 容 19 02.11.03 2043 机组负荷421MW、主汽压力16.5MPA。锅炉炉膛掉大渣，捞渣机跳闸。锅炉燃烧不稳定A2、C2、E2、B1、F1分离器出口挡板和二次风控制挡板 CA、 EA、AA、BB、FB关闭，炉膛负压最低波动至-825PA，汽包水位在-202MM--195MM之间波动 20 02.11.04 2030 炉膛掉大渣，捞渣机跳闸 21 02.11.08 1117 捞渣机跳闸，原因炉膛落大渣所致，重启不成；1845 在MCC盘上手动启动捞渣机。 22 02.11.09 1830 捞渣机跳闸，原因炉膛落大渣所致； 1955 处理好，恢复正常运行。 23 02.11.13 2010 碎渣机被大焦卡住跳闸，联跳捞渣机。 24 02.11.16 602 捞渣机下料口堵塞，就地将碎渣机、捞渣机停运。630处理好。启动碎渣机、捞渣机正常。 25 02.11.18 1125 碎渣机被大焦卡住跳闸，联跳捞渣机。于1200处理好，启动碎渣机、捞渣机正常。 26 02.11.19 1110 捞渣机下料口堵塞，就地将碎渣机、捞渣机停运。1150处理好。启动碎渣机、捞渣机正常。 27 02.11.23 1018 碎渣机跳闸，原因大焦卡涩所致。1110 处理好，恢复运行。 28 02.11.26 727 碎渣机跳闸，原因大焦卡涩所致。 29 02.11.27 1802 发现捞渣机有大焦，立即停运捞渣机，1820处理好，启动捞渣机运行正常。 30 02.11.29 锅炉掉大渣造成捞渣机跳闸，445启动捞渣机正常。 31 02.12.01 745 锅炉掉大焦造成水冷壁泄露，停炉检修。 32 04.03.17 2353 锅炉掉大焦把捞渣机砸漏，造成补水困难，炉膛负压波动大 33 04.03.23 0542 锅炉掉大焦把捞渣机底板砸漏 34 04.04.03 0431 锅炉掉大焦把捞渣机东侧板砸漏 35 04.05.04 0028 锅炉掉大焦把捞渣机人孔门砸漏 36 04.08.22 0759 锅炉掉大焦把捞渣机西侧板砸漏 37 04.11.26 0600 锅炉掉大焦造成炉膛负压大幅波动，锅炉灭火 38 05.01.25 0116 锅炉掉大焦把捞渣机砸漏，严重漏水，补水困难 3 结焦的危害 所谓结焦，是指在煤粉炉的炉膛中，熔融的灰渣粘结在受热面上的现象，粘结物硬度大、密度大；积渣，是指熔融的灰渣不断积聚在受热面上的现象，积聚物松软。结焦、积渣形成有两个条件，一是温度过高，二是灰熔点过低。锅炉结焦、积渣的危害主要有以下几个方面 1 降低锅炉效率。受热面上结焦、积渣时，工质吸热少，烟温升高，排烟损失q2增加，燃烧室出口结焦、积渣，堵塞通道，以致锅炉通风不足。燃烧器出口结焦、积渣，气流偏斜，这些都会使不完全燃烧损失q3、q4增加。因此，结焦、积渣会降低锅炉热效率η。 2 降低锅炉出力。燃烧器喷口周围结焦、积渣，逐渐向四周蔓延，挂在锅炉水冷壁上，造成传热不良，直接影响锅炉蒸发量。有时，由于炉膛出口烟温高，使过热汽温升高，以致被迫降低出力。结焦、积渣严重时，大量炉焦、渣落入冷灰斗，严重时砸坏冷灰斗和除渣设备，并且冷灰斗的焦、渣出不来，越积越多，必须降低锅炉负荷甚至停炉除焦、清渣。 3 造成事故。水冷壁结焦、积渣，使各部分受热不均，以致膨胀不均或水循环不良，都会使受热面管子损坏。大块焦落下，也会损坏管子。炉内结焦、积渣，炉膛出口烟温升高，使过热器管壁超温；炉内结焦、积渣不匀，也会造成过热器有严重热偏差，这些都可能导致过热器损坏。结焦严重，可能造成锅炉灭火。大块焦落下，也可能造成锅炉灭火。因燃烧器喷口结焦、积渣会造成空气动力工况破坏而形成燃烧不完全，还可能发生尾部烟道受热面二次燃烧事故。炉底积焦严重，有可能损坏除渣设备，甚至会造成锅炉被迫停运。由于我厂锅炉结构特殊没有打焦孔，看火孔面积小且数量少，几乎无法在运行中观察炉内的结焦、积渣情况，这使得炉内结焦、积渣带有很大的隐蔽性，造成事故具有突发性和破坏性。 4 污染环境。由于每台锅炉仅有1台捞渣机、1台碎渣机，燃烧器喷口周围及卫燃带结焦、积渣后，结焦、积渣现象会越来越严重。燃烧器周围及下炉膛小角部大焦块积到一定程度，随负荷的变化扰动或炉膛前墙的振动（由于设计原因造成的，一直未能彻底解决）而脱落下来，掉进渣斗，造成焦量、渣量急剧增加，捞渣机捞出后，碎渣机极易堵塞、卡涩，只能进行旁路排渣，严重污染锅炉房的环境卫生，同时给清理工作造成了很大困难，耗费了大量的人力、物力和财力。 总之，锅炉结焦、积渣对我厂1锅炉的安全、经济运行构成了严重威胁。 4 结焦、积渣形成的过程及条件 在炉膛中心高温区域内，煤粉灰的某些成分（一些熔点低的成分以及一些共晶混合物）熔化成液态，另外一些难熔的成分则在火焰中心也不熔化。但是，由于灰是由各种成分组成的，因而，在高温处，灰粒一般为液态或软化状态，随着烟气的流动，温度降低，当接触到受热面或炉墙等处时，如果灰粒仍保持软化状态，则可能粘附在受热面或炉墙上，形成结焦或积渣。 结焦、积渣形成以后，由于焦、渣的导热性差，其外表面温度升高，又因为焦、渣的表面粗糙度增大使软化的灰更容易粘附，结果更容易结上第二层焦、渣，如此发展下去，外表温度越来越高，结焦、积渣就越来越严重，当焦、渣的温度达到熔化温度时，熔焦就会流动扩散，扩大了结焦、积渣的范围。因而，结焦、积渣的过程是一个自动加剧的过程。 显而易见，形成结焦、积渣的条件是温度过高和灰熔点过低。 5 结焦、结渣原因分析 针对以上现象，对照锅炉结焦形成的过程和条件，分析我厂1锅炉结焦、积渣的原因主要有以下方面 一 负荷的影响 一方面，2002年10月份以来，我厂1机负荷率与以往相比高出很多，月平均负荷率达80以上，1炉连续高负荷运行时间较长，使炉膛温度水平持续偏高。在煤种相同的情况下，炉膛温度愈高，愈容易引起结焦、积渣。 另一方面，在高负荷运行时，燃烧器二次风风量增大、扰动增强，使燃烧器上部产生飞边，发生贴壁燃烧现象，从而引起燃烧器喷口四周结焦、积渣。 二 煤种变化。煤种愈差，灰熔点越低，越容易引起结焦、积渣现象，同时，锅炉燃烧不好，飞灰含碳量增大，飞灰变粗。我厂1锅炉设计煤种较好，热值较高（见燃料特性）。但是，由于1机168试运后，受电煤供应市场影响，燃煤供应非常紧张，尤其是对应于我厂锅炉的山西阳泉煤，无法正常供应。为满足生产需要，进了一部分淄博王村煤，该种煤热值低、灰份高、灰熔点低，极易结焦、积渣。1锅炉运行实践证明，即使是阳泉煤与王村煤按51的比例掺烧，炉内落大焦、大渣现象也明显频繁，这说明“W”火焰型结构的锅炉对煤种的变化非常敏感，对煤种变化的适应性很差。随着煤炭市场的变化，煤炭供应越来越紧张，结果使煤种变化很大，煤质不能得到保证，锅炉结焦、积渣也就在所难免。 三 燃烧器的影响 MBEL锅炉喷燃器是下射缝隙槽式直流喷燃器，布置在前、后墙斜炉拱上（见图2），由于火焰向斜下喷射后向上返转形成“W”火焰；而二次风与缝隙喷燃器左右间隔布置（见图3），每组煤粉燃烧器上方无二次风，这样在炉膛负压的作用下，煤粉气流喷出后，靠近上部的贴喷燃器壁的气流流速较低，极易贴在水冷壁上燃烧，形成喷口上部结焦、积渣。 F3 A3 F1 A1 D3 E3 D1 E1 B3 C3 B1 C1 B4 C4 B2 C2 D4 E4 D2 E2 F4 A4 F2 A2 炉膛 喷燃器及启动油枪布置简图 启动油枪前墙6支。 F2F1 F FB F4 F3 E E2E1 DB E4E3 D4D3 D BB D2D1 C4C3 C BA C2 C1 B4B3 B DA B2 B1 A 2 A3 A FA A4 A1 图2 喷燃器及启动油枪布置简图 喷燃器结构简图 标注红色的位煤粉喷口，上部三个为浓煤粉，下部两个为淡煤粉，每组煤粉喷口两侧为二次风口。 油枪插入在二次风口中，前后墙各12支油枪,油枪插入到具有5个二次风喷口的外侧第二个喷口。 炉膛中心侧 图3 喷燃器结构布置简图 （四）锅炉送风量的影响。煤粉在炉膛中燃烧，需要足够的风量，如果风量不足，炉内生成较多的还原性气体，将使灰熔点降低，引起或加剧结焦、积渣。就1锅炉来说，低负荷运行时不存在氧量偏低、风量不足的问题。而在高负荷运行时，如果采用大风量运行，势必要提高二次风压力，反而会使结焦、积渣加剧。同时，风量太大，送、吸风机动叶开度和电机电流太大，存在着风机喘振的危险；如果风量太低，氧量偏低，一方面容易因造成缺氧，使还原性气氛增强，灰熔点降低，引起结焦、积渣；另一方面，锅炉燃烧不充分，炉膛内冒黑烟，使飞灰含碳量增加。通过一段时间的低氧量运行进行观察，发现飞灰含碳量在2.0以上，绝大多数都是负荷大于500MW，氧量值较低的情况。 （五）卫燃带耐火砖的影响。由于下炉膛水冷壁大面积耐火砖的敷设，使得燃烧区域炉膛热负荷偏高，炉膛温度水平高，熔融的煤粉极易粘附在耐火砖上结焦、积渣。停炉后检查发现主要是耐火砖上和敷设耐火水泥的部位结焦、积渣严重，尤其是四个小角部最为严重。 （六）一次风压力和磨煤机出口温度的影响。在同样煤种条件下，一次风压力越低，磨煤机出口温度越高，着火点离燃烧器喷口越近，越容易使燃烧器喷口周围温度升高，燃烧器喷口周围越容易结焦、积渣。 （七）燃烧器周围耐火层不光滑，当飞灰积聚时，软化的灰很容易粘附，也容易引起结焦、积渣。结焦、积渣开始时，渣质疏松，如果不能及时予以清除，由于温度升高，将会使锅炉燃烧工况恶化，结焦、积渣加剧，而且会越来越严重。 （八）磨煤机运行方式的影响。由于1锅炉为矩形断面结构的炉膛，各组喷燃器布置在前后炉拱上，只有在6台磨煤机全部运行时，炉内燃烧的动力场才可能比较稳定，其他任何一种运行方式，都无法使炉膛内保持稳定的动力场，并且各组喷燃器相互之间的火焰支持性能较差。这样造成炉膛内火焰相对集中，在同样负荷条件下，运行磨煤机所对应的燃烧器周围的温度相对升高，从而导致了运行磨煤机所对应燃烧器喷口周围结焦、积渣。经验表明，在负荷允许的情况下，采用多燃烧器、少燃料、尽量前后墙对称运行的燃烧方式，有利于燃烧调节，容易适应负荷的变化，同时风粉混合较好，火焰充满程度好，燃烧比较完全稳定，锅炉不易结焦、积渣。但当燃料的挥发份降低时，则可以采用集中燃烧器、增加煤粉浓度的运行方式，使炉膛热负荷较集中，以利于燃料的稳定燃烧。 6 采取的防止结焦、堵渣的措施 6.1 从入厂煤和入炉煤上严格控制 我厂锅炉设计燃用山西西山、阳泉无烟煤和贫瘦煤，煤种变化将对结焦有很大影响，因此要加强对入厂煤和入炉煤化验，严格把关，吸取菏泽电厂3锅炉结焦严重的教训，防止“病从口入”，从几个“W”火焰锅炉运行的经验来看，煤种的变化是导致结焦的最主要的原因，特别是燃用灰熔点低、挥发份相对较高的煤种，其在下部炉膛燃烧时着火点早，火焰相对密集，造成扩散性燃烧，下部炉膛容积热负荷较大，从而造成局部高温区壁面结焦、积渣。因此燃用设计煤种是防止炉膛结焦最重要的措施。 6.2 运行方面防止锅炉结焦的技术措施 1 运行中加强配风工况调整，调节三次风，使火焰不贴壁；调节二次风使其提供充足的氧量保证煤粉的充分燃烧；调节一次风，使火焰长度合适；调节吸风机，保持炉膛负压在-70pa左右；既要保证煤粉在炉膛内充分燃烧所需要的时间，又要避免在下炉膛形成扩散燃烧。控制氧量在4-6之间，严禁缺氧燃烧。 2 根据煤种的变化情况及时进行燃烧调整，避免大起大落，幅度太大。严格控制升温升压速度，防止出现两侧烟气温度偏差。 3 加强制粉系统检查，防止喷燃器结焦、积渣运行。 a 正常巡回检查中，一定要注意检查燃烧器区及粉管闸板门前、后温度，发现异常，及时汇报，进行处理。 b 磨煤机正常运行中，DCS CRT一定要注意监视各粉管风压，并注意其变化趋势。发现异常，要立即就地检查并实测燃烧器温度。若温度偏高，应立即停运并进行吹扫。若燃烧器就地温度正常，其它参数也无异常变化，应联系热控检查粉管压力测点。 c 磨煤机正常停运（包括正常减负荷停单侧）后，运行人员要就地检查分离器出口挡板、旋风子煤粉出口挡板、乏气出口挡板在关闭位置 。 d 磨煤机停运后，其相应的二次风控制挡板应保持5-10的开度以保证对狭缝式喷燃器的冷却，防止喷燃器烧坏。 4 坚持锅炉定期吹灰工作，根据汽温变化、炉膛出口烟温及两侧烟温差变化可适当增加吹灰次数。 a 减温水量不正常地升高。 b 两侧任一侧烟温不正常高于20℃。 c 过热器、再热器管壁温度比正常值偏高。 d 省煤器、空气预热器部位温度不正常升高时，应进行吹灰。 5 加强燃烧调整，严防缺氧燃烧，在缺氧状态的还原性气氛中灰熔点会大幅下降，诱发严重的结焦、积渣。 6 燃料上煤煤质发生变化时，要及时向值长汇报清楚。值长要通知到机组长及值班人员，并做好记录，以便值班人员提前做好预想，烧至变化煤种时能及时调整。 6.3 除灰运行防止锅炉堵渣的技术措施 1 经常检查输渣皮带的运行情况，发现运行皮带上无渣或渣量明显减少时，应立即汇报值长。 2 确保渣斗水位正常，严防因渣斗缺水造成的结大焦现象。 3 运行中加强巡回检查，发现渣斗漏水等缺陷，及时联系检修处理。 4 每2小时通过炉南、北侧4.5米处观察孔用观火眼镜观察炉膛底部灰斗落渣情况。发现异常应立即汇报值长，采取措施。结焦情况严重时每半小时观察一次。 5 煤质特差，灰份较大时适当调整捞渣机速度。 6 联系检修定期进行碎渣机、捞渣机的维护工作。 6.4 减少下炉膛卫燃带耐火砖的敷设面积。2002年12月10日因掉大焦砸坏水冷壁停炉后，经MBEL锅炉设计工程师的计算确认为解决结焦、结渣严重问题，可以打掉下炉膛四个小角部的耐火砖，对锅炉的性能影响不大。在此次停炉过程中进行了实施，从启动起来的运行情况看结焦、结渣现象明显缓解，但对燃烧稳定性造成了负面影响，同时还加剧了再热气温达不到设计值的问题。 2003年4月份大修时，发现燃烧器上方和小角部结焦、积渣依然严重，经认真分析研究，把燃烧器上方的耐火水泥去掉，同时把小角部的卫燃带面积进一步减小，修后运行情况证明有明显效果。 2004年小修时，发现炉膛前后墙结焦、积渣仍然严重，经分析研究确定在前墙中间部位的卫燃带上开出0.2*3米的槽，使其露出水冷壁进行试验。2005年春节1机调停，检查发现开槽有效地防止了大焦、大渣的形成。因而确定依法在前、后墙卫燃带上各开8条同样的槽，以防止大焦、大渣的形成。事后证明效果明显。 6.5 考虑对锅炉燃烧区域炉膛进行结构改造一是，适当增加贴壁风风量，减少熔融的灰渣接触受热面的机会；二是，在结焦、积渣严重的炉膛部位增加吹灰器，在结焦、积渣初期将其吹掉，从而防止结焦、积渣。这两个措施经论证成熟时实施。 7 解决结焦、积渣问题的困难 针对我们聊城发电厂1锅炉燃烧器喷口周围、卫燃带耐火砖上结焦、积渣严重问题，通过深入调查研究，尽管找出了影响锅炉结焦、积渣的因素，但是，由于影响结焦、积渣的原因十分复杂，如果要从根本上解决我厂1锅炉的结焦、积渣问题，在当前情况下，还存在以下困难 （1）锅炉燃烧调整没有成熟经验。由于我厂锅炉结构的特殊性，使得燃烧调整很难在炉内形成较为稳定的燃烧动力场，也就不能够彻底解决局部热负荷过高的问题。这仍需要运行人员继续摸索经验，不断积累，逐步总结针对我厂锅炉实际的燃烧调整方式。 （2）氧量调节困难。锅炉在高负荷时，一般氧量较低，如果提高氧量，势必增加二次风风量，这就引起二次风压力升高，而二次风压力的升高，必然引起燃烧器二次风扰动强度增大，使燃烧器喷口周围结焦、积渣加剧；如果要降低二次风压力，势必引起锅炉风量、氧量降低，这又可能造成锅炉缺氧燃烧，炉内还原性气体增多，灰熔点降低，也会加剧锅炉结焦、积渣。如何才能找到一个最佳氧量，这又是一个难题。经验证明，锅炉负荷越高，炉膛内温度越高，越容易引起锅炉结焦、积渣。我们曾试图通过改变氧量来改变这一现状，效果不是太明显。 （3）下炉膛卫燃带耐火砖打掉一部分后，虽然缓解了炉内结焦、积渣问题，但随之而来的燃烧稳定性差、再热气温偏低问题加剧等负面影响，同样对机组的安全经济运行造成很大影响，目前为止，还没有可行的办法综合考虑，以解决这些问题。 （4）为避免结焦、积渣，理论上要求我们的锅炉燃用固定煤种，避免燃料品种多变。但是，由于我厂锅炉设计对煤种变化的适应能力太差，并且单机容量较大，确确实实是燃煤大户，哪有那么大的一个煤矿能满足你的煤炭供应就算有那么一个煤矿可以满足你的燃料需求，也不能保证煤种不发生变化。更何况煤炭市场竞争越来越激烈，煤炭供应越来越紧张，能满足所需燃料量就不错了。不能保证煤质相对不变，煤种变化大，这又是一个解决结焦、积渣问题遇到的难题。 总而言之，由于锅炉结构设计本身的问题，锅炉的煤种变化适应能力差、炉内燃烧动力场不稳定等，给我们的结焦问题的彻底解决带来了很多的困难。如果要从根本上彻底解决我厂1锅炉的结焦、积渣问题，有必要对燃烧器、配风方式等的布置进行改进；对炉膛吹灰器进行改造。但这需要的费用、需要实践验证，恐怕很难变成现实。现在，市场上有几家推销锅炉除焦、除渣剂的厂家，宣传的效果不错，但没有成功和成熟的实践证明，不能盲目使用，但可以作为解决结焦、积渣问题的一个途径去考虑。 8 结论 通过采取以上措施，我厂1锅炉的结焦、积渣问题基本得到控制。但是，通过以上分析，要从根本上解决锅炉结焦、积渣问题，关键是适应负荷率和煤种变化，对炉内燃烧进行合理调节，严格控制燃煤煤种偏离设计煤种过多。我们计划在对燃烧器配风进行重新调节或增加贴壁风；改造炉膛吹灰器；跟踪炉内除渣、除焦剂的发展、应用成果等几方面综合考虑解决结焦、积渣问题。由于我厂2027t/h“W”火焰型锅炉运行时间较短，经验比较欠缺，而锅炉结焦、积问题又是一个十分复杂的问题，所以要保证在任何情况下锅炉都不结焦，还需要有关专家、专业技术人员共同努力，一起献计献策，最终解决这一问题。 参考文献 [1] 范从振锅炉原理，中国电力出版社1986年版，第105107页。 [2] 樊泉桂、魏铁铮、王军聊城发电厂600MW机组培训教材锅炉设备及运行，第5360页。 [3] 英国MBEL公司锅炉运行维护手册相关部分。 44