煤粉锅炉运行中炉内结渣原因及改善措施分析

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1、煤粉锅炉运行中炉内结渣原因及改善措施分析　　摘要：由于煤粉锅炉燃料的特殊性，所以在锅炉运行过程中，极易出现炉内结渣现象。炉内结渣会直接降低受热面的传热效率，锅炉整体热效率降低，在排烟中的含量增加，严重的情况下，会导致恶性事故的发生，对煤粉锅炉运行的安全性存在极大的威胁。炉内结渣会对整个机组的运行产生影响，所以一定要减少炉内结渣现象的出现。文章对煤粉锅炉运行中炉内结渣的原因进行分析，进而提出改善措施，为促进煤粉锅炉的高效稳定运行创造有利的条件。　　关键词：煤粉锅炉；炉内；结渣；原因；改善措施　　前言　　煤粉锅炉由于燃烧效率

2、高，整体构造简单，节能环保，所以在电厂等工业领域得到了广泛的应用。煤粉锅炉主要由炉膛、燃烧器和点火装置组成，其中的炉膛是锅炉中的重要组成部分，其要保证燃料能够得到充分燃烧，并且达到较高的热交换效率。但是由于燃料为煤粉，如果设计运行参数不合理，烟气温度高于灰熔点时，就会导致炉内出现结渣现象。在炉内的结渣越多，将会降低炉内受热面的传热效率，整体运行工况受到严重影响。炉内结渣对煤粉锅炉运行的安全性、经济性、稳定性和可靠性都有一定的影响，所以应该通过对结渣的特征入手，分析炉内结渣的原因，进而在炉膛设计时优化各项参数，并且通过对运

3、行的调整和控制来改善结渣现象。　　1煤粉锅炉炉内结渣的危害　　煤粉锅炉炉内结渣所产生的危害十分巨大，直接影响到锅炉运行的安全性和经济性。当炉内受热面结渣较多时，由于灰污的热阻较大，所以水冷壁导热效率降低，在热量传导降低的情况下，就会提高排烟温度，造成排烟热损失。为了保证锅炉的满负荷运行，还需要继续投入煤粉，炉内高温导致结渣愈加严重，从而引发恶性循环，在没有得到及时处理的情况下，就会导致过热器、省煤器管束堵灰、爆管、出渣系统堵死等现象。同时，结渣还会对过热器、喷燃器产生损坏，增加引、送风机的运行负荷，不仅会产生极大的经济损

4、失，而且对人身安全存在极大的威胁。所以说煤粉锅炉炉内结渣所造成的危害较大，应该采取相应措施对此现象进行改善。　　2煤粉锅炉炉内结渣的原因　　2.1煤质特性　　由于煤粉锅炉使用的燃料为煤粉，经过制粉厂集中磨制后统一供应，所以炉内主要是以煤粉的形式进行燃烧。而煤粉的成分含量是影响结渣的重要因素，因为炉内结渣就是烟气温度超过灰熔点，从而导致其粘结在炉内受热面上，所以煤粉的质量尤为关键。现阶段，燃煤供应比较紧张，所以对煤质的控制比较困难，一般很难达到锅炉在煤种设计时的标准，所以导致炉内结渣现象的发生。煤粉的质量特性中，影响结渣的

5、成分主要有硫、铁、钾、硅、铝等物质，如果煤粉中的硫化铁、氧化亚铁、氧化钾以及氧化钠等成分含量较多时，因为灰熔点较低，所以比较容易出现结渣。煤粉中氧化硅、氧化铝成分含量较多时，灰熔点较高，所以不易结渣。　　2.2炉膛结构设计不合理　　炉膛作为煤粉锅炉的重要组成部分，其设计的结构形式对结渣有直接影响。炉膛作为主要的燃烧场所，不仅要保证燃料能够得到完全燃烧，同时还要确保各个位置的温度能够合理控制在规定范围内，所以在进行炉膛结构设计时应该综合考虑各项因素。在炉膛的中心位置为了保证充分燃烧，其温度一般会达到1500°-1600°，

6、此时的煤粉灰基本处于熔化的状态。而越是靠近炉膛出口以及水冷壁附近的温度应该越低，一方面保证受热面有足够的传热性，另一方面使熔化状态的煤粉灰能够凝结为固态，从而降低其粘结在受热面形成渣。但是在实际运行操作的过程中，由于炉膛的结构设计或者运行参数设计不合理，会导致接近与炉膛出口以及水冷壁附近的烟温过高，导致处于熔化状态的煤粉灰直接粘结在受热面上，如此往复，受热面上结渣的面积会逐渐加大，受热面传热性逐渐降低，在炉膛内部形成恶性循环，极易导致爆管、泄漏等安全事故的发生，造成严重的经济损失以及人员伤亡。　　2.3炉膛出口温度高，空

7、气量不稳定　　当炉膛出口烟温过高时，是炉膛上部结渣的重要原因，一般为燃烧控制或者炉膛热强度过高导致的。在炉膛中的空气量不稳定也是导致结渣的原因之一，在过剩空气量较大时，烟气量就会随之增加，火焰中心就会提升，炉膛出口的烟温随之提升。过剩空气量较小时，煤粉不能够得到充分燃烧，煤粉灰的含量增加，结渣现象会明显增加。　　3防止煤粉锅炉炉内结渣的改善措施　　3.1改善煤种　　为了避免因为燃煤成分含量而造成的结渣，应该对煤种的选择进行严格的控制。一般都会对煤质进行优化设计，以确保其能够符合燃烧发热量，并且减少结渣现象的发生。在能够控

8、制煤种的情况下，尽量控制质量。如果设计煤种的供应紧张，可以通过掺烧不易结渣的煤种来解决，既能够保证发热量，又可以减少结渣。此外，还可以根据煤种以及炉膛结构的不同，使用除渣剂来提高煤粉的灰熔点。　　3.2优化炉膛结构设计　　在优化炉膛结构设计的过程中，除了炉膛容积热强度、炉膛断面热强度外，还有燃烧器区域的热强度、炉膛辐