经典 锅炉结焦、主蒸汽超温的分析与调整

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1、锅炉结焦、主蒸汽超温的分析与调整锅炉结焦是燃煤锅炉运行中比较普遍的现象。它会破坏正常燃烧工况，减少锅炉出力，破坏正常水循环，使主、再热蒸汽超温，甚至造成受热面爆管事故，严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉。一、结焦和超温的原因分析：1、煤质因素：煤的灰分熔融特性温度（变形温度t1、软化温度t2和熔化温度t3），其中软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标。灰的成分不同，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1250～1500℃(高于锅炉炉膛受热面的设计温度)，而燃用低于该

2、温度的煤种，就非常容易结焦。2、炉内空气动力工况：炉内气流组织不佳，各角一次风速标定有偏差，造成火焰中心偏移或致使实际切圆变形，使高温火焰偏离炉膛中心，冲刷水冷壁；或者一次风射流的刚性较强，致使煤粉气流冲击对面炉墙，造成炉墙结渣。3、运行人员的操作调整：（1）如果配风不当，煤因缺氧而不能完全燃烧，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300～350℃)。这时，虽然炉膛出口烟温低于煤灰的软化温度t2，但仍会形成剧烈的低温结焦。锅炉运行氧量即炉内的氧化或还原性气氛，它对锅炉的结焦有非常大的影响，如果锅炉运行氧量偏低，炉内还原性气氛较

3、强，煤的灰熔点就会下降，锅炉就容易结焦。这是因为灰熔点随着铁量的增加而下降，铁对灰熔点的影响还与炉内气体性质有关，在炉内氧化性气氛中，铁可能以Fe2O3形态存在，这时随着含铁量的增加，其熔点的降低比较缓慢；在炉内还原性气氛中（氧量不足），Fe2O3会还原成FeO，灰熔点随之迅速降低，而且FeO最容易与灰渣中的SiO2形成熔点很低的2FeO、SiO2，其灰熔点仅为1065℃。当煤质有波动时，运行人员没办法根据实际情况进行调整，造成锅炉燃烧配风方式不是处于优化状态，特别是上层喷嘴煤粉颗粒燃尽性差，有一部分大颗粒煤粉在炉膛出口处尚未燃尽，导致锅炉炉膛出口烟温偏高，结焦严重，由于炉膛截面大，热负荷较

4、小；当煤质变劣时，煤粉的燃尽性能适应能力不强。（2）煤粉过粗，煤粉中的粗颗粒从煤粉气流中分离出来与水冷壁发生冲撞；此外，粗颗粒的煤粉燃尽需要相当长的时间，常常贴壁造成还原性气氛而增加了结渣的机率。另外，燃料在炉内的停留时间过短，燃料未能完全燃烧，引起炉膛出口烟温偏高，也易造成炉膛出口过热器结渣。（3）炉膛燃烧器区域热负荷或容积热负荷偏高，在燃烧器区域燃料燃烧放出的大量热量，而水冷壁受热面是固定的，其不能同时吸收这些热量，因此导致燃烧器区域的局部温度过高，造成燃烧器区域的结渣。炉内温度水平高，将使煤中一些易挥发碱性氧化物汽化或升华（1400度以上），使碱金属化合物在受热面上凝结（1000~11

5、00度）。碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强黏结性灰。可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件，还会使含有碱性化合物的积灰外表层黏结性增强，加速积灰过程的发展。煤灰呈熔化或半熔化状态，熔融灰会直接黏在受热面上，产生严重结焦。（4）超负荷运行时，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会在炉膛出口粘结，此处平均温度很快高于灰熔点，形成结焦。（5）运行调节不当，使火焰偏斜到炉墙或水冷壁附近。（6）吹灰或除焦不及时。锅炉的某些受热面上积灰后，受热面变得粗糙，一有粘性

6、的灰碰上去，就很容易附在上面。因为它是一个自动加剧的过程，若不及时清焦，结焦加剧。二、防止结焦和超温的调整：1．选择合理的运行氧量。提高锅炉运行氧量，避免炉内出现还原性气氛。加强炉内吹灰工作，特别是重点区域要增加吹灰次数，如果运行氧量还偏低，必要时适当降低负荷。由于结焦的主要区域在炉膛出口处，此处容易堵塞烟道，增加烟气阻力，引风机出力更显不足，所以要防止结焦与还原性气氛恶性循环的趋势。机组检修时，对空气预热器进行重点清洗，降低风烟道的阻力,提高风机的出力。2．选择合理的炉膛出口温度对锅炉进行优化燃烧调整试验，对炉膛出口烟温（或高温受热面管壁温度）进行在线监视，在保证主参数合格的前提下，建立在

7、线的优化运行指导系统；通过合理调配各一次风和二次风的运行风门开度以及运行氧量，保证主参数合格和炉膛出口烟温低于燃煤灰熔点的同时来保证蒸汽质量，从而防止炉膛出口结焦；通过对炉膛出口烟温、过热汽温、锅炉负荷、燃烧氧量、炉膛排烟温度等各种运行参数的在线监测，也可以评价锅炉炉膛出口是否会产生结焦，从而防止在燃用不同煤种时锅炉炉膛结焦，并能获得最大的锅炉效率。3．保证空气和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成还原性气氛