大型电站锅炉设计和运行中防止炉内结渣措施

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1、大型电站锅炉设计和运行中防止炉内结渣措施　　【摘要】锅炉是大型电站中不可缺少的重要设施，锅炉使用过程炉内结渣问题是常见而严重的问题。本文就大型电站锅炉设计及其运行过程中如何防止炉内结渣提出一些常见措施。【关键词】锅炉；问题；结渣；设计；措施中图分类号：S611文献标识码：A一、前言目前，锅炉在一般工业企业中的使用十分广泛。但是，锅炉结渣是困扰锅炉使用企业的棘手问题。锅炉结渣会产生十分严重的问题，处理不当将会导致严重的安全问题，对企业造成重大的经济损失。防止炉内结渣，应从锅炉的设计以及运行过程采取相应的措施。二、我国运行机组的问题8在早期投运的机组中，几乎都经

2、历了较长的“幼儿期”，通常为3年左右。在此期间存在的主要问题有：炉内结渣、过热器与再热器超温爆管、出力不足等，致使锅炉机组运行很不稳定，非计划停运次数多而时间长，利用系数平均为45％～50％，平均等效可用系数仅为60肌68％。造成这一状况的原因是多方面的，包括设备的设计、制造、安装质量、运行操作和管理等，但在大多数情况下，最主要的还是设备(包括主要辅机设备)的设计、制造和安装质量问题。炉内严重结渣是锅炉正常运行的最大障碍，通过大量的设备改进、运行调整试验和加强燃烧管理等工作，经长达10多年的努力，直到1997年9月才通过了锅炉额定负荷600Mw下的168h运

3、行考核试验，这种情况实属罕见。三、锅炉结渣原因1、煤质的影响我们知道表示煤灰熔融性的三个特征温度，变形温度DT（T1）、软化温度ST（T2）、熔化温度FD（T3），一般ST＜1260℃为严重结渣性煤，ST=1260℃～1390℃中等结渣煤，ST＞1390℃为不结渣煤；t3-t1=100～200℃为短结渣煤，不易挂在受热面上，即使结渣也易脱落；t3-t1=200℃～400℃为长结渣煤，冷却较快，凝固后难以破碎，容易挂在受热面上，形成结渣。由于近来煤种多样，以及运输，管理等环节等方面存在一些问题，导致煤质差、灰分大、发热量低。煤质差、灰分含量大，使灰中各成分在加

4、热过程中相互接触频繁，产生化合分解、助熔等作用机会多，使灰的熔点降低，实践证明煤中含灰分多时，较易结渣。8煤质差、灰分含量大，使煤粉所要着火热增加，着火推迟；煤质差，发热量低，相同负荷下需要的给粉量增加，给粉和转速升高，一次风压高，易造成一次风管堵，必须加大一次风量，也使着火推迟，火焰中心上移，使炉膛出口烟温上升，易造成前后屏过热器、对流过热器结渣。没有做好混煤、配煤工作、煤物管理及灰熔点分析。混煤时，灰渣特性会改变，一般结渣性强的煤与结渣性差的煤混合时，结渣会减轻。2、运行调整由于燃料与空气的供应不均、喷燃器缺角和一二次风速调节不当造成火焰偏斜，喷燃器出口

5、风速或煤粉量分布不均，造成温度场偏移，使温度最高的一侧或一角产生结渣。低氧燃烧风量不足，容易产生还原性气体，使灰的熔点降低，增加了结渣的可能性。炉膛下部漏风、送风量过多、风粉配合不当，煤粉过粗等都会使炉膛出口烟温升高，可能引起炉膛出口处受热面结渣。一二次风率和风粉配比不合适，使燃烧不好，使炉膛附近产生还原性气体，使炉内灰熔点下降。3、渣井及冷灰斗处设计安装不合理及运行设备存在缺陷受热面结渣后，不断粘结烟气中灰分，逐渐增厚达到一定程度时，自己落下，一些粘度较大熔点低的灰渣，落在落灰斗斜坡上，并进一步加剧；而一些粘度小或熔点高大渣落下后，会卡在灰斗处造成渣井堵塞

6、。8另落在灰斗处的渣，由于水封槽进水不畅，冷灰斗喷水头效果不好，及灰斗倾面长期磨损凸凹不平，使渣不能迅速冷却分解破碎，运行人员巡检不及时造成渣井堵塞。4、热负荷高由于煤种挥发分低、不宜着火，故设计时采用了热风送粉，集中燃烧方式，把中、下一次风集中配置，以提高着火区域温度。吹灰不及时，造成水冷壁积灰，传热减弱，使炉膛断面热负荷增加。四、炉膛结构设计中避免结渣的措施1、炉膛客积热强度的选取研究数据表明，随着锅炉容量的增大，炉膛容积热强度值相对减小．此外，近20年来北美和西欧环境法规的日益严格对锅炉燃烧技术产生极大的影响，低NOx燃烧原理与传统的燃烧热力学理论的矛

7、盾，使网内外都有采用保守设计，适当增大炉膛容积的趋势。在燃烧一般烟煤时，410t／h锅炉的炉膛容积热强度约为110—150kw／m3，1000t／h锅炉的约为100～140kw／m3，而2000t／h锅炉则在80～120kw／m3之间。对于灰分水分多，发热量低及灰熔点低的劣质煤，该值更应选得小些。例如盘山电厂的500MW锅炉，其校核煤种软化温度为1190℃，设计炉膛容积热强度仅为88kw／m3。2、炉膛断面热强度的选取8大容量锅炉炉膛设计中，炉膛断面热强度数值的选取比炉膛容积热强度更为重要，因为这一数值决定了炉膛形状，直接影响炉内的空气动力工况。与炉膛容积热

8、强度相反，随着锅炉容量的增大，炉膛断面热强度值是相应