鍋爐結(jié)焦、積灰的原因和危害及其解決對(duì)策

梅成紅(陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司，陜西 榆林 719319)

鍋爐結(jié)焦、積灰的原因和危害及其解決對(duì)策

梅成紅(陜西神木化學(xué)工業(yè)有限公司，陜西 榆林 719319)

本文主要分析了當(dāng)前鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦的主要原因以及結(jié)焦所產(chǎn)生的危害，從而在保護(hù)鍋爐運(yùn)行的方面出發(fā)對(duì)相應(yīng)的技術(shù)問題進(jìn)行探討，從而對(duì)鍋爐出現(xiàn)的結(jié)焦情況進(jìn)行總結(jié)和分析。望給相關(guān)的從業(yè)人員提供幫助。

鍋爐結(jié)焦；積灰原因；危害；解決對(duì)策

鍋爐中出現(xiàn)結(jié)焦或者積灰的問題是當(dāng)前比較常見的現(xiàn)象，若在鍋爐中出現(xiàn)結(jié)焦的問題將使得鍋爐的正常燃燒受到嚴(yán)重的影響，并導(dǎo)致鍋爐出力效果下降，從而影響鍋爐中的水循環(huán)，最終使得鍋爐出現(xiàn)爆管的事故。若結(jié)焦的問題比較嚴(yán)重，將導(dǎo)致爐膛出現(xiàn)堵塞，從而迫使?fàn)t膛停止工作[1]。

1 導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)結(jié)焦以及積灰的主要原因分析

1.1 鍋爐的結(jié)渣問題

當(dāng)煤粉在鍋爐中燃燒的過程中，在爐膛中的火焰溫度將處理1500℃以上，燃燒的煤粉中的灰分會(huì)在這樣的高溫環(huán)境下發(fā)生變化，逐漸變成軟化的狀態(tài)。由于鍋爐本身的膛內(nèi)水分的吸熱變化，使得在冷壁之后的部分所存在的溫度值愈來愈低，燃煤中的灰分也會(huì)逐漸的從液態(tài)轉(zhuǎn)變成為固態(tài)。而燃煤中的灰分也會(huì)在軟化的狀態(tài)下受熱而粘結(jié)在受熱面上，從而形成了高溫結(jié)焦[2]。

1.2 鍋爐的積灰問題

鍋爐在受熱面上的積灰主要分為粘結(jié)性和疏松性兩者。其中前者是煙氣中的碳顆粒對(duì)水和二氧化碳進(jìn)行吸附，形成硫酸蒸氣，當(dāng)其溫度在煙氣的露點(diǎn)之下，會(huì)形成粘性較強(qiáng)的灰。而后者是煙氣中的灰粒卷進(jìn)管壁上，并在上面粘結(jié)成為疏松灰[3]。

1.3 結(jié)渣積灰的原因分析

一般情況下，導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)結(jié)渣的問題主要分為以下幾個(gè)方面：首先，在煤粉的正常燃燒狀態(tài)下，空氣的供應(yīng)量嚴(yán)重不足。而煤粉作為復(fù)雜的化合物，若氣質(zhì)介質(zhì)不同，則其中的化學(xué)成分也會(huì)發(fā)生變化，隨之而發(fā)生的是其成分的變化。其次，通過實(shí)踐分析，若一次風(fēng)門和二次風(fēng)門的調(diào)節(jié)異常，也將使得鍋爐的運(yùn)行配風(fēng)方式被嚴(yán)重影響，這是導(dǎo)致鍋爐結(jié)渣問題的主要原因。此外，煤粉在進(jìn)入到鍋爐中燃燒之間，一般要先經(jīng)過磨煤機(jī)以及給粉機(jī)，若煤粉的粒度過大或者過小，都將使得鍋爐的內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)渣，最終影響鍋爐的正常工作。若鍋爐長期在高負(fù)荷下運(yùn)行，則隨著鍋爐內(nèi)部環(huán)境溫度的增加，鍋爐內(nèi)部的結(jié)渣、積灰問題會(huì)嚴(yán)重。若在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)的過程中，沒有對(duì)鍋爐進(jìn)行后續(xù)的檢修，或者設(shè)計(jì)的參數(shù)出現(xiàn)問題，則會(huì)導(dǎo)致爐膛出現(xiàn)結(jié)渣或者積灰。最后，若煤質(zhì)的發(fā)熱量過低，將影響鍋爐的安全運(yùn)行。所以，為了使得鍋爐可以安全穩(wěn)定的運(yùn)行，則需要使用較為優(yōu)質(zhì)的煤炭。但若是煤炭的發(fā)熱量比設(shè)計(jì)值高太多，則會(huì)導(dǎo)致鍋爐的爐膛溫度升高，最終導(dǎo)致煤灰的融化，從而使得爐膛內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)渣，最終被迫停止運(yùn)行。這是由于煤炭的高熱量所導(dǎo)致的。

2 鍋爐結(jié)渣和積灰的危害分析

（1）鍋爐出現(xiàn)結(jié)渣和積灰的問題則將導(dǎo)致鍋爐中的熱效率降低。當(dāng)結(jié)渣問題和積灰在受熱面出現(xiàn)后，會(huì)使得鍋爐中的傳熱效率下降，且鍋爐的溫度升高。而在鍋爐的燃燒器的出口位置出現(xiàn)結(jié)渣會(huì)導(dǎo)致氣流的流通不通暢，使得鍋爐的燃燒問題逐漸惡化。同時(shí)，會(huì)使得鍋爐的通風(fēng)阻力大大提升，最終增加了工廠的用電量。

（2）鍋爐的結(jié)渣和積灰的問題還會(huì)使得鍋爐的出力受到影響。在鍋爐中的水冷壁出現(xiàn)結(jié)渣現(xiàn)象會(huì)使得鍋爐的整體蒸發(fā)熱量大大降低，而蒸發(fā)熱量的降低會(huì)使得鍋爐的爐膛在出口處的煙的溫度大大提升，與此同時(shí)，鍋爐的蒸汽出口的溫度也將升高，并引起鍋爐的管壁溫度值較大，通風(fēng)的阻力也會(huì)隨之增大，這也是鍋爐的限制出力的主要因素。[4]

（3）使得鍋爐的運(yùn)行出現(xiàn)安全隱患。若鍋爐出現(xiàn)結(jié)渣或者積灰的問題將使得鍋爐的運(yùn)行安全性受到嚴(yán)重的影響。鍋爐的出現(xiàn)結(jié)渣或者積灰問題時(shí)，鍋爐的過熱器的位置或者鍋爐中的煙氣以及蒸發(fā)的氣體溫度會(huì)升高，這大大的影響了鍋爐管壁的溫度超過設(shè)定值。而鍋爐的結(jié)渣往往不具備均勻性，這就會(huì)影響過熱器的溫度，并使其出現(xiàn)溫度的差異。[5]所以，這種溫度的差異會(huì)使得鍋爐的自然循環(huán)的鍋爐水的安全性出現(xiàn)偏差，同時(shí)也會(huì)使得強(qiáng)制循環(huán)的鍋爐內(nèi)部水的水冷壁熱出現(xiàn)安全問題。同時(shí)，當(dāng)結(jié)渣咋看爐膛上的固體物質(zhì)掉落時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鍋爐的管道被砸壞，從而影響鍋爐的燃燒穩(wěn)定性，最終導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)滅火。

3 解決辦法

3.1 完善設(shè)計(jì)方案

在進(jìn)行鍋爐的爐膛設(shè)計(jì)時(shí)，需要盡可能的防止結(jié)渣或者積灰的問題發(fā)生。在設(shè)計(jì)鍋爐的爐膛時(shí)，也需要根據(jù)鍋爐實(shí)際中所使用的煤質(zhì)特點(diǎn)，選定和設(shè)計(jì)方案相互匹配的煤種。這樣才能在發(fā)電站建立起來后，結(jié)合鍋爐的設(shè)計(jì)以及煤炭的質(zhì)地等方面的信息，從而使得鍋爐機(jī)組在預(yù)先設(shè)計(jì)好的條件下工作，最終充分的發(fā)揮出鍋爐的基本工作效益。所以，要充分的發(fā)揮鍋爐的熱效益，從而在設(shè)計(jì)中充分的考慮各方面的影響因素。經(jīng)過實(shí)踐分析得到，我國的鍋爐在出現(xiàn)結(jié)焦或者積灰問題有些不是因?yàn)殄仩t的不正確燃燒，而是因?yàn)殄仩t燃燒中所使用的煤炭和燃燒方式不相匹配，所以，在選擇煤炭時(shí)，也需要根據(jù)正確的燃燒方式，從而從根本的產(chǎn)生因素方面杜絕煤炭的結(jié)焦和積灰問題。

3.2 在鍋爐的運(yùn)行中避免結(jié)焦和積灰的問題

為了在鍋爐的運(yùn)行過程中避免結(jié)焦以及積灰的問題，需要控制好燃料的管理，從而使得鍋爐的運(yùn)行和煤種的使用相互協(xié)調(diào)，這是確保鍋爐正常運(yùn)行的關(guān)鍵，此外，還需要在鍋爐的日常燃燒中注重煤炭的成分分析，充分掌握灰的熔點(diǎn)，給鍋爐的運(yùn)行人員進(jìn)行參考，從而實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒的合理調(diào)整。其次，要選擇較為合適的煤粉的粒度。若煤粉的粒度較粗，則會(huì)導(dǎo)致火炬拖長，較粗的煤粉在慣性作用的影響下會(huì)對(duì)受熱面直接沖刷。同時(shí)，粗的煤粉具有較高的燃燒溫度，且熔化的比例也相對(duì)較高，很容易出現(xiàn)結(jié)渣。若煤粉太細(xì)也不行，煤粉太細(xì)會(huì)導(dǎo)致耗電量的增大，且鍋爐的爐膛溫度較高，提升了結(jié)渣的概率。此外，可以適當(dāng)對(duì)風(fēng)速進(jìn)行調(diào)整，這樣可以適當(dāng)?shù)臏p輕燃燒器周邊的結(jié)渣現(xiàn)象。通過一次風(fēng)速的提升，可以使得著火點(diǎn)和燃燒器之間的距離較遠(yuǎn)。而其火焰的高溫區(qū)域也會(huì)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)移，直到爐膛的中心地帶。而一次風(fēng)速的提升，還可以使得風(fēng)射流的剛性被增前，從而減少負(fù)面因素的影響，避免風(fēng)氣流在沖刷到壁面之后出現(xiàn)結(jié)渣。與此同時(shí)，為了更好的避免結(jié)焦和積灰的危害，需要確?？諝夂腿剂系牧己媒佑|，從而使得鍋爐內(nèi)部的局部積灰問題被有效避免。若一次二次風(fēng)的位置控制的不合理時(shí)，會(huì)在鍋爐的爐膛內(nèi)部出現(xiàn)局部的還原性氣體的氛圍。局部的爐膛缺氧環(huán)境會(huì)導(dǎo)致一氧化碳?xì)怏w的生成，這給鍋爐的運(yùn)行帶來了嚴(yán)重的安全隱患。最后，要及時(shí)的對(duì)結(jié)焦和積灰進(jìn)行處理。要根據(jù)實(shí)際的要求，來對(duì)鍋爐進(jìn)行吹灰處理，從而使得鍋爐的受熱面更加地清潔，若在鍋爐的日常保養(yǎng)中出現(xiàn)積灰以及結(jié)焦的問題，及時(shí)的處理會(huì)使得結(jié)焦和積灰的清理更加容易，避免了結(jié)焦問題的加劇。此外，還要定期分析鍋爐的運(yùn)行情況，從而得出鍋爐的爐膛口的溫度變化，并分析建文水量的變化情況。若發(fā)現(xiàn)鍋爐的結(jié)焦問題比較嚴(yán)重，則要適當(dāng)?shù)慕档推溥\(yùn)行的負(fù)荷，同時(shí)做好相應(yīng)的吹灰處理。

4 清理積灰以及結(jié)焦的辦法

若鍋爐在運(yùn)行時(shí)，我們可以利用水力清理、蒸汽吹灰以及兩者相互結(jié)合的方式。此外，還可以使用鋼珠進(jìn)行灰分的清理，同時(shí)輔助添加劑的作用。

若鍋爐已經(jīng)停止運(yùn)行，則可以通過人工清理或者堿性水的沖洗方法進(jìn)行清理。此外，還可以利用高壓水流進(jìn)行清理。利用高壓水流進(jìn)行清理的工作效率較高，清理的效果十分明顯，也使得當(dāng)前清理鍋爐的結(jié)焦以及積灰的主要使用方法。

5 結(jié)語

綜上所述，本文對(duì)鍋爐的結(jié)焦以及積灰的原因進(jìn)行分析，若鍋爐出現(xiàn)積灰或者結(jié)焦的問題，將使得鍋爐的運(yùn)行安全性被大大影響，同時(shí)，還會(huì)降低鍋爐的工作效率，帶來較差的工作效果。鍋爐的結(jié)焦以及積灰問題是制約我國火力方電廠的重要危害之一，大大的影響了我國電力事業(yè)的長久發(fā)展。在實(shí)際的鍋爐生產(chǎn)和運(yùn)行中，要充分的體現(xiàn)結(jié)焦積灰問題的處理科學(xué)性和有效性，使得結(jié)焦積灰問題的發(fā)生概率以及影響程度降低，減少這一現(xiàn)象所帶來的嚴(yán)重危害。

[1]鄭旭.鍋爐結(jié)焦的危害、原因及預(yù)防措施[J].內(nèi)蒙古石油化工,2010,36(19):51-52.

[2]高巖峰.鍋爐結(jié)焦的原因、危害和解決辦法[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然版),2009,25(11):161-162.

[3]陳光江.淺析電廠鍋爐結(jié)焦原因及防治措施[J].工程技術(shù):引文版,2016(5):00273-00273.

[4]陳光江.淺析電廠鍋爐結(jié)焦原因及防治措施[J].工程技術(shù):引文版,2016(5):00273-00273.

[5]張樹佳.論鍋爐結(jié)焦的原因和危害及其解決對(duì)策[J].能源與節(jié)能,2013(3):37-39.