鍋爐結(jié)焦是燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行中比較普遍的現(xiàn)象。它會(huì)破壞正常燃燒工況，減少鍋爐出力，破壞正常水循環(huán)，造成爆管事故，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使?fàn)t膛出口堵塞而被迫停爐。

2.1

煤質(zhì)因素

煤在燃燒時(shí)，其灰分熔融特性溫度用變形溫度t1、軟化溫度t2和熔化溫度t3數(shù)值表示。軟化溫度t2的高低是判斷煤灰是否容易結(jié)焦的主要指標(biāo)?；业某煞植煌?，其熔點(diǎn)也不同。

煤中的硫化鐵、氧化亞鐵、氧化鉀和氧化鈉含量大時(shí)，灰熔點(diǎn)低，就容易結(jié)焦；煤中的氧化硅、氧化鋁含量大時(shí)，灰熔點(diǎn)高，就不易結(jié)焦。

煤的灰熔點(diǎn)一般在1250～1500℃(高于鍋爐爐膛受熱面的設(shè)計(jì)溫度)，而有些煤的灰熔點(diǎn)則低于1100℃，燃用了這種煤非常容易結(jié)成焦塊。

2.2

設(shè)計(jì)、安裝原因

爐膛容積大小或鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行，造成爐膛熱負(fù)荷過(guò)高；輻射受熱面布置較少，水冷壁管間距過(guò)大，吸熱量??；爐膛出口煙氣溫度選得太高；爐膛出口流通截面狹窄，火焰中心位置太高。這些都會(huì)成為鍋爐在運(yùn)行中產(chǎn)生結(jié)焦的原因。

2.3

操作使用

如果送引風(fēng)量太大，進(jìn)行強(qiáng)化燃燒，爐溫超過(guò)煤灰粘結(jié)溫度時(shí)，會(huì)形成高溫結(jié)焦。

如果配風(fēng)不當(dāng)，煤不完全燃燒，會(huì)產(chǎn)生大量一氧化碳及氫等氣體，使灰中熔點(diǎn)較高的三氧化二鐵還原成熔點(diǎn)很低的氧化鐵，降低了灰熔點(diǎn)(可能降低300～350℃)。

這時(shí)，雖然爐膛出口煙溫低于煤灰的軟化溫度t2，但仍會(huì)形成劇烈的結(jié)焦。沸騰燃燒鍋爐比較容易出現(xiàn)“低溫結(jié)焦”就是這個(gè)緣故。

2.4

清渣打焦

打焦清渣不及時(shí)，把灰渣和紅火混在一起，會(huì)加劇焦渣形成。

 3.1

改進(jìn)爐膛結(jié)構(gòu)

改進(jìn)爐膛結(jié)構(gòu)的目的是要控制爐膛容積大小和煙溫，防止結(jié)焦通常要將爐膛出口煙溫控制在煤灰變形溫度t1以下50～100℃，最好在900～1000℃。要控制爐膛出口煙溫，就要選取適當(dāng)?shù)臓t排熱負(fù)荷和爐膛熱負(fù)荷。具體作法見表1、表2。

表1

表2

爐膛容積熱負(fù)荷的高低還取決于爐膛內(nèi)水冷壁布置的多少。水冷壁太少，爐膛容積熱負(fù)荷過(guò)高，就會(huì)嚴(yán)重結(jié)焦。特別是爐膛出口的捕渣管不要布置得太密，否則容易掛渣堵死。

降低爐膛熱負(fù)荷和煙溫的措施是改進(jìn)爐膛結(jié)構(gòu)。如將拱石　旋里的暗管改為明管或拆除部分衛(wèi)燃帶；爐膛兩側(cè)增加水冷壁或防焦聯(lián)箱；以及煤粉爐適當(dāng)加高爐膛，增大爐膛容積，改進(jìn)燃燒器噴粉角度等。

3.2

防止超負(fù)荷運(yùn)行

超負(fù)荷運(yùn)行會(huì)引起結(jié)焦。對(duì)于裕量較大的風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，超負(fù)荷時(shí)就要較大幅度調(diào)大風(fēng)量，提高送引風(fēng)和二次風(fēng)風(fēng)速及煙速，增加過(guò)剩空氣量。

這種強(qiáng)化燃燒的結(jié)果使火焰偏高，煙氣里攜帶大量熔融狀態(tài)的煤粒煤灰粘結(jié)在爐膛出口捕渣管上，此處平均溫度很快高于灰熔點(diǎn)，形成結(jié)焦。

例如，本市某廠一臺(tái)SHL型10t/h鏈條爐，在燃用一種結(jié)焦性較強(qiáng)的煤種時(shí)，由于鍋爐負(fù)荷不同而引起燃燒工況及熱效率的變化，見表3。

表3

防止超負(fù)荷運(yùn)行要從給煤量、給水量、送引風(fēng)量和控制調(diào)整燃燒工況來(lái)進(jìn)行。

3.3

加強(qiáng)運(yùn)行操作的調(diào)整

一般要把爐膛出口溫度維持在850～950℃(沸騰爐維持在750～800℃)，應(yīng)做到以下三點(diǎn)：

①保持適當(dāng)?shù)倪^(guò)剩空氣系數(shù)，合理使用一、二次風(fēng)。若一次風(fēng)太大，火焰上升得很高，甚至直射后墻，會(huì)促使高溫結(jié)焦。若二次風(fēng)使用得當(dāng)，火焰中心下移，延長(zhǎng)了煙氣路線，可使?fàn)t膛出口溫度降低50至80℃。爐膛出口過(guò)剩空氣系數(shù)推薦值為：鏈條爐1.2～1.35，拋煤機(jī)爐1.4，往復(fù)式推動(dòng)爐排爐1.3，煤粉爐1.2～1.25，沸騰爐1.05～1.1。

②給煤要均勻，在負(fù)荷變化較大或煤種變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整煤層厚度。如鏈條爐燃用結(jié)焦性強(qiáng)的煙煤(灰分小)，煤層厚度為80～120mm，爐排取快速，送風(fēng)量較小。燃用結(jié)焦性較差的煙煤(灰分大)，煤層厚度100～140℃，爐排取中速，送風(fēng)量較大。

③對(duì)于干煤應(yīng)適當(dāng)摻水，對(duì)于含硫化鐵粘結(jié)性強(qiáng)的煤應(yīng)及時(shí)打焦清渣，對(duì)于灰分大的煤應(yīng)適當(dāng)增加清爐次數(shù)，對(duì)于管群、煙管或煙室的堵灰應(yīng)及時(shí)清理。

3.4

堵漏

爐膛漏風(fēng)，破壞了正常燃燒工況，造成火焰的充滿度和攪拌混合情況惡化，火焰中心升高或偏斜，會(huì)加速結(jié)焦的形成。解決的辦法是減少漏風(fēng)量，使?fàn)t膛出口負(fù)壓不致過(guò)大(鏈條爐為10～15Pa，煤粉爐為15～30Pa)。

鍋爐各部位的漏風(fēng)系數(shù)應(yīng)控制在：爐膛0.1，爐排0.15，過(guò)熱器0.05，省煤器0.1，空氣預(yù)熱器0.1，除塵器0.05。

3.5

煤要混合摻燒

混合摻燒不同煤種，合理掌握煤塊粒度及煤粉細(xì)度，特別是混燒結(jié)焦性強(qiáng)和結(jié)焦性差的煙煤，是預(yù)防結(jié)焦、提高鍋爐熱效率的好辦法。

打焦應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)要有足夠數(shù)量的看火孔和打焦孔，位置和內(nèi)擴(kuò)角要適當(dāng)。

(2)打焦人員要佩帶勞動(dòng)防護(hù)用品，最好在鍋爐負(fù)荷較低、燃燒穩(wěn)定時(shí)打焦，且爐膛負(fù)壓應(yīng)控制在50～70Pa。燃燒不正常時(shí)，應(yīng)禁止打焦和除灰。

(3)做好打焦吹灰記錄。打焦吹灰時(shí)，不得開送風(fēng)機(jī)或停引風(fēng)機(jī)，不得啟動(dòng)給煤設(shè)備和油槍。

(4)加強(qiáng)吹灰工作。用手動(dòng)空*頭(壓力為0.6～0.8MPa)吹灰。對(duì)于爐膛內(nèi)較硬的焦塊，可采用0.7～1.5MPa水壓打焦，使焦塊破裂脫落，但要防止直接噴到受熱面或磚墻上。