B＆WB－1025／18．44－M型锅炉燃用东胜烟煤的结焦分析

过热蒸汽流量 1 004 t／h

过热蒸汽压力 18．44 MPa

过热蒸汽温度 543℃

再热蒸汽流量 906 t／h

再热蒸汽出口温度 542℃

给水温度 257℃

排烟温度 140℃

一次风温 387℃

二次风温 372℃

锅炉效率 91．94％

入炉煤量 157．5 t／h

1．2　燃煤特性　　燃煤特性见表1。
1．3　煤灰特性　　煤灰特性见表2。

2 结焦的主要原因
　　锅炉在燃烧过程中，结焦的原因是多种多样的，但是最主要的还是与燃料的质量、炉膛结构尺寸、吹灰除焦是否及时，以及运行调整等有关。
2．1　燃料的质量
　　燃料的好坏直接影响锅炉的结焦程度。一般说来T₁＞1300℃不会产生严重结焦。T₁是灰份性能最基本的标志。灰的变形温度越低，结焦性就越强，但是有些时候虽然灰的变形、软化、熔化温度都很高，但这种煤的结焦性还是很强的。所以单
从T₁、T₂、T₃来判断煤灰的结焦性是危险的，还要用灰熔点结焦系数RT=（T2max+4T1min)/5;硅比经验公式SiO2%=SiO2/(SiO₂+Fe₂O₃＋CaO＋MgO)X100%;硫份结焦系数Rs=［（Fe₂O₃＋CaO＋MgO＋Na₂O＋K₂O）／（SiO₂＋Al₂O₃＋TiO）］·S^g等来修正，式中S^g为干燥基含硫份。计算结果见表3、表4。
　　由表3、表4可知我公司设计煤种与校核1、校核2煤种均属易结焦煤。
2．2　炉膛结构
　　炉膛结构的设计是影响结焦的关键，它包括炉膛容积热负荷、炉膛断面热负荷、燃烧器区域壁面热负荷、上排燃烧器至屏过下边缘高度等。其设计值与推荐值见表5。

Qv表示煤粉在炉内的停留时间。Qv值越大，停留时间越短；反之，则越长。实践证明，随着锅炉容量的增大，为了使煤粉在炉内有足够长的停留时间以保证其必须的燃尽程度，一般都要选择较低的容积热负荷来保证炉膛的出口温度。在《加强大型燃煤锅炉燃烧管理的若干规定》中推荐，炉膛出口温度应比灰份的变形温度低100℃左右。按此要求，该炉在燃用设计煤种情况下，炉膛出口温度即高温过热器入口烟温，应选择1 030～1 070℃之间为宜，而实际设计值为1 188℃。锅炉在带满负荷，按正常配风工况下，高温过热器进口烟温也高达1 100℃～1 130℃，若参与最上排火嘴运行，高温过热器进口烟温高达1 150℃～1 160℃，说明燃料中的灰份在此区域已呈熔融状态，受热面的结焦是不可避免的。当然，Q_V太小对锅炉的低负荷稳燃是不利的，对于高挥发份的东胜烟煤也不能选得过小。
　　Q_f表示燃烧区域温度水平的高低，直接影响水冷壁的结焦。它的选取比炉膛容积热负荷更为重要，因为这一数值的大小决定了炉膛形状，直接影响炉内空气动力场。当然它的选取与燃料种类、灰渣特性、排渣方式、燃烧方式有关。
　　Q_rb表示炉内燃烧器区域的温度水平及换热强度，是Q_V和Q_f的一个补充指标。
H表示煤粉在炉内的燃尽路程。
　　Q_f及Q_rb值选择过小，炉膛结构将成矮胖型，将对亚临界自然循环锅炉的水循环有很大影响，所以在选择合理的Q_f和Q_rb值时，适当增大H值。
　　综上所述，B＆WB－1025／18．44－M型锅炉，针对燃烧煤种，在设计上选择Q_V、Q_f、Q_rb较大，H较小，必然会造成炉膛结构尺寸较小、炉膛出口温度升高、截面热负荷过大、煤粉燃尽路程过短、火焰拥挤，不但增大了锅炉的结焦性，同时还造成了水冷壁的高温腐蚀。
2．3　吹灰和除焦不及时
　　锅炉在运行中，受热面上积聚一些飞灰是不可避免的，如没有及时地清除，受热面就会变得更
粗糙，一些粘结性的飞灰就很容易附在上面。另外，水冷壁上附着的灰渣不及时清理，不仅会使本身的结焦更严重，而且还会使炉膛出口温度升高，直接影响过热器、再热器的结焦程度，因此，及时清灰除焦显得很重要。
2．4　运行调整不当
　　锅炉在运行过程中，煤种、负荷并不是一成不变的。运行人员应及时调整一、二次风压、风量，使燃烧稳定，火焰中心、煤粉细度、过量空气系数适当。火焰中心偏斜，火焰得不到足够的冷却，使熔融状态的灰渣粘积在受热面上，形成结焦。过量空气系数太大或太小、煤粉过粗或过细，均会加剧结焦。

3　防止和减轻结焦的措施
　　在不可改变的炉膛结构的情况下，采取如下措施，防止和减轻锅炉的结焦。
　　（1）加强对入场煤、入炉煤的监督管理，避免高灰份、高水份、低灰熔点的煤入炉。
　　（2）加强对入炉煤的化验，便于及时指导运行人员进行调整。
　　（3）锅炉在大负荷运行时，尽量采取下三层火嘴运行，二次风采用上大下小的倒塔型配风方式。　　 （4）加强吹灰器的管理，保证吹灰器的投入率。
尤其要确保屏过、高过部位吹灰器的正常工作。
　　（5）降低锅炉本体及空气预热器的漏风，保证炉底水封严密，保持良好的过剩空气系数，不产生还原性及半还原性气体，一、二次风的刚性不受到影响，使火焰中心适当。
　　（6）提高运行调整水平。根据不同煤种、不同负荷及时调整燃烧，保持合适的炉膛出口温度，选择合理的一、二次风速。
　　（7）提高检修、维护质量，保证合适煤粉细度，提高内、外二次风挡板的可调性及喷燃器运行性能。
　 （8）混烧部分优质煤，提高灰熔点。