防止炉膛结焦和垮大焦

吕哲 LV Zhe

（大唐华银金竹山火力发电分公司，娄底417500）

（Jinzhushan Thermal Power Branch of Datang Huayin Electric Power Co.，Ltd.，Loudi 417500，China）

摘要：本文主要叙述了影响锅炉结焦的主要因素包括：原煤成份及灰熔点、炉膛温度及温度场分布、空气动力场等，故防止炉膛结焦和垮大焦的主要措施包括：控制易结焦煤种入炉、改善炉内空气动力场、控制炉膛温度、防止缺氧燃烧、保持受热面清洁等。

Abstract： This paper mainly describes the main factors affecting the boiler coking， these include coal composition and ash melting point，furnace temperature and the distribution of tempera

作者简介：吕哲（1984-），男，辽宁锦州人，助理工程师，职位为发电部主值，研究方向为锅炉。

0 引言

大唐华银金竹山电厂2005年起建成两台600MW亚临界机组，2009年建成#3机600MW超临界机组，设计煤种都是劣质无烟煤，但实际运行过程中，燃烧的煤种比较复杂，运行一段时间后，炉膛结焦情况严重，由于垮大焦造成了几次锅炉MFT，和水冷壁等管壁爆管，造成严重损失。针对这种情况，本文着重分析了大唐华银金竹山电厂锅炉结焦的原因和怎样防止结焦及垮大焦事件的发生。

1 控制入炉煤质

1.1 集控人员接班前应通过以下方式，掌握入炉煤结焦趋向。①查阅运行记录、通知；②检查炉膛出口烟温；③检查锅炉两侧墙和冷灰斗积焦发展情况，并向上个班确认其变化趋势；④核对掺配煤报表、煤质化验报告。接班后，值长要与燃运值班人员核实掺配煤实际操作情况，进行必要的督促，尽可能使入炉煤质在设计范围内。

1.2 入炉煤结焦特征明显时（硫分高、发热量低、灰分高）或已确认的易结焦煤种入炉时（如芦茅江煤）。值长、单元长应加强有关防焦措施和锅炉各段烟温、侧墙温度、结焦厚度的检查，在机组负荷允许情况下，提前采取切侧墙火嘴，改变掺配方式等措施。

1.3 值长督促燃运部，如无特殊原因，易结焦煤种不得掺配至靠炉膛两侧的燃烧器所对应的磨煤机。

1.4 锅炉短时发生严重结焦时，应及时向部门领导和相关生产领导汇报，并立即通知燃运班长与化学取样人员共同取样，在签字封口后其交化学运行班用于化验与保存。

通过对入炉煤质的合理掺配，极好地防止了炉膛的结焦程度和速度。

2 改善炉内空气动力场

2.1 参照最近试验配风数据合理调整燃烧，保持良好的空气动力工况，避免局部炉膛温度过高或过低，局部氧量的过高、过低。

2.2 根据调试报告控制较佳的一次风速（#1、2炉风速22~30m/s；#3炉22~32m/s），如一次风速测量不准，则维持分离器出口风压4.5~6.5kPa，防止一次风速过低和磨煤机出力不平衡引起的炉拱区域结焦。

2.3 定期对炉拱上部看火孔和炉膛宽度方向的烟温数据观察，判断沿炉宽方向火焰中心是否平衡，位置是否适当。对火焰中心调整一般通过Ｆ、C挡板、二次风箱风压配合控制实现，同时F、挡板调整兼顾氧量情况，防止沿炉宽方向氧量不均匀现象。[1]

2.4 根据煤火检强度到现场针对性观察燃烧器着火情况，对着火不好的燃烧器进行相应二次风、乏气风的调整。如调整无效，着火极差，应切除其运行，有条件停磨检查。

2.5 炉膛出口烟温偏差应保持小于50℃，如该烟温偏差值较大，调整C、F挡板无效，则应重点检查制粉系统各燃烧器出力是否平衡，磨煤机料位是否正常，风量是否对称和漏风情况。

2.6 如无特殊原因，应将各运行制粉系统出力偏差控制在10%以内，风量偏差维持在5%。

2.7 为控制高温烟气对水冷壁冲刷，侧墙被切除火嘴对应的二次风挡板（主要指F挡板）应适当关小，一般维持1~2%。

2.8 对锅炉燃烧器检查，避免一次风射流偏斜产生贴壁气流。必要时应进行冷态炉膛空气动力场试验，以检查燃烧器安装角度是否正确。

实践证明，通过对炉内空气动力场的调整，成功控制了左右两侧墙的结焦厚度，减少了垮大焦的可能性。

3 控制炉膛温度

应尽可能控制#1、2炉炉膛出口烟温（TE30、TE31）低于780℃。如两侧焦结焦厚度超过1000mm，焦质坚硬，应停运对应位置侧墙燃烧器运行，必要时应适当降低机组负荷的运行。因特殊原因，上述措施不能执行必须报锅炉专责和专业分管主任。

通过对炉膛温度的控制，大大减少了炉膛结焦的可能性。减少了流焦，成功使结焦厚度降到800mm以下。

4 防止缺氧燃烧

4.1 锅炉启动前，由控制部确认氧量测量装置已正常投入，运行人员检查DCS无故障报警。机组运行中注意分析氧量指示与工况变化的对应关系，如判断氧量测量存在误差，应及时报告锅炉专责。

4.2 及时调整配风，防止锅炉发生缺氧燃烧。如无特殊要求，空预器进口氧量一般控制2~3.5%，锅炉低负荷时氧量维持接近下限，机组高负荷时锅炉燃烧稳定，按接近上限值控制，燃烧易结焦煤种或炉膛已发生结焦情况下，根据燃烧稳定性，适当提高氧量运行。

4.3 如因煤质或设备问题，按规定标准进行氧量控制时，已导致燃烧不稳定或其它安全隐患，问题没有查清前，操作应以确保安全，避免发生严重缺氧为原则，并立即报告专业分管主任或专工，重新确定氧量控制范围。

4.4 按“根据氧量带负荷”的原则，防止高负荷时出现缺氧燃烧情况。如受设备和煤质条件所限，经调整后，高负荷时仍出现缺氧，值长应与调度及时联系，适当降低机组负荷。

4.5 调试专责监督控制部定期校验制度的执行情况，督促加强氧量计、风量测量装置及二次风门等锅炉燃烧监视调整重要设备的管理与维护，以确保其指示准确，动作正常，避免在炉内形成整体或局部还原性气体，从而加剧炉膛结焦。

对氧量的控制，成功控制了因缺氧燃烧而造成的炉膛局部结焦及局部垮大焦现象的发生。

5 保持受热面清洁

5.1 严格执行定期吹灰制度。值长应根据规定吹灰时间和机组计划负荷，主动与调度联系，尽可能避免低负荷吹灰，减少吹灰运行风险和稳燃用油。但吹灰时间的调整不能跨班，否则必须得到锅炉专责同意，专责不在时，再由部门其它领导决定，并做好记录。[2]

5.2 吹灰过程中注意检查吹灰是否存在异常（燃烧不稳、吹灰压力不正常、吹灰枪进退时间不正常、程控不正常等），如有异常现象在中班应立即向锅炉专责报告，早、晚班应进行记录。

5.3 如炉膛出口温度高、排烟温度上升，炉膛有结焦现象时，经锅炉专责同意，可增加炉膛和折焰角吹灰。

5.4 运行机组主值、单元长班中对锅炉两侧结焦情况至少观察各1次，并做好相关记录，注意结焦的变化，如发现流焦和硬度大情况，应及时报告部门领导。炉膛出口左右侧墙温度超过760℃，或炉膛侧墙温度超过1450℃，如不能降负荷，应特别加强结焦情况检查。

5.5 锅炉两侧墙有明显结焦趋势时，应调整运行方式，在不影响负荷情况下，创造条件将对应位置侧墙火嘴切除。

5.6 机组停运后，锅炉专责应对炉内燃烧器区域、二次风口、侧墙、翼墙结焦情况进行检查，对结焦严重区域应要求设备部组织清除。

5.7 人工除焦时，要防止打焦工具碰撞水冷壁，防止冷水喷溅至水冷壁，要防止垮大焦。

5.8 炉内结焦严重（焦层厚度超过500mm），无其它有效应对措施时，锅炉专责根据相关管理制度，按工作流程使用“除焦剂”。焦层厚度达1000mm，必须停运对应位置侧墙燃烧器运行；焦层厚度达1000m，采取各项措施后，锅炉结焦状况未见好转，结焦继续发展，应限制机组负荷至500MW左右。[3]

通过吹灰方式的调整，减少了结焦的可能性。清洁受热面后，将下次开机运行结焦和垮大焦的危险性大大降低。

6 保持正常出灰

6.1 巡检人员应每隔2小时检查一次各冷灰斗的出灰情况。

6.2 发现冷灰斗有焦灰堆积情况，应立即安排人用水冲淋和进行必要的处置。如对冷灰斗的冲淋和疏通无效，焦灰堆积发展，应立即报部门领导，增派力量处理，防止延误时机。

6.3 监盘时通过炉膛压力变化和捞渣机出灰情况判断锅炉结焦状况，如炉膛未在吹灰，出现较频繁落焦现象，加强对侧墙结焦情况的核实与应对，如频繁落焦，应及时报告专责和部门领导。

6.4 凡炉膛压力发生突发性较大幅度的摆动、加减负荷后、捞渣机有大块焦渣拖出时，单元长均应通知巡检人员检查各冷灰斗的出灰、积灰情况。

6.5 捞渣机故障检修时，值长应及时组织人员在各冷灰斗接临时浇水管，防止干灰板结堆积。灰渣堆积至冷灰斗固定浇水管位置时，必须立即组织放灰。不能执行此项要求，必须立即报告运行副总工并进行记录。

6.6 捞渣机停运后重新启动，放渣结束巡检必须对所有冷灰斗的积灰（渣）情况进行检查，发现有未放尽的灰渣，必须立即处理并报告值长。

6.7 受热面及炉底等部位严重结渣，影响锅炉安全运行时，应立即汇报相关生产领导，请示停炉处理。

通过对冷灰斗和捞渣船的监视调整，成功避免了因出渣不畅引起的焦堆积直至垮大焦造成的锅炉MFT。

7 保持适当的煤粉细度

7.1 设计煤种范围内，应控制煤粉细度（R90）低于5%。如煤的可磨性下降，可通过保持磨煤机正常偏高料位和及时补充钢球、保持较低的一次风速，降低制粉系统出力，提高煤粉细度和均匀性。

7.2 取样、化验人员应按技术规范进行煤粉取样、制样和化验工作，确保取样的可靠性、代表性和时效性。

7.3 对煤粉细度不合格的制粉系统，及时分析和调整运行方式，必要时由调试专责调整分离器折向挡板位置，并进行记录。

通过对煤粉细度及制粉系统的调整，使煤粉能在炉膛能充分完全燃烧，降低了结焦的因素。

8 结语

2014年12月采取炉膛结焦控制措施前后每日结焦厚度平均值（2小时测量一次）。

通过表1、表2可以看出，大唐华银金竹山电厂通过对上述几个方面措施的执行，成功的解决了因实际煤质情况复杂而造成炉膛频繁结焦，并经常垮大焦的情况。没有再次因为结焦严重不得不申请停机的事件发生，没有再次因为垮大焦拉裂水冷壁而不得不MFT的非停事故发生。大大延长了水冷壁及机组设备的使用寿命，为机组安全稳定经济运行提供了保证。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：

[1]冯明驰.锅炉设备运行技术问答[M].中国电力出版社.

[2]郝晓东.锅炉运行与检修[M].中国电力出版社.

[3]秦宝平.锅炉运行[M].中国电力出版社.