（京能（锡林郭勒）发电有限公司内蒙古锡林郭勒盟026000）
摘要：受热面结焦一直是火力发电厂运行人员比较关注的问题，也是影响机组出力和导致锅炉爆管的主要难题，本文主要结合锅炉燃用煤种、锅炉选型、布置形式、运行调整及运行管理等方面进行深入剖析，详细解析了锅炉结焦的危害、引起的原因和防范措施，为同类型机组安全经济运行提供了一定的宝贵经验。
关键词：结焦；积灰；锅炉爆管；防治措施
一、概述
京能五间房一期工程为2×660MW级燃煤汽轮发电机组，锅炉型式为П型、超超临界参数、变压直流炉、单炉膛、前后墙对冲燃烧，一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、紧身全封闭布置。炉膛渣斗和下部炉膛的水冷壁采用膜式螺旋管，上部炉膛的水冷壁为垂直管，煤粉燃烧器的设计充分考虑了设计煤种和校核煤种在煤质允许变化范围内的适应性，采取了保证燃烧器喷嘴防结焦、烧坏、磨损的措施，顶层燃烧器与屏式过热器底部管子或底端的距离能够保证燃料完全燃烧和防止火焰直接冲刷；省煤器管束采用H型鳍片管，顺列布置，充分考虑了灰粒磨损保护措施，管束上设置有可靠的防磨装置；受热面炉膛及对流受热面设置足够数量的吹灰器和观察孔。
二、设计煤种数据
入厂煤为锡林郭勒盟五间房矿区西一矿褐煤，该煤质特点为高水分、高挥发分、高灰分和低热值特点，通过取样化验该地区的煤质情况具体如下表：
该类煤种入炉燃烧后，由于热值低单位负荷所需煤量大，燃烧后产生灰分较多，且熔点较低，锅炉易产生结焦、积灰和磨损等诸多问题，因此掌握锅炉结焦原因、如何预防锅炉结焦，结焦有什么危害是运行人员必备的知识和技能。
三、锅炉结焦成因
在燃煤锅炉中，燃烧火焰中心温度在1500～1700℃之间，燃料中的灰在较高的温度下会呈现出软化状态和流动状态，同时因为水冷壁辐射换热，导致火焰温度从内向外逐渐降低，直至接近水冷壁的温度最低，软化状态或流动状态的灰分遇冷后变成固态附着在受热面上，形成受热面的结渣。导致锅炉结焦主要有以下几个原因：
1.灰熔点较低
锅炉结焦主要原因为灰的性质所决定，一般而言，灰熔点越低，越易结焦。我厂燃烧的是褐煤，该煤种燃烧后产生灰的软化温度和流动温度为1220℃和1250℃，设计负荷时，炉膛平均温度在1500℃以上，当机组在高负荷运行时，若燃用该煤质的燃料极易导致受热面积灰结焦。
2.燃烧区域氛围的影响
在煤粉燃烧过程中，经常由于配风或供风不足导致燃料与空气不能完全混合燃烧，在炉膛内积存有还原气氛未燃尽的炭粒，导致灰的熔点大大降低。主要原因为在弱还原气体介质中，铁呈氧化亚铁（熔点1420℃左右），氧化亚铁最容易与灰渣中的氧化硅形成低熔点的共熔体（FeSiO4），所以在弱还原性介质中，灰熔点最低。
3.炉膛热负荷影响
由于我厂售电端为锡盟特高压交流送山东，该区域火力发电机组在全国年度平均利用小时数相比较高，以后避免不了长时间接带机组满负荷或超负荷运行，导致炉膛容积热负荷增大，炉温过高，导致未燃尽煤粉在炉膛出口或者水冷壁表面不能够的得到及时冷却，而导致结焦。
4.锅炉及附属设备漏风的影响
锅炉及附属设备漏风都会降低燃烧室的整体温度，推迟煤粉燃烧的进程，尤其锅炉底部漏风（例如干渣机）还会抬高炉膛内的火焰中心，导致炉膛上部结焦。我厂配置的是干式除渣机，该类型除渣机在运行过程中经常需要通风冷却，特别在设备故障后必须打开人孔门进行处理，往往会导致底部漏风较大，从而加剧炉膛结焦的可能性。
5.燃烧器旋流强度和锅炉配风影响
锅炉配风不良或者旋流燃烧器卷吸火焰的能力变弱，使煤粉在着火初期得到不到足够的燃烧热量，将导致部分区域产生还原性气氛，导致结焦；另外，一次风速过高或者过低将影响火焰的刚性，导致煤粉冲墙或者贴壁燃烧都将加剧锅炉或者燃烧器的结焦。
四、锅炉结焦危害
1.锅炉热效率下降
受热面结焦后，使传热恶化，排烟温度升高，锅炉热效率下降；燃烧器出口结焦，造成气流偏斜，燃烧恶化，有可能使机械未安全燃烧热损失、化学未完全燃烧热损失增大；使锅炉通风阻力增大，厂用电量上升。
2.影响锅炉出力
水冷壁结焦后，会使蒸发量下降；炉膛出口烟温升高，蒸汽出口温度升高，管壁温度升高，以及通风阻力的增大，有可能成为限制出力的因素。
3.影响锅炉运行的安全性
结焦后过热器处烟温及汽温均升高，严重时会引起管壁超温；结焦往往是不均匀的，结果使过热器热偏差增大，对自然循环锅炉的水循环安全性以及强制循环锅炉的水冷壁热偏差带来不利影响；炉膛上部结焦块掉落时，可能砸坏冷灰斗水冷壁管，造成炉膛灭火或堵塞排渣口，使锅炉被迫停止运行；除渣操作时间长时，炉膛漏入冷风太多，使燃烧不稳定甚至灭火。
五、防止锅炉结焦的措施
运行中加强配风调整，采取缩腰型配风方式，保证火焰不贴墙，不冲墙，确保煤粉燃烧所需要足够的氧量，保证煤粉在炉膛充分燃烧的时间，避免形成扩散燃烧，防止燃烧器结焦；加强制粉系统运行管理和日常检查，正确根据负荷确定燃烧器组合运行方式，防止火焰偏斜；加强锅炉及附属设备的漏风治理，干式除渣机故障后及时采取锅炉结焦措施；尽量保证燃用煤种与设计煤种的匹配，保证不偏离设计煤种过多；正确执行吹管理规定，按时吹灰，确保受热面清洁；保证均匀合格的煤粉细度，定期取样化验，根据煤质变化随时调整；加强运行监视和调整，发现炉膛出口烟温升高时，应定时查看炉膛结焦情况及时除焦，并适当增加吹灰次数。
六、结语
受热面结焦能够降低锅炉经济性和安全性，有时会导致很严重的事故，对公司乃至社会效益都造成很大影响。所以我们应该充分认识结焦问题严重性，找到产生问题原因，仔细分析产生的机理，采取行之有效防范措施，为机组安全经济运行创造良好的条件。
参考文献：
[1]王鹏程，许亚新浅析锅炉漏风对锅炉结焦的影响山西河坡发电有限公司2015（25）
[2]刘文利，易本明，翟强锅炉结焦、积灰的原因及防治探讨重庆九龙发电分公司2012
[3]梁山伟，宋兴刚锅炉的积灰的危害及防治措施哈尔冰太平供热公司2010（04）
[4]华北电力设计院有限公司京能五间房电厂一期2×660MW机组工程初步设计（热机部分）2015（09）