崔峰 安家国 徐玉川
山东丰源通达电力有限公司 山东省 枣庄市 峄城区榴园镇 277300
摘要:近年来,我国的现代化发展迅速,我国科技发展进程不断加快,各行各业都取得了长足的进步,尤其对于电力行业来说发展更为迅速。发电厂作为我国最重要的电能生产企业,每年都要使用大量的煤炭作为燃料,电厂锅炉在日常运行过程中会受到煤炭质量以及煤炭燃烧情况等多方面的影响,如果煤炭无法完全燃烧或者燃烧情况不佳还会产生大量的结焦,一方面影响机组的经济效益,另一方面还会给机组的运行带来一定的安全隐患,因此为了防止电厂锅炉结焦,相关技术人员都对锅炉的燃烧器进行了适当的调整。但需要正视的是,尽管做出了相应的处理,也只是对锅炉结焦问题起到了一定的缓解作用,仍无法从根本上避免这个问题的发生。针对这一现象,本文就这一问题进行了较详细的探讨,以电厂锅炉结焦的原因作为切入点,对相应的危害进行了分析,并结合实际情况总结了预防电厂锅炉结焦的措施。希望通过本文的研究,能够有效的促进我国电力企业的安全稳定发展。
关键词:电厂锅炉结焦;原因;改善对策
引言
在电厂锅炉的正常运行过程中,煤炭的燃烧情况、煤炭的质量等很多因素都会对锅炉运行产生影响,一旦煤炭的质量较差或是出现不完全燃烧情况,大量结焦的问题就会随之产生,这不但会影响整个机组运行的安全性和稳定性,也会降低机组的经济性。面对电厂锅炉结焦的问题,相关的技术人员都根据其产生的原因制定了一些改善对策,虽然缓解了这一问题,但是并没有从根本上去解决它。
1电厂锅炉结焦的原因
1.1煤质因素影响
火力发电厂发电用煤的质量对锅炉结焦与否有直接的影响,如果燃烧用煤的煤质优良,则其较易完全燃烧且燃烧后不易遗留大量煤渣,会大大降低锅炉内部的煤灰含量,进而降低锅炉内部结焦的可能。但如果发电厂发电用煤的煤质低劣,难么煤炭中会含有大量的灰份,导致煤炭发热量低,燃烧不完全,一方面导致锅炉内部燃烧不稳定、不充分,另一方面会在锅炉内部遗留大量的煤灰并造成大量的浪费。这些遗留在锅炉内部的煤灰如果不能被及时清理,长期在锅炉内部沉积,随着时间的推移就会形成锅炉结焦。另外,在电厂锅炉运行过程中,煤粉的粗细程度对煤炭燃烧程度也有一定的影响,通常来说,较粗的煤粉燃烧时间会较长,但却不容易燃尽,且在燃烧过程中往往会拉长火焰,使火焰中心上移,导致锅炉炉膛出口处温度升高,从而形成炉内结焦。
1.2炉膛温度及熔点影响
电厂锅炉结焦还会受到炉膛内温度的影响,如果燃烧器内温度不断的升高,煤灰达到熔点融化后就较易形成锅炉结焦。一般来说,锅炉炉膛内的温度会受到多方面因素的影响,例如炉内燃烧材料的化学成分、物体周围的介质等,锅炉内炉灰的熔点与锅炉结焦息息相关,炉灰的熔点越高,其越不容易发生结焦,反之,炉灰的熔点越低就越容易产生结焦。对于炉灰熔点来说,根据以往的经验总结出以下结论,如果煤粉在燃烧过程中生成大量的氧化铁、氧化钠或者氧化钾就会在一定程度上降低煤灰的熔点,而如果在燃烧过程中生成三氧化二铝或者二氧化硅等化合物则会提升煤灰的熔点,可以降低锅炉的结焦率。其次,锅炉内部煤灰的密度对灰熔点也有一定的影响,举例来说,如果在燃烧过程中灰分之间接触面积增大,就会明显的提升煤灰的燃烧程度,反之如果煤灰密度较小,灰分接触面积减少,就会降低煤灰的燃烧程度。
2电厂锅炉结焦的改善对策
2.1保证燃煤的种类和质量
燃煤的种类和质量对于锅炉的结焦程度是有着重要的影响,如果能够保证燃煤的质量,那么就会降低锅炉出现结焦的概率,随着我国现阶段对于环境保护工作越来越重视,我国各类电厂的用煤量相对紧张,电厂采购燃煤的压力越来越大,电厂锅炉设计使用的燃煤种类和质量与实际用煤有着一定的差异。因此,电厂在选择燃煤的种类和质量时,应对原料进行严格的审核和检验,在进厂前应确保燃煤符合相应的质量标准,发现不符合相应标准的,应立即退回原厂整改处理。对于进厂的燃煤,应分类储存,并根据相应的规范要求按照比例进行掺烧、调配。
2.2保证合理的煤粉细度
锅炉的整个运行状态是会受到煤粉细度的影响的,因此,应科学的调整煤粉的粗细程度,确保其粗细程度在相关规范标准的要求。当煤粉过细时,使着火点提前,易在燃烧器喷口处结焦;当煤粉过粗时,火炬就会加长,火焰中心上移,炉膛出口温度升高,易在炉膛出口处结焦。因此,应严格的把控煤粉的粗细程度,在尽可能的避免锅炉出现结焦现象的同时,还能充分的提升锅炉的燃烧效率。
2.3定期吹灰
在锅炉设备的运行过程中可能会产生很多问题,与其它问题相比,锅炉结焦是一个缓慢的过程,是锅炉在运行过程中逐步形成的,必须按照定期工作要求,选择合理的压力每天坚持对锅炉进行有效的吹灰。当确定锅炉已经发生结焦时,应对结焦的区域提升吹灰次数,尽可能的降低锅炉结焦对锅炉正常运行的影响。
2.4避免出现缺氧燃烧的情况发生
在锅炉正常运行的过程中,锅炉内部的含氧量也会影响到锅炉的结焦情况。如果锅炉缺氧燃烧,炉内就会出现大量的还原性气体,锅炉就容易结焦。因此,为了有效的解决这一问题,就应选择合理的过量空气系数,使氧量在合理的范围内,加强配风。同时定期维护二次风挡板,保证二次风挡板位置的正确性。一般情况下,在炉膛的出口位置处更容易产生结焦现象,后续还会出现烟道堵塞的情况,烟气的阻力就大幅增加,降低了引风机的吹风力度。所以,要想有效解决锅炉的结焦问题,一项重要措施就是:避免出现缺氧燃烧,遏制锅炉内部还原性气体的出现。
2.5防止缺氧燃烧
锅炉燃烧时,内部含氧量的多少对锅炉结焦也有直接的影响,锅炉运行过程中,如果氧气含量不足,锅炉内部就会产生大量的还原性气体,煤灰熔点也会随之下降。为了防止这一现象,在运行过程中应该尽量增加锅炉内的含氧量,例如可以对炉内进行吹灰处理或者进行二次风挡板维护,对于重点区域应该加大吹灰次数。另外,根据经验判断,通常情况下锅炉结焦易发生在炉膛出口处,炉膛出口出现结焦又极易引发烟道堵塞,烟道一旦被堵塞就会加大烟气的阻力,导致引风机出力不足,因此增加锅炉内部还原性气体是解决锅炉结焦的有效措施。
结语
通过以上的论述,我们对电厂锅炉结焦的原因、电厂锅炉结焦的危害及电厂锅炉结焦的改善对策三个方面进行了详细的分析和探讨。现阶段,我国应用的最为广泛的电能生产方式仍然是火力发电,而电厂锅炉是火力发电的重要设备,锅炉获取能量的主要方式就是煤炭的燃烧,其燃烧过程会产生大量的氧化物和煤灰,煤灰的不断累积就会导致结焦问题的出现,我们应认真的研究锅炉结焦的形成原因和危害,并及时采取有效的改善对策,从而保证电厂的稳定运行,实现我国电力行业的可持续发展。
参考文献
[1]李辉.火电厂煤粉炉燃烧过程中结焦问题探讨[J].科技世界,2017.
[2]纪象民.电厂锅炉炉膛结焦原因分析与预防对策[J].特种设备安全技术,2016.
[3]冯磊.浅谈防止锅炉结焦运行的控制措施[J].海峡科技与产业,2019.
[4]周庆峰.锅炉燃烧器结焦原因分析及解决方案研究[J].天津大学,2018.