全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦是一個受多種因素影響的現(xiàn)象，它會給鍋爐的安全連續(xù)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響，也是許多人研究的課題，只要我們用心的研究，排除結(jié)焦形成的主要因素，就會大大的降低結(jié)焦的形成，從而保證鍋爐生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、連續(xù)性。

　　一、什么是全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦?

　　所謂全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦，就是在燃煤或者燃油的鍋爐中，局部燃料積聚在燃燒器的噴口、燃料床上或者受熱面上，在高溫少氧的情況下，所形成的結(jié)積焦塊。結(jié)焦是怎么形成的呢?結(jié)焦是鍋爐運(yùn)行中比較普遍的問題,一般情況下,隨著煙氣一起運(yùn)動的灰渣顆粒,由于爐膛水冷壁受熱面的吸熱而同煙氣一起被冷卻,如果液態(tài)的渣粒在接近水冷壁或爐墻前,已經(jīng)因?yàn)闇囟冉档投�凝�?當(dāng)附著在受熱面管壁上時,將形成一層疏松的灰層,運(yùn)行中通過吹灰可以除掉。當(dāng)爐膛內(nèi)溫度較高時,一部分灰顆粒已經(jīng)達(dá)到熔融或半熔融狀態(tài),若這部分灰顆粒在達(dá)到受熱面前未得到足夠冷卻達(dá)到凝固狀態(tài),具有較高的粘結(jié)能力,就容易粘附在受煙氣沖刷受熱面或爐墻上,甚至達(dá)到熔化狀態(tài),粘附熔融或半熔融狀態(tài)的灰顆粒和未燃盡的焦炭使結(jié)焦不斷發(fā)展。

　　在燃燒過程中,煤粉顆粒中所含的易熔或易氣化的物質(zhì)迅速揮發(fā),成氣態(tài)進(jìn)入煙氣中,當(dāng)溫度降低時凝結(jié),或者粘附在煙氣沖刷的受熱面或爐墻上�；蛘吣�結(jié)在飛灰顆粒表面,成為熔融的堿化物膜,然后粘附在受熱面上形成初始結(jié)焦層,成為結(jié)焦發(fā)展的條件。如果鍋爐床溫過高，導(dǎo)致渣溫高，達(dá)到其軟化點(diǎn)，一般為1040℃，爐渣軟化后形成結(jié)焦。結(jié)焦的爐渣急劇過快冷卻能形成硬塊，不易碎裂，出現(xiàn)堵塞排渣機(jī)等運(yùn)行問題。

　　燃料中存在大量的灰份，灰分在這樣高的溫度下，爐膛內(nèi)又嚴(yán)重缺氧，大多數(shù)的灰分都會熔化成液態(tài)，或者呈現(xiàn)為軟化狀態(tài)。由于四周的水冷壁不斷的吸收熱量，所以從燃燒的火焰中心向外四周，溫度越來越低。越接近水冷壁的溫度就越低。隨著溫度的降低，灰份必將從液態(tài)、變?yōu)檐浕癄顟B(tài)、硬化變成固態(tài)。如果灰在還是軟化狀態(tài)的情況下，就碰到受熱面時，由于受到驟然冷卻而直接硬化，粘結(jié)在受熱面上，這樣就形成了結(jié)焦。

　　二、形成結(jié)焦的原因

　　形成結(jié)焦的原因有很多，最主要的有以下幾點(diǎn)。我們來分析一下。

　　1.煤種的影響：結(jié)焦的形成，與煤種有直接的關(guān)系。煤的質(zhì)量不好，灰分較大，就容易形成結(jié)焦。相反就不容易形成結(jié)焦。

　　2.煤粉質(zhì)量的影響：磨煤機(jī)鋼球磨損嚴(yán)重、分離器堵塞及中速磨磨輥磨損、旋轉(zhuǎn)分離器的轉(zhuǎn)速等因素的影響，導(dǎo)致磨煤出力的降低。煤粉的質(zhì)量下降，無法保證煤粉的安全、溫度、高效運(yùn)送。而無法及時加入煤粉，便會使?fàn)t膛長時間的保持很高的溫度，使灰分有機(jī)會軟化液化，給結(jié)焦創(chuàng)造了條件。

　　3.爐膛內(nèi)溫度的影響：爐膛燃燒器區(qū)域中的溫度越高，灰分就越容易達(dá)到軟化狀態(tài)，或者達(dá)到熔融狀態(tài)。這就給結(jié)焦制造了源頭。形成結(jié)焦的可能性也就越大。燃燒區(qū)域內(nèi)的溫度越高，煤粉中容易揮發(fā)的那部分物質(zhì)的氣化也就越強(qiáng)烈。為結(jié)焦由創(chuàng)造了條件。

　　4.風(fēng)煤配比的影響：風(fēng)機(jī)對結(jié)焦的影響主要是引送、一次風(fēng)機(jī)，鍋爐的引風(fēng)機(jī)是用來進(jìn)將爐膛中燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣吸出并送入煙道。由于引風(fēng)機(jī)所吸出運(yùn)送的煙氣是高溫的，并帶有大量的灰分和雜質(zhì)。所以如果引風(fēng)機(jī)的風(fēng)力不足時，就會有煙氣中的灰分沒有被吸出，便會被高溫成軟態(tài)進(jìn)而成為液態(tài)，這樣就給結(jié)焦又創(chuàng)造了條件。

　　5.空氣動力場特性的影響：在鍋爐的爐膛內(nèi)。如果火嘴安裝的角度不正確，和配風(fēng)配的就會不合理。這樣就會導(dǎo)致爐內(nèi)的空氣動力工況呈不良狀態(tài)。這樣就會造成燃燒的切圓過大，使燃燒中心偏離。高溫的煙氣便會沖刷水冷壁面。煙氣中的熔渣在未得到凝固前就接觸水冷壁，瞬時硬化面而形成結(jié)焦。

　　6.煤粉濃度與細(xì)度的影響：噴煤的煤粉質(zhì)量也會導(dǎo)致結(jié)焦的產(chǎn)生。

　　7.熱負(fù)荷的影響：爐膛容積的熱負(fù)荷、爐膛斷面的熱負(fù)荷、燃燒器區(qū)域的熱負(fù)荷、爐膛的幾何尺寸都對全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦有影響。

　　8.吹灰器的影響：鍋爐的吹灰器長期不投入使用。受熱面上的積灰會逐漸增多，也會被高溫缺氧而軟態(tài)和液態(tài)，從而導(dǎo)致結(jié)焦。

　　9.結(jié)焦與灰熔點(diǎn)有關(guān)

　　結(jié)焦的根本原因是熔化狀態(tài)下的灰沉積在受熱面上�？梢�，灰的熔點(diǎn)是結(jié)焦的關(guān)鍵�？捎没胰埸c(diǎn)溫度及灰的主要成分來判斷煤灰的結(jié)渣指標(biāo)。通�？捎没页煞种械拟}酸比、硅鋁比、鐵鈣比及硅值來判斷其結(jié)焦傾向，灰的熔點(diǎn)與灰的化學(xué)成分、灰周圍的介質(zhì)性質(zhì)及灰分濃度有關(guān)�；业幕瘜W(xué)成分以及各成分含量比例決定灰熔點(diǎn)的高低�；胰埸c(diǎn)比其混合物中最低熔點(diǎn)還要低�；胰埸c(diǎn)越低，鍋爐受熱面越容易結(jié)焦�；胰埸c(diǎn)與灰周圍的介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)煙氣中有CO、H2等還原性氣體存在時，灰熔點(diǎn)降低大約200℃。這是因?yàn)檫�原性氣體能使灰分中高熔點(diǎn)的Fe2O3還原成低熔點(diǎn)的FeO的緣故，二者熔化溫度相差200～300℃。灰熔點(diǎn)還與煙氣中灰的濃度有關(guān)。在其他條件相同的情況下，煤中含灰量不同，灰熔點(diǎn)也會發(fā)生變化。這是因?yàn)榛曳种懈鞒煞衷诩訜徇^程中，相互接觸越頻繁，則產(chǎn)生化合、分解、助熔的機(jī)會也越多，則熔點(diǎn)降低的可能性也越大。

　　三、全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦的危害

　　結(jié)焦對鍋爐汽水系統(tǒng)的影響是什么？

　　①結(jié)焦會引起蒸汽溫度偏高：在爐膛大面積結(jié)焦時會使?fàn)t膛吸熱大大減少，爐膛出口煙溫過高，使過熱器傳熱強(qiáng)化，造成過熱蒸汽溫度偏高，導(dǎo)致過熱器管超溫。

　�、谄茐乃�循環(huán)：爐膛局部結(jié)焦以后，使結(jié)焦部分水冷壁吸熱量減少，循環(huán)流速下降，嚴(yán)重時會使循環(huán)停滯而造成水冷壁管爆破事故。

　　③降低鍋爐出力：水冷壁結(jié)渣后，會使蒸發(fā)量下降,成為限制出力的因素。

　　鍋爐熱效率下降：受熱面結(jié)焦后，使傳熱惡化排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降;燃燒器出口結(jié)焦，造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能燒壞燃燒器;使鍋爐通風(fēng)阻力增大。

　　影響鍋爐出力：水冷壁結(jié)焦后，會使蒸發(fā)量下降;爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，以及通風(fēng)阻力的增大，有可能成為限制出力的因素。

　　影響鍋爐運(yùn)行的安全性：結(jié)渣后過熱器處煙溫及汽溫均升高，嚴(yán)重時會引起管壁超溫;結(jié)焦通常是不均勻的，結(jié)果會使過熱器熱偏差增大，對自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安全性以及強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的水冷壁熱偏差帶來不利影響;爐膛上部結(jié)焦塊掉落時，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，并且結(jié)焦容易形成大量大塊焦塊，大塊焦渣掉落在冷渣斗內(nèi)堆積不能及時運(yùn)走使鍋爐被迫停運(yùn)。

　　結(jié)焦會大大縮短鍋爐及其設(shè)備的使用壽命。排煙的損失增大，鍋爐熱效率的降低。引風(fēng)機(jī)消耗的電量增加。

　　四、預(yù)防全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦

　　鍋爐結(jié)渣原因是多方面的，防止或解決全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦問題首先應(yīng)找出結(jié)焦的原因，從多方面入手，加以解決。防止和減少全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦的具體措施如下：

　　要有合適的煤粉細(xì)度。煤粉粗，火炬拖長，粗粉因慣性作用會直接沖刷受熱面。

　　適當(dāng)提高一次風(fēng)速可以減輕燃燒器附近的結(jié)渣。提高一次風(fēng)速可推遲煤粉的著火，可使著火點(diǎn)離燃燒器更遠(yuǎn)，火焰高溫區(qū)也相應(yīng)推移到爐膛中心，可以避免噴口附加結(jié)渣。

　　良好的爐內(nèi)空氣動力場是防止結(jié)焦的前提。

　　四角煤粉濃度及各燃燒器配風(fēng)應(yīng)盡量均勻：煤粉噴口煤粉量分配不均勻的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負(fù)荷分配不均勻，在燃燒空氣不足的情況下，爐膛結(jié)焦?fàn)顩r惡化。

　　防止全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦最基本的原則就是消除產(chǎn)生結(jié)焦的條件和環(huán)境。

　　五、循環(huán)流化床全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦的原因分析

　　結(jié)焦的直接原因是床料局部或整體溫度超過灰熔點(diǎn)或燒結(jié)溫度。當(dāng)床層整體溫度低于灰渣變形溫度，由于局部超溫而引起的結(jié)焦稱為低溫結(jié)焦。低溫結(jié)焦常在啟動和壓火時的床層中出現(xiàn)，也可能出現(xiàn)在高溫旋風(fēng)分離器的灰斗內(nèi)，以及外置換熱器和返料機(jī)構(gòu)內(nèi)。避免低溫結(jié)焦，最好的辦法是保證床料良好的流化狀態(tài)和正常移動狀態(tài)，使溫度均勻，防止局部超溫。鍋爐在壓火期間，床料處于靜止?fàn)顟B(tài)，如果漏入小風(fēng)，熱的床料中的可燃物獲得氧氣，便會產(chǎn)生燃燒。由于燃燒產(chǎn)生的熱量不能及時帶走，使局部區(qū)域床料超溫而結(jié)焦。

　　高溫結(jié)焦是指床層整體溫度水平較高而流化正常時所形成的結(jié)焦現(xiàn)象。當(dāng)床料中含碳量過高，如不及時調(diào)整風(fēng)量或返料量來控制床溫，床溫將急劇上升，超過灰熔點(diǎn)，便會產(chǎn)生高溫結(jié)焦。

　　漸進(jìn)性結(jié)焦是運(yùn)行中較難察覺的一種結(jié)焦形式。它是緩慢生長的，此時床溫和觀察到的流化質(zhì)量都比較正常。產(chǎn)生漸進(jìn)性結(jié)焦的主要原因是布風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝質(zhì)量不好，給煤顆粒度超出設(shè)計(jì)值，運(yùn)行參數(shù)控制不當(dāng)，風(fēng)帽錯裝或堵塞等等。

　　六、循環(huán)流化床全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦的預(yù)防措施

　　循環(huán)流化床全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦一旦產(chǎn)生，便會迅速增長，焦塊長大速度越來越快，因此預(yù)防結(jié)焦和及早發(fā)現(xiàn)結(jié)焦并予以清除是運(yùn)行人員必須掌握的原則。

　　1、保證良好的流化工況，防止床料沉積

　　保證燃料制備系統(tǒng)正常工作，給煤粒度符合設(shè)計(jì)要求。

　　嚴(yán)格控制料層差壓，均勻排渣。采用人工放渣要及時，做到少放勤放，排出的爐渣有渣塊應(yīng)匯報司爐，排渣結(jié)束后排渣門要關(guān)閉嚴(yán)密。

　　認(rèn)真監(jiān)測床底部和床中部溫差，如果溫差超出正常范圍，說明流化不正常，下部有沉積或結(jié)渣，此時，可短時開大一次風(fēng)，吹散焦塊，并打開冷渣管排渣；如不能清除，應(yīng)立即停爐檢修。

　　低負(fù)荷運(yùn)行時，如發(fā)現(xiàn)床溫突然下降，除了斷煤外，很可能是床料沉積，這時若增大給煤量，反而會加劇沉積，使沸騰床的流化質(zhì)量變差，造成局部結(jié)焦。當(dāng)判明是床料沉積時，應(yīng)打開冷渣排放管放渣，待床溫正常后，應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)至較高負(fù)荷下運(yùn)行。

　　2、點(diǎn)火過程中嚴(yán)格控制進(jìn)煤量

　　點(diǎn)火過程中，一般床溫達(dá)到500℃以上可加入少量的煤以提高床溫。如果加煤量過多，由于煤粒燃燒不完全，整個床料含碳量增大，這時一經(jīng)加大風(fēng)量，就會猛烈燃燒，床溫上升很快，甚至超過灰的軟化溫度，結(jié)果造成整床超溫結(jié)焦。當(dāng)床溫超過1050℃，雖經(jīng)減煤加風(fēng)措施，床溫仍然上升，此時必須立即停爐壓火，一般待床溫低于800℃再啟動。

　　3、變負(fù)荷運(yùn)行嚴(yán)格控制床溫

　　變負(fù)荷運(yùn)行時，嚴(yán)格控制床溫在允許范圍內(nèi)，做到升負(fù)荷先加風(fēng)后加煤，降負(fù)荷先減煤后減風(fēng)，燃燒調(diào)節(jié)要做到“少量多次”的調(diào)節(jié)方法，避免床溫大起大落。

　　4、壓火時正確操作

　　壓火時先停給煤，再運(yùn)行幾分鐘后停風(fēng)機(jī)，壓火期間，一定要緊閉各爐門、所有進(jìn)風(fēng)門及排渣門。

　　5、認(rèn)真調(diào)整一二次風(fēng)

　　對于高溫分離器，保證任何時候含氧量不低于3％～5％，以降低飛灰可燃物含量，可防止分離器和返料機(jī)構(gòu)內(nèi)發(fā)生二次燃燒而超溫。運(yùn)行中要定期察看返料的情況，監(jiān)視返料器床層的溫度是否正常。若超出正常值很多，可能是發(fā)生了二次燃燒。此時應(yīng)加大返料風(fēng)量，打開返料床排灰閥放灰。若溫度低于正常值很多，說明返料器發(fā)生了堵塞，此時應(yīng)打開排灰閥放灰，同時加大返料風(fēng)量。若仍不能消除故障，則必須壓火檢修。

　　6、鍋爐啟動期間，返料裝置應(yīng)充滿灰

　　鍋爐啟動期間，返料裝置必須充滿灰后方可投入，否則風(fēng)會反竄。點(diǎn)火初期先不投返料風(fēng)，待底料中的細(xì)灰充滿返料裝置后則應(yīng)開返料風(fēng)（一般是點(diǎn)火后半小時），保證床內(nèi)有料，否則，床溫將難以控制。

　　7、安裝爐膛差灰裝置和返料增壓風(fēng)機(jī)

　　為監(jiān)視返料機(jī)構(gòu)是否正常工作，避免結(jié)焦或堵塞，可安裝爐膛差壓裝置和返料增壓風(fēng)機(jī)。爐膛差壓指燃燒室上界面與爐膛出口之間的壓力差，是監(jiān)視返料器是否正常工作的一個參數(shù)。一般爐膛差壓控制在0.5 kPa以上。運(yùn)行中若爐膛差壓突然降低，則表明物料循環(huán)中止，返料器發(fā)生了堵塞。運(yùn)行中只要認(rèn)真監(jiān)視爐膛差壓，返料機(jī)構(gòu)結(jié)焦是可以預(yù)防的。

　　為提高返料風(fēng)壓頭，保證返料床層良好的流化和移動狀態(tài)，在一次風(fēng)壓不能滿足返料要求時，安裝返料風(fēng)增壓風(fēng)機(jī)對預(yù)防返料器結(jié)焦是非常有意義的。

　　8、改變?nèi)济旱慕菇Y(jié)特性

　　做好入爐煤的搭配，改變?nèi)济旱慕菇Y(jié)特性，對預(yù)防循環(huán)流化床全自動軟化水設(shè)備鍋爐結(jié)焦具有明顯的實(shí)用意義。

　　9、啟運(yùn)前準(zhǔn)備充分

　　在每次鍋爐啟動前，應(yīng)認(rèn)真檢查風(fēng)帽、風(fēng)室，清理雜物，啟動時，應(yīng)進(jìn)行冷態(tài)流化試驗(yàn)，確認(rèn)床層布風(fēng)均勻，流化良好。

　　在流化床鍋爐運(yùn)行中，良好的流化質(zhì)量是防止結(jié)焦的關(guān)鍵，同時運(yùn)行中尚應(yīng)認(rèn)真調(diào)整好煤量、風(fēng)量，嚴(yán)格控制床溫及料層差壓等運(yùn)行參數(shù)。

　　七、產(chǎn)生結(jié)焦該如何處理呢?

　　首先是改變焦渣特性，讓焦塊變得疏松，讓焦渣呈粉末狀，這樣就避免了大塊掉落造成的危害。其次是根據(jù)煤種的變化增加吹灰次數(shù)及時快速清除鍋爐的各受熱面上的焦渣，防止因管壁結(jié)焦所造成的爆管。再次是停爐，人工除焦。

　　捅渣工作，是鍋爐運(yùn)行專業(yè)安全風(fēng)險最高的一項(xiàng)工作！火星四濺亂飛，10多米的鋼筋扁鋼燒的通紅彎彎曲曲，一不小心就會燙到人！