1、引言
    爐膛結(jié)渣是一個(gè)較普遍的問題，較大地影響了鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，隨著機(jī)組容量的增大顯得更為突出。沙角C電廠3臺(tái)660MW機(jī)組自1996年6月投入商業(yè)運(yùn)行后，均不同程度存在爐內(nèi)結(jié)焦問題，在電廠移交初期的半年時(shí)間內(nèi)，3臺(tái)爐共出現(xiàn)8次停爐打焦。鍋爐結(jié)焦威脅著C電廠鍋爐的正常運(yùn)行，增加了運(yùn)行和維護(hù)的工作量及危險(xiǎn)性。因而研究燃煤鍋爐結(jié)焦問題，分析沙角C電廠鍋爐結(jié)焦的原因，切實(shí)解決鍋爐結(jié)焦問題，提高鍋爐運(yùn)行的安全性，可靠性，減少經(jīng)濟(jì)損失具有非常實(shí)際的意義，富通新能源生產(chǎn)銷售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒木屑顆粒機(jī)、秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料。
2、鍋爐設(shè)備簡(jiǎn)介
    沙角C電廠鍋爐是美國(guó)ABB - CE公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的亞臨界參數(shù)、單汽包中間再熱、控制循環(huán)鍋爐，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為2100 t/h，膜式水冷壁，單爐膛四角雙切圓燃燒。爐膛尺寸（寬x深）為19 558mm×16 432 mm，爐膛高57 300 mm，寬深比為1.19。制粉系統(tǒng)為正壓直吹制粉系統(tǒng)，配有6臺(tái)HP983碗式中速磨煤機(jī)，設(shè)計(jì)煤種出力為53 t/h．5臺(tái)磨煤機(jī)即可滿足BMCR出力。
3、鍋爐結(jié)渣原因分析
3.1煤質(zhì)特性
    鍋爐設(shè)計(jì)煤種為國(guó)產(chǎn)神府東勝煤，校核煤種為進(jìn)口澳大利亞煤，煤質(zhì)分析參數(shù)如表2及表3所示。
    從煤和灰的特性分析表中，不難發(fā)現(xiàn)，進(jìn)口煤和國(guó)產(chǎn)煤有一定的差距，特別是灰熔點(diǎn)相差比較大，國(guó)產(chǎn)煤的灰熔點(diǎn)比進(jìn)口煤低，國(guó)產(chǎn)煤較進(jìn)口煤易結(jié)焦。兩種煤的結(jié)渣特性可用煤灰軟化溫度t2和灰成分綜合指數(shù)R來(lái)預(yù)測(cè)：
    根據(jù)表3的數(shù)據(jù)可以計(jì)算得：R進(jìn)口= 1.893 3；R國(guó)產(chǎn)= 3.419 1
    從上述計(jì)算判別可知，國(guó)產(chǎn)煤屬結(jié)焦傾向嚴(yán)重的煤種，進(jìn)口煤屬結(jié)焦傾向中等的煤種。
3.2鍋爐結(jié)構(gòu)特性
    沙角C電廠鍋爐爐膛熱負(fù)荷的設(shè)計(jì)值分別為：①燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷：1.33×103 kW/m2；②爐膛斷面熱負(fù)荷：5 583 624 W/m2；③爐膛容積熱負(fù)荷：112 kW/m2；④爐膛輻射受熱面熱負(fù)荷：224 026W/m2�？芍獱t膛斷面熱負(fù)荷及容積熱負(fù)荷均偏大。最上層煤粉噴口與屏底距離h=16. 77m，選取值偏小，屏底與爐膛出口部位存在結(jié)焦的可能性，由此容易引起爐膛出口處結(jié)焦。
3.3爐內(nèi)實(shí)際切圓偏大
    切向燃燒在爐內(nèi)形成強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)上升的氣流，氣流最大切向速度的聯(lián)線構(gòu)成爐內(nèi)實(shí)際切圓，爐膛中心是速度很低的微風(fēng)區(qū)，這就是切向燃燒鍋爐爐膛內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)的特點(diǎn)。實(shí)際切圓是切向燃燒的一個(gè)重要參數(shù)，它對(duì)爐膛結(jié)渣、穩(wěn)燃以及爐膛出口的煙速、煙溫偏差都有重要的影響。實(shí)際切圓偏大則易引起結(jié)渣，實(shí)際切圓偏小則影響燃燒穩(wěn)定性，因此，保證適中的實(shí)際切圓直徑非常重要，一般地說，實(shí)際切圓相比爐膛截面的當(dāng)量直徑的范圍在0.4-0.8之間，綜合考慮煤質(zhì)特性及穩(wěn)燃、結(jié)渣問題．對(duì)于煙煤或易結(jié)渣煤，取偏小值，對(duì)于無(wú)煙煤及難結(jié)渣煤，取偏大值。冷態(tài)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，C廠鍋爐的實(shí)際切圓相對(duì)直徑都在0. 65-0. 85之間，而且由于煤質(zhì)屬中等結(jié)渣或嚴(yán)重結(jié)渣傾向性煤種，所以運(yùn)行時(shí)容易造成水冷壁結(jié)焦。
    另外，燃燒器擺角易斷銷，四角擺動(dòng)不同步，使?fàn)t內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)紊亂，氣流刷墻，造成水冷壁結(jié)焦。
3.4吹灰系統(tǒng)運(yùn)行不正常，投入率低
    沙角C電廠鍋爐除兩臺(tái)空氣預(yù)熱器各裝有1支吹灰器外，本體部分共裝有3種型式156支吹灰器，其中爐膛水冷壁使用88支RW - 7E型墻式短吹，水平煙道使用44支T - 30 MarkⅡ-E型伸縮式長(zhǎng)吹，尾部煙道使用24支T- 30 Markll -E型半伸縮式長(zhǎng)吹。鍋爐本體吹灰器的吹灰蒸汽來(lái)自分隔屏過熱器出口聯(lián)箱。
    由于C廠爐本體吹灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，吹灰蒸汽母管出來(lái)后分為8個(gè)支路，共156支吹灰器，各支路間均無(wú)隔離閥，每個(gè)支路的末段均通過一熱力疏水閥接至鍋爐定排擴(kuò)容器、熱力疏水閥前無(wú)手動(dòng)隔離閥。當(dāng)某吹灰器要隔離檢修時(shí)，必須關(guān)閉爐頂吹灰蒸汽總門，導(dǎo)致整個(gè)吹灰系統(tǒng)被隔離。另外，當(dāng)某一熱力疏水閥關(guān)不嚴(yán)時(shí)，鍋爐定排擴(kuò)容器內(nèi)的蒸汽會(huì)回流至故障點(diǎn)而無(wú)法隔離，故障的吹灰器只能等待停爐處理。因吹灰系統(tǒng)設(shè)備多，故障頻繁，而處理時(shí)常常需隔離整臺(tái)爐的吹灰系統(tǒng)甚至等停爐處理。另外，吹灰程控卡件也經(jīng)常發(fā)生故障。因此，吹灰系統(tǒng)經(jīng)常處于隔離狀態(tài)，影響鍋爐的正常吹灰。
    因?yàn)殄仩t結(jié)渣是一個(gè)惡性循環(huán)的過程，本身結(jié)渣傾向較嚴(yán)重的鍋爐幾天未吹灰難以避免大焦掉下而卡住冷灰斗導(dǎo)致停爐。
4、爐內(nèi)結(jié)渣的解決措施
    針對(duì)以上原因，結(jié)合沙角C電廠鍋爐的實(shí)際運(yùn)行情況，主要采取了如下相應(yīng)的防結(jié)焦措施。
4.1加強(qiáng)燃煤管理
    制定下發(fā)了“關(guān)于加強(qiáng)C廠燃煤接收、化驗(yàn)工作管理的通知”。嚴(yán)格控制入廠煤質(zhì)，若來(lái)煤煤質(zhì)不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，值長(zhǎng)有權(quán)拒絕接收。
4.2對(duì)吹灰系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)
    針對(duì)吹灰系統(tǒng)難以隔離的問題，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施：在吹灰系統(tǒng)的8個(gè)蒸汽入口支管上以及8個(gè)熱力疏水閥前各加裝一手動(dòng)隔離閥。這樣就避免了蒸汽通過吹灰蒸汽母管及定排擴(kuò)容器進(jìn)入故障點(diǎn)，保證吹灰系統(tǒng)檢修工作的按時(shí)進(jìn)行，使吹灰器的可用率大大得到提高。
4.3不斷完善吹灰制度
    針對(duì)鍋爐不同區(qū)域的實(shí)際結(jié)焦情況，對(duì)吹灰工作做了較詳細(xì)的規(guī)定，如：每班對(duì)水平煙道及燃燒器上部水冷壁全面吹灰1次、每天一值對(duì)燃燒器下部水冷壁、尾部堅(jiān)井全面吹灰1次，機(jī)組工程師可根據(jù)鍋爐的實(shí)際結(jié)焦情況，針對(duì)性進(jìn)行鍋爐吹灰工作，高負(fù)荷時(shí)，由于鍋爐吹灰可能會(huì)導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)過負(fù)荷，當(dāng)值值長(zhǎng)應(yīng)處理好鍋爐吹灰，不能因帶負(fù)荷的原因而影響鍋爐的正常吹灰等。
4.4加強(qiáng)運(yùn)行調(diào)整
    沙C引風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)有低倩兩種運(yùn)行方式，按廠家規(guī)定當(dāng)負(fù)荷大于50%BMCR時(shí)應(yīng)將引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)入高速運(yùn)行。由于沙C引風(fēng)機(jī)無(wú)法轉(zhuǎn)入高速運(yùn)行且M馬達(dá)容量偏低(風(fēng)機(jī)軸功率3 801. 56/2 647 kW。馬達(dá)出力3 357/2 313 kW)。機(jī)組帶較高負(fù)荷(630 MW)以上時(shí)曾導(dǎo)致5次引風(fēng)機(jī)過負(fù)荷跳閘而跳機(jī)。因此，機(jī)組移交初期應(yīng)CE運(yùn)行工程師要求，在600 MW以上負(fù)荷時(shí)將鍋爐運(yùn)行氧量調(diào)低至2. 7%。導(dǎo)致高負(fù)荷時(shí)氧量過低，增加了結(jié)渣的可能性。因此，規(guī)定任何時(shí)候，鍋爐氧量設(shè)定不得低于其程序設(shè)定值，禁止高負(fù)荷時(shí)因引風(fēng)機(jī)出力不夠而將氧量設(shè)定<3%。
4.5其他措施
    另外，還從以下幾個(gè)方面采取措施防止?fàn)t膛嚴(yán)重結(jié)焦：
    ①不斷地將冷灰斗中的灰排除掉，盡量使冷灰斗中不積灰。
    ②對(duì)重點(diǎn)區(qū)域加強(qiáng)巡檢，如爐膛下部水冷壁、風(fēng)箱開口處周圍區(qū)域、過熱器和再熱器的對(duì)流區(qū)域有結(jié)焦或積灰現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)周圍吹灰器將焦塊或積灰清除掉。如發(fā)生嚴(yán)重結(jié)焦，應(yīng)降低鍋爐負(fù)荷甚至停爐，由人工將焦塊清除掉。
    ③必要時(shí)采取降負(fù)荷運(yùn)行。
5、結(jié)論
    經(jīng)過各方面的共同努力，沙角C電廠的鍋爐結(jié)焦情況有了明顯改觀，雖然1999年又曾出現(xiàn)兩次停爐打焦，但此后類似情況沒有再發(fā)生。停爐打焦每次的平均損失都在千萬(wàn)元以上，解決鍋爐結(jié)焦問題，經(jīng)濟(jì)效益是非常可觀的。


相關(guān)生物質(zhì)鍋爐顆粒機(jī)產(chǎn)品：
1、生物質(zhì)蒸鍋
2、秸稈壓塊機(jī)
3、木屑顆粒機(jī)