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[摘 要]在发电厂的生产过程中，煤粉燃烧后的灰烬在炉膛内受热面产生积灰和结焦是燃煤锅炉运行中比较普遍的现象，它会造成受热面传热能力下降，降低锅炉的热效率。本文首先说明了煤粉炉炉内积灰和结焦的机理，然后分析了煤粉炉炉内积灰和结焦的产生原因，最后详细阐述了煤粉炉炉内积灰和结焦的预防措施。
[关键词]煤粉炉；积灰；结焦；煤质；运行
中图分类号：F426.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0140-02
一、 煤粉炉炉内积灰和结焦的机理
（一）积灰
锅炉积灰结焦是指燃料燃烧时所产生的大量微小灰粒在随烟气流向出口的过程中，由于灰粒子的表面张力、粒子之间及其炉内管壁之间的粘滞力、分子附着力、静电吸引力以及化学亲和力等多方面的作用，在锅炉的炉壁及烟道各部分的换热面上的积聚。
积灰最初只是些小颗粒飞灰在受热面外表面的惯性沉积，随着锅炉运行时间的加长，烟气不断冲刷受热面管束外表面，并在管子背面形成涡流区，小飞灰进入涡流区后在涡流扩散力和其他力的综合物理作用下产生灰沉积，逐步在整个管壁外表面形成疏松性积灰。
（二）结焦
在固态排渣煤粉炉中，火焰中心温度高达1400℃～1600℃。煤粉在炉膛内燃烧后形成的灰渣粒在炉内高温环境下呈熔化或半熔化状态。正常情况下，由于水冷壁温度相对较低，灰渣粒在接近水冷壁管之前，以辐射换热的形式释放热量，其自身温度迅速降低而凝固，最终可能在水冷壁管上形成一层疏松的积灰，在锅炉运行中积灰层自行脱落或通过吹灰器吹落，灰层不至于发展为焦块。若灰渣粒在到达受热面前未得到足够冷却成为凝固状态，而仍然具有较高粘结能力时，就容易粘附在受烟气火焰冲刷的受热面或炉墙上，产生结焦。一旦结焦发生，由于焦层的热阻使得传热恶化，焦层表面因得不到充分冷却而温度很高，再加上焦层表面粗糙，炉内灰渣粒更容易粘附上去，加速结焦过程的发展，从而形成更大的焦块。
二、 煤粉炉炉内积灰和结焦的产生原因分析
（一）煤质特性
对于不同煤种，煤灰的结焦特性差别很大，主要与灰的化学成分及其矿盐结构特性有关。大量的研究已总结出了很多的结焦特性判别准则，主要包括灰的熔融温度、灰的粘度和灰的成分，这些都与燃料的性质有关。灰的熔融温度越低、粘度越大，就越容易积灰和结焦。煤粉在燃烧时，其灰分熔融温度用变形温度t1、软化温度t2、溶化温度t3值来表示。软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标，软化温度越低，则结焦性越强。灰的成分不同其熔点也不同。灰成分中CaO、MgO、Na2O、K2O、Fe2O3、FeS2的含量高时，灰熔点低，就容易结焦；而SiO2、Al2O3含量高的灰分溶点高，不容易结焦。
（二）运行燃烧调整
运行调节不当，如四角风量不均衡、燃烧器风量及风煤配比不适当、各给粉机给粉量不均衡等，都会造成火焰偏斜使水冷壁局部温度过高引起结焦。另外，燃烧时风量不足、锅炉超出力运行、炉膛下部漏风、送风量过大、煤粉过粗等会使火焰中心上移，使得炉膛出口烟温升高，从而引起炉膛出口处受热面积灰和结焦。
（三）煤粉细度
对于低挥发分的煤种，如果煤粉过粗，会造成燃烧中心上移，使炉膛出口温度升高，由于烟气直接冲刷受热面，很容易在炉膛出口处结焦。对于高挥发份的煤，如果煤粉过粗，则会使着火点前移，使喷嘴出口及其附近区域结焦。此时，若一次风速偏低，则有可能发生回火，使喷口结焦，甚至烧坏喷嘴。
（四）炉内空气动力场
影响气流偏离的重要因素是燃烧器出口气流在炉膛内所形成的假想切圆直径及炉膛形状，切向燃烧方式是以整个炉膛为单元来组织燃烧的，故燃烧器的燃烧工况和整个炉膛空气动力特性密切相关。切向燃烧可能造成气流的偏离，气流在适当程度上的偏离是组织切向燃烧所需要的。气流旋转直径增大，使上邻角过来的火焰更靠近射流根部，对着火有利，对混合也有好处，炉膛充满度也好。实际的切圆直径总是大于假想切圆直径，切圆直径过大，一次风煤粉气流可能偏转贴壁，以至引起结焦。因此，较小假想切圆直径是减少气流偏离，避免气流冲刷水冷壁的重要措施。
三、 煤粉炉炉内积灰和结焦的预防措施
（一）合理选择煤质
从煤质特性角度考虑，锅炉结焦除了与煤灰熔融特性有关外，还与煤的发热量和灰分大小等有关。要防止锅炉结焦，应根据设计煤种组织燃料，严格控制入厂煤质，使用煤灰软化温度大于原设计煤种的煤。在无法满足此条件时，则应尽可能选用成分稳定、含灰量少的煤。这样便可针对该煤种的结焦特性，通过试验与运行实践，建立起适合该煤种的运行工况，以达到充分燃烧并防止结焦的目的。对可能造成锅炉结焦的煤种，应进行配煤，达到提高灰熔点、降低灰粘度的目的。
（二）选择合理的运行氧量
锅炉运行氧量即炉内的氧化或还原性气氛，它对锅炉的结焦有非常大的影响，如果锅炉运行氧量偏低，炉内还原性气氛较强，煤的灰熔点就会下降，锅炉就容易结焦。这是因为灰熔点随着铁量的增加而下降，铁对灰熔点的影响还与炉内气体性质有关，在炉内氧化性气氛中，铁可能以 Fe2O3形态存在，这时随着含铁量的增加，其熔点的降低比较缓慢；在炉内还原性气氛中（氧量不足），Fe2O3会还原成 FeO，灰熔点随之迅速降低，而且 FeO 最容易与灰渣中的 SiO2形成熔点很低的2FeO·SiO2，其灰熔点仅为 1065 ℃。
提高锅炉运行氧量，也就说采用富氧燃烧，避免炉内出现还原性气氛。加强炉内吹灰工作，特别是重点区域要增加吹灰次数，如果运行氧量还偏低，必要时适当降低负荷。由于结焦的主要区域在炉膛出口处，此处容易堵塞烟道，增加烟气阻力，引风机出力更显不足，所以要防止结焦与还原性气氛恶性循环的趋势。机组检修时，对空气预热器进行重点清洗，降低风烟道的阻力， 提高风机的出力。 （三）选择合理的炉膛出口温度
对锅炉进行优化燃烧调整试验，对炉膛出口烟温（或高温受热面管壁温度）进行在线监视，在保证主参数合格的前提下，建立在线的优化运行指导系统；通过合理调配各一次风和二次风的运行风门开度以及运行氧量，保证主参数合格和炉膛出口烟温低于燃煤灰熔点的同时来保证蒸汽质量，从而防止炉膛出口结焦；通过对炉膛出口烟温、过热汽温、锅炉负荷、燃烧氧量、炉膛排烟温度等各种运行参数的在线监测，也可以评价锅炉炉膛出口是否会产生结焦，从而防止在燃用不同煤种时锅炉炉膛结焦，并能获得最大的锅炉效率。
（四）保证空气和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成还原性气氛，防止局部严重积灰、结焦
当一、二次风的位置、风速、风量设计不合理时，尽管炉内总空气量大，但仍会出现局部区域的炽热焦碳和挥发分得不到氧量而出现局部还原性气氛。当煤粉炉烟气含氧量低于3%时，由于局部缺氧，将会使 CO 含量急剧增加。保持适当的过剩空气系数，合理使用一、二次风。若一次风太大，火焰上升得很高，甚至直射后墙，会促使高温结焦。若二次风使用得当，火焰中心下移，延长了烟气路线，可使炉膛出口温度降低50℃至 80℃。
（五）要有合适的煤粉细度
煤粉粗，火炬拖长，粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面。再则，粗煤粉燃烧温度比烟温高许多，熔化比例高，冲墙后容易引起结焦。但是，煤粉太细也会带来问题：一是，电耗高，制粉出力受到影响；二是，炉膛出口烟温升高，易引起结焦。对于干煤应适当掺水，对于含硫化铁粘结性强的煤应及时打焦清渣，对于灰分大的煤应适当增加清炉次数，对于管群、烟管或烟室的堵灰应及时清理。
（六）除灰运行防止锅炉堵渣的技术措施
经常检查输渣皮带的运行情况， 发现运行皮带上无渣时，应立即汇报值长。
确保渣斗水位正常，严防因渣斗缺水造成的结大焦现象。
运行中加强巡回检查，发现渣斗漏水等缺陷，及时联系检修处理。每 2 小时观察炉膛底部灰斗落渣情况。 发现异常应立即汇报值长，采取措施。严防跨大焦。结焦情况严重时每半小时观察一次。煤质特差，灰份较大时适当调整捞渣机速度。联系检修定期进行碎渣机、捞渣机的维护工作。
（七）加强制粉系统检查，防止喷燃器结焦运行
1、正常巡回检查中，一定要注意检查燃烧器区及粉管闸板门前、后温度，发现异常，及时汇报，进行处理。
2、磨煤机正常运行中，DCS CRT 一定要注意监视各粉管风压，并注意其变化趋势。 发现异常，要立即就地检查并实测燃烧器温度。 若温度偏高，应立即停运并进行吹扫。若燃烧器就地温度正常，其它参数也无异常变化，应联系热控检查粉管压力测点。
3、磨煤机正常停运（包括正常减负荷停单侧）后，运行人员要就地检查分离器出口挡板、 旋风子煤粉出口挡板、伐气出口挡板在关闭位置
4、磨煤机停运后，其相应的二次风控制挡板应保持 5-10%的开度以保证对狭缝式喷燃器的冷却，防止喷燃器烧坏。
（八）加强检修工作
1、改进炉膛结构
改进炉膛结构的目的是要控制炉膛容积大小和烟温，防止结焦通常要将炉膛出口烟温控制在煤灰变形温度 t1以下50～100℃，最好在 900～1000℃。 要控制炉膛出口烟温，就要选取适当的炉排热负荷和炉膛热负荷。炉膛容积热负荷的高低还取决于炉膛内水冷壁布置的多少。水冷壁太少，炉膛容积热负荷过高，就会严重结焦。特别是炉膛出口的捕渣管不要布置得太密， 否则容易挂渣堵死。
降低炉膛热负荷和烟温的措施是改进炉膛结构，炉膛两侧增加水冷壁或防焦联箱；以及煤粉炉适当加高炉膛，增大炉膛容积，改进燃烧器喷粉角度等。
2、堵漏风
炉膛漏风，破坏了正常燃烧工况，造成火焰的充满度和搅拌混合情况恶化，火焰中心升高或偏斜，会加速结焦的形成。解决的办法是减少漏风量，使炉膛出口负压不致过大（链条炉为 10～15Pa，煤粉炉为 15～30Pa）。锅炉各部位的漏风系数应控制在：炉膛 0.1，炉排 0.15，过热器 0.05，省煤器 0.1，空气预热器 0.1，除尘器 0.05。
（九）机组正常运行中的组织协调
燃料及辅机煤化验应严格按照标准进行煤样化验，并且及时将化验结果送交给值长，使运行人员做到心中有数，便于及时调整燃烧；
值长要及时将机组运行状况交代给除灰运行，包括机组负荷、磨煤机运行台数、煤质等，使灰运掌握工况，以便根据实际情况除渣。
燃料值班人员认真执行配煤规定，要保证配煤的比例适中，避免煤种的大幅度变化。 摸索掺配经验，值长做好调度和协调。
值班员要及时了解煤种的变化情况，严格监视磨煤机和给煤机流量的运行情况，每 1 小时观察一次锅炉下部着火和结焦情况（炉底落渣多少、焦的熔融状态），针对煤种的变化进行燃烧调整。
加强入炉煤的监督和化验，化验员每班不少于两次的取样化验，并将化验结果发送到值长和机组长微机上，以便作为集控人员调整燃烧的依据。要有高岗位人员（副值以上）每两小时对炉内燃烧和结焦情况进行检查，特别是喷燃器处，发现有结焦情况要及时调整和清理，避免结焦加剧。
四、 案例分析
（一）工程概况
某电厂二期工程2×300MW机组设计煤种采用准格尔烟煤，采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，燃烧器采用四角布置切向燃烧方式。燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉配置6台ZG123G中速磨煤机，每台磨的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，在燃用设计煤种时，锅炉MCR和ECR负荷时均投五层，另一层备用。燃烧器的一、二次风喷嘴呈间隔排列，顶部设有OFA二次风。连同煤粉喷嘴的周界风，每组燃烧器各有二次风挡板14组，均由电动执行器单独操作。为满足锅炉汽温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构，除OFA层喷嘴由一台气动执行器驱动作上下单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统，由另一台气动执行器集中带动作上下摆动。 为了解决锅炉结焦的问题，电厂投入了大量的人力、物力，现就造成锅炉结焦的机理、实际原因和针对原因采取的解决方法进行分析、讨论，使困扰电厂的锅炉结焦问题得以圆满解决。
（二）解决措施
产生结焦有三个要素：首先是煤的成分及组成、第二是炉内温度水平以及气氛、第三是气流带着熔融或半熔融的灰颗粒冲刷到受热面。所以控制锅炉结焦基本从这三个方面入手。
1、 燃煤的混合掺烧
煤灰的熔点低是锅炉结焦的主要原因，在具有易结焦特性的燃料中掺入一定比例的高灰熔点煤种，是避免锅炉结焦或降低结焦水平的最好办法。一方面混掺后锅炉受热面灰渣沉积量下降，另一方面高熔点固态灰对受热面有一定的冲刷作用也会使沉积量降低。
2、降低低灰熔点煤燃烧区域的温度水平
控制炉膛温度水平能够有效的减少锅炉结焦，试验表明结渣率随炉内温度升高呈指数升高，当炉内温度下降50℃时结渣率约降低5倍。一般通过加大过量空气系数，采用均等配风以及采用合理的燃烧器运行方式，来防止局部热负荷过高及降低锅炉出口烟温，必要时也可采取降负荷运行的方式。
3、 控制低灰熔点煤燃烧区域的过量空气系数
为了降低通风电耗和NOX排放量，该电厂锅炉实行低氧量燃烧，三、四号锅炉还采用倒宝塔式配风，这就增大了锅炉结焦的可能性。为了防止结焦，现已将配风方式改为近似均等配风，低灰熔点煤燃烧器的周界风和其上方的辅助风稍稍加大了二次风量以降低燃烧区域温度和形成该区域的氧化性气氛。
4、 组织合理的空气动力场
为了确保炉内的空气动场稳定，该电厂还请华北电科院的专家来厂进行检测和技术指导并对每台磨在不同负荷进行了一次风调平和煤粉细度调整，还对二次风量和一次风量进行重新标定，确保了实际切圆位置及大小与设计相符、风粉气流不刷墙运行，为减少锅炉结焦提供了保证。
（三）处理效果
造成该电厂二期锅炉运行中结焦的主要原因是所烧煤种的灰熔点较低，针对这一问题该电厂通过多措并举，现电厂二期锅炉运行中结焦问题已基本解决，高、低灰熔点煤的掺烧比例已达3：2，锅炉在满负荷运行中已基本无大的焦块，锅炉在300MW负荷运行中已无结焦现象，从干渣机中排出的渣也比较疏松、块粒较小，再未发生因锅炉结焦影响机组负荷的事件。
结语
综上，锅炉的积灰和结焦事故的是可以预防的，同时运行中尚应认真调整好煤量、风量，严格控制各运行参数，只要查出原因，对症下药，就可以预防以后事故的发生，如此，锅炉积灰和结焦是可以避免的，锅炉的安全运行就可以得到保证。
参考文献
[1]刘通.中储式制粉系统爆炸原因分析及预防措施的探讨[J].神华科技，2010（02）.
[2]阚家强，张勇.蒸汽锅炉结垢危害及防治措施[J].煤炭技术，2006（09）.
[3]王宇，苏国利.电厂锅炉结焦问题的原因分析及预防探讨[J].内蒙古石油化工，2008（17）.
[关键词]煤粉炉；积灰；结焦；煤质；运行
中图分类号：F426.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0140-02
一、 煤粉炉炉内积灰和结焦的机理
（一）积灰
锅炉积灰结焦是指燃料燃烧时所产生的大量微小灰粒在随烟气流向出口的过程中，由于灰粒子的表面张力、粒子之间及其炉内管壁之间的粘滞力、分子附着力、静电吸引力以及化学亲和力等多方面的作用，在锅炉的炉壁及烟道各部分的换热面上的积聚。
积灰最初只是些小颗粒飞灰在受热面外表面的惯性沉积，随着锅炉运行时间的加长，烟气不断冲刷受热面管束外表面，并在管子背面形成涡流区，小飞灰进入涡流区后在涡流扩散力和其他力的综合物理作用下产生灰沉积，逐步在整个管壁外表面形成疏松性积灰。
（二）结焦
在固态排渣煤粉炉中，火焰中心温度高达1400℃～1600℃。煤粉在炉膛内燃烧后形成的灰渣粒在炉内高温环境下呈熔化或半熔化状态。正常情况下，由于水冷壁温度相对较低，灰渣粒在接近水冷壁管之前，以辐射换热的形式释放热量，其自身温度迅速降低而凝固，最终可能在水冷壁管上形成一层疏松的积灰，在锅炉运行中积灰层自行脱落或通过吹灰器吹落，灰层不至于发展为焦块。若灰渣粒在到达受热面前未得到足够冷却成为凝固状态，而仍然具有较高粘结能力时，就容易粘附在受烟气火焰冲刷的受热面或炉墙上，产生结焦。一旦结焦发生，由于焦层的热阻使得传热恶化，焦层表面因得不到充分冷却而温度很高，再加上焦层表面粗糙，炉内灰渣粒更容易粘附上去，加速结焦过程的发展，从而形成更大的焦块。
二、 煤粉炉炉内积灰和结焦的产生原因分析
（一）煤质特性
对于不同煤种，煤灰的结焦特性差别很大，主要与灰的化学成分及其矿盐结构特性有关。大量的研究已总结出了很多的结焦特性判别准则，主要包括灰的熔融温度、灰的粘度和灰的成分，这些都与燃料的性质有关。灰的熔融温度越低、粘度越大，就越容易积灰和结焦。煤粉在燃烧时，其灰分熔融温度用变形温度t1、软化温度t2、溶化温度t3值来表示。软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标，软化温度越低，则结焦性越强。灰的成分不同其熔点也不同。灰成分中CaO、MgO、Na2O、K2O、Fe2O3、FeS2的含量高时，灰熔点低，就容易结焦；而SiO2、Al2O3含量高的灰分溶点高，不容易结焦。
（二）运行燃烧调整
运行调节不当，如四角风量不均衡、燃烧器风量及风煤配比不适当、各给粉机给粉量不均衡等，都会造成火焰偏斜使水冷壁局部温度过高引起结焦。另外，燃烧时风量不足、锅炉超出力运行、炉膛下部漏风、送风量过大、煤粉过粗等会使火焰中心上移，使得炉膛出口烟温升高，从而引起炉膛出口处受热面积灰和结焦。
（三）煤粉细度
对于低挥发分的煤种，如果煤粉过粗，会造成燃烧中心上移，使炉膛出口温度升高，由于烟气直接冲刷受热面，很容易在炉膛出口处结焦。对于高挥发份的煤，如果煤粉过粗，则会使着火点前移，使喷嘴出口及其附近区域结焦。此时，若一次风速偏低，则有可能发生回火，使喷口结焦，甚至烧坏喷嘴。
（四）炉内空气动力场
影响气流偏离的重要因素是燃烧器出口气流在炉膛内所形成的假想切圆直径及炉膛形状，切向燃烧方式是以整个炉膛为单元来组织燃烧的，故燃烧器的燃烧工况和整个炉膛空气动力特性密切相关。切向燃烧可能造成气流的偏离，气流在适当程度上的偏离是组织切向燃烧所需要的。气流旋转直径增大，使上邻角过来的火焰更靠近射流根部，对着火有利，对混合也有好处，炉膛充满度也好。实际的切圆直径总是大于假想切圆直径，切圆直径过大，一次风煤粉气流可能偏转贴壁，以至引起结焦。因此，较小假想切圆直径是减少气流偏离，避免气流冲刷水冷壁的重要措施。
三、 煤粉炉炉内积灰和结焦的预防措施
（一）合理选择煤质
从煤质特性角度考虑，锅炉结焦除了与煤灰熔融特性有关外，还与煤的发热量和灰分大小等有关。要防止锅炉结焦，应根据设计煤种组织燃料，严格控制入厂煤质，使用煤灰软化温度大于原设计煤种的煤。在无法满足此条件时，则应尽可能选用成分稳定、含灰量少的煤。这样便可针对该煤种的结焦特性，通过试验与运行实践，建立起适合该煤种的运行工况，以达到充分燃烧并防止结焦的目的。对可能造成锅炉结焦的煤种，应进行配煤，达到提高灰熔点、降低灰粘度的目的。
（二）选择合理的运行氧量
锅炉运行氧量即炉内的氧化或还原性气氛，它对锅炉的结焦有非常大的影响，如果锅炉运行氧量偏低，炉内还原性气氛较强，煤的灰熔点就会下降，锅炉就容易结焦。这是因为灰熔点随着铁量的增加而下降，铁对灰熔点的影响还与炉内气体性质有关，在炉内氧化性气氛中，铁可能以 Fe2O3形态存在，这时随着含铁量的增加，其熔点的降低比较缓慢；在炉内还原性气氛中（氧量不足），Fe2O3会还原成 FeO，灰熔点随之迅速降低，而且 FeO 最容易与灰渣中的 SiO2形成熔点很低的2FeO·SiO2，其灰熔点仅为 1065 ℃。
提高锅炉运行氧量，也就说采用富氧燃烧，避免炉内出现还原性气氛。加强炉内吹灰工作，特别是重点区域要增加吹灰次数，如果运行氧量还偏低，必要时适当降低负荷。由于结焦的主要区域在炉膛出口处，此处容易堵塞烟道，增加烟气阻力，引风机出力更显不足，所以要防止结焦与还原性气氛恶性循环的趋势。机组检修时，对空气预热器进行重点清洗，降低风烟道的阻力， 提高风机的出力。 （三）选择合理的炉膛出口温度
对锅炉进行优化燃烧调整试验，对炉膛出口烟温（或高温受热面管壁温度）进行在线监视，在保证主参数合格的前提下，建立在线的优化运行指导系统；通过合理调配各一次风和二次风的运行风门开度以及运行氧量，保证主参数合格和炉膛出口烟温低于燃煤灰熔点的同时来保证蒸汽质量，从而防止炉膛出口结焦；通过对炉膛出口烟温、过热汽温、锅炉负荷、燃烧氧量、炉膛排烟温度等各种运行参数的在线监测，也可以评价锅炉炉膛出口是否会产生结焦，从而防止在燃用不同煤种时锅炉炉膛结焦，并能获得最大的锅炉效率。
（四）保证空气和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成还原性气氛，防止局部严重积灰、结焦
当一、二次风的位置、风速、风量设计不合理时，尽管炉内总空气量大，但仍会出现局部区域的炽热焦碳和挥发分得不到氧量而出现局部还原性气氛。当煤粉炉烟气含氧量低于3%时，由于局部缺氧，将会使 CO 含量急剧增加。保持适当的过剩空气系数，合理使用一、二次风。若一次风太大，火焰上升得很高，甚至直射后墙，会促使高温结焦。若二次风使用得当，火焰中心下移，延长了烟气路线，可使炉膛出口温度降低50℃至 80℃。
（五）要有合适的煤粉细度
煤粉粗，火炬拖长，粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面。再则，粗煤粉燃烧温度比烟温高许多，熔化比例高，冲墙后容易引起结焦。但是，煤粉太细也会带来问题：一是，电耗高，制粉出力受到影响；二是，炉膛出口烟温升高，易引起结焦。对于干煤应适当掺水，对于含硫化铁粘结性强的煤应及时打焦清渣，对于灰分大的煤应适当增加清炉次数，对于管群、烟管或烟室的堵灰应及时清理。
（六）除灰运行防止锅炉堵渣的技术措施
经常检查输渣皮带的运行情况， 发现运行皮带上无渣时，应立即汇报值长。
确保渣斗水位正常，严防因渣斗缺水造成的结大焦现象。
运行中加强巡回检查，发现渣斗漏水等缺陷，及时联系检修处理。每 2 小时观察炉膛底部灰斗落渣情况。 发现异常应立即汇报值长，采取措施。严防跨大焦。结焦情况严重时每半小时观察一次。煤质特差，灰份较大时适当调整捞渣机速度。联系检修定期进行碎渣机、捞渣机的维护工作。
（七）加强制粉系统检查，防止喷燃器结焦运行
1、正常巡回检查中，一定要注意检查燃烧器区及粉管闸板门前、后温度，发现异常，及时汇报，进行处理。
2、磨煤机正常运行中，DCS CRT 一定要注意监视各粉管风压，并注意其变化趋势。 发现异常，要立即就地检查并实测燃烧器温度。 若温度偏高，应立即停运并进行吹扫。若燃烧器就地温度正常，其它参数也无异常变化，应联系热控检查粉管压力测点。
3、磨煤机正常停运（包括正常减负荷停单侧）后，运行人员要就地检查分离器出口挡板、 旋风子煤粉出口挡板、伐气出口挡板在关闭位置
4、磨煤机停运后，其相应的二次风控制挡板应保持 5-10%的开度以保证对狭缝式喷燃器的冷却，防止喷燃器烧坏。
（八）加强检修工作
1、改进炉膛结构
改进炉膛结构的目的是要控制炉膛容积大小和烟温，防止结焦通常要将炉膛出口烟温控制在煤灰变形温度 t1以下50～100℃，最好在 900～1000℃。 要控制炉膛出口烟温，就要选取适当的炉排热负荷和炉膛热负荷。炉膛容积热负荷的高低还取决于炉膛内水冷壁布置的多少。水冷壁太少，炉膛容积热负荷过高，就会严重结焦。特别是炉膛出口的捕渣管不要布置得太密， 否则容易挂渣堵死。
降低炉膛热负荷和烟温的措施是改进炉膛结构，炉膛两侧增加水冷壁或防焦联箱；以及煤粉炉适当加高炉膛，增大炉膛容积，改进燃烧器喷粉角度等。
2、堵漏风
炉膛漏风，破坏了正常燃烧工况，造成火焰的充满度和搅拌混合情况恶化，火焰中心升高或偏斜，会加速结焦的形成。解决的办法是减少漏风量，使炉膛出口负压不致过大（链条炉为 10～15Pa，煤粉炉为 15～30Pa）。锅炉各部位的漏风系数应控制在：炉膛 0.1，炉排 0.15，过热器 0.05，省煤器 0.1，空气预热器 0.1，除尘器 0.05。
（九）机组正常运行中的组织协调
燃料及辅机煤化验应严格按照标准进行煤样化验，并且及时将化验结果送交给值长，使运行人员做到心中有数，便于及时调整燃烧；
值长要及时将机组运行状况交代给除灰运行，包括机组负荷、磨煤机运行台数、煤质等，使灰运掌握工况，以便根据实际情况除渣。
燃料值班人员认真执行配煤规定，要保证配煤的比例适中，避免煤种的大幅度变化。 摸索掺配经验，值长做好调度和协调。
值班员要及时了解煤种的变化情况，严格监视磨煤机和给煤机流量的运行情况，每 1 小时观察一次锅炉下部着火和结焦情况（炉底落渣多少、焦的熔融状态），针对煤种的变化进行燃烧调整。
加强入炉煤的监督和化验，化验员每班不少于两次的取样化验，并将化验结果发送到值长和机组长微机上，以便作为集控人员调整燃烧的依据。要有高岗位人员（副值以上）每两小时对炉内燃烧和结焦情况进行检查，特别是喷燃器处，发现有结焦情况要及时调整和清理，避免结焦加剧。
四、 案例分析
（一）工程概况
某电厂二期工程2×300MW机组设计煤种采用准格尔烟煤，采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，燃烧器采用四角布置切向燃烧方式。燃烧器共设置六层煤粉喷嘴，锅炉配置6台ZG123G中速磨煤机，每台磨的出口由四根煤粉管接至炉膛四角的同一层煤粉喷嘴，在燃用设计煤种时，锅炉MCR和ECR负荷时均投五层，另一层备用。燃烧器的一、二次风喷嘴呈间隔排列，顶部设有OFA二次风。连同煤粉喷嘴的周界风，每组燃烧器各有二次风挡板14组，均由电动执行器单独操作。为满足锅炉汽温调节的需要，燃烧器喷嘴采用摆动结构，除OFA层喷嘴由一台气动执行器驱动作上下单独摆动外，其余喷嘴由内外连杆组成一个摆动系统，由另一台气动执行器集中带动作上下摆动。 为了解决锅炉结焦的问题，电厂投入了大量的人力、物力，现就造成锅炉结焦的机理、实际原因和针对原因采取的解决方法进行分析、讨论，使困扰电厂的锅炉结焦问题得以圆满解决。
（二）解决措施
产生结焦有三个要素：首先是煤的成分及组成、第二是炉内温度水平以及气氛、第三是气流带着熔融或半熔融的灰颗粒冲刷到受热面。所以控制锅炉结焦基本从这三个方面入手。
1、 燃煤的混合掺烧
煤灰的熔点低是锅炉结焦的主要原因，在具有易结焦特性的燃料中掺入一定比例的高灰熔点煤种，是避免锅炉结焦或降低结焦水平的最好办法。一方面混掺后锅炉受热面灰渣沉积量下降，另一方面高熔点固态灰对受热面有一定的冲刷作用也会使沉积量降低。
2、降低低灰熔点煤燃烧区域的温度水平
控制炉膛温度水平能够有效的减少锅炉结焦，试验表明结渣率随炉内温度升高呈指数升高，当炉内温度下降50℃时结渣率约降低5倍。一般通过加大过量空气系数，采用均等配风以及采用合理的燃烧器运行方式，来防止局部热负荷过高及降低锅炉出口烟温，必要时也可采取降负荷运行的方式。
3、 控制低灰熔点煤燃烧区域的过量空气系数
为了降低通风电耗和NOX排放量，该电厂锅炉实行低氧量燃烧，三、四号锅炉还采用倒宝塔式配风，这就增大了锅炉结焦的可能性。为了防止结焦，现已将配风方式改为近似均等配风，低灰熔点煤燃烧器的周界风和其上方的辅助风稍稍加大了二次风量以降低燃烧区域温度和形成该区域的氧化性气氛。
4、 组织合理的空气动力场
为了确保炉内的空气动场稳定，该电厂还请华北电科院的专家来厂进行检测和技术指导并对每台磨在不同负荷进行了一次风调平和煤粉细度调整，还对二次风量和一次风量进行重新标定，确保了实际切圆位置及大小与设计相符、风粉气流不刷墙运行，为减少锅炉结焦提供了保证。
（三）处理效果
造成该电厂二期锅炉运行中结焦的主要原因是所烧煤种的灰熔点较低，针对这一问题该电厂通过多措并举，现电厂二期锅炉运行中结焦问题已基本解决，高、低灰熔点煤的掺烧比例已达3：2，锅炉在满负荷运行中已基本无大的焦块，锅炉在300MW负荷运行中已无结焦现象，从干渣机中排出的渣也比较疏松、块粒较小，再未发生因锅炉结焦影响机组负荷的事件。
结语
综上，锅炉的积灰和结焦事故的是可以预防的，同时运行中尚应认真调整好煤量、风量，严格控制各运行参数，只要查出原因，对症下药，就可以预防以后事故的发生，如此，锅炉积灰和结焦是可以避免的，锅炉的安全运行就可以得到保证。
参考文献
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