劉文山

摘? ?要：因為煤粉爐自身具有一定的特殊性，因此結(jié)焦現(xiàn)象會伴隨使用過程始終，長期使用之后結(jié)焦現(xiàn)象會愈發(fā)明顯，發(fā)生部分多為水冷壁和噴口位置。當(dāng)結(jié)焦問題出現(xiàn)時，整體煤粉爐會呈現(xiàn)不良運行狀態(tài)，不僅嚴(yán)重降低了工作效率，而且會帶來嚴(yán)重的安全問題，阻礙機械設(shè)備的正常運行。就實際工作而言，需要提升職工的重視程度，通過加強檢查力度來優(yōu)化結(jié)焦問題處理模式，并不斷健全和完善相關(guān)的預(yù)防機制，形成良好的發(fā)展格局。文章通過分析原因分析與整合，為具體的結(jié)焦問題提供建議與意見。

關(guān)鍵詞：130 t/h;高壓煤粉;鍋爐結(jié)焦;防治措施

通過對部分省市熱電廠的走訪與詢問，筆者發(fā)現(xiàn)大部分130 t/h高壓煤粉鍋爐均存在結(jié)焦問題，其結(jié)焦程度與實際運行時間和工作量成正比。因為存在大量結(jié)焦問題，其內(nèi)部燃燒效率直線下降，異常升溫與對流加熱問題不斷產(chǎn)生，對相關(guān)企業(yè)經(jīng)濟效益的提升帶來了嚴(yán)重的阻礙。與此同時，安全問題涌現(xiàn)，部分鍋爐事故不斷產(chǎn)生，企業(yè)不得不暫停生產(chǎn)來解決結(jié)焦問題。針對上述問題，積極探索結(jié)焦原因并通過分析結(jié)果制定更加合理、科學(xué)的預(yù)防辦法是當(dāng)前熱電企業(yè)的工作重心。

1? ? 鍋爐實際參數(shù)與運行狀況

根據(jù)我國熱電廠當(dāng)前使用鍋爐標(biāo)準(zhǔn)，其尺寸固定為5 670 mm，燃燒方式為四角切圓。制粉系統(tǒng)主要為中間儲倉式結(jié)構(gòu)，通過合理混合冷風(fēng)與熱風(fēng)來將煤粉送入熔爐中，通過運轉(zhuǎn)設(shè)備來保證給風(fēng)效率，其溫度保持在3 580 ℃上下。

2? ? 結(jié)焦原因分析及實際危害

在煤粉爐運行過程中，煤質(zhì)問題、動力因素和燃燒器結(jié)構(gòu)等因素均會導(dǎo)致結(jié)焦問題產(chǎn)生，與此同時，不合理的操作同樣會加劇結(jié)焦問題[1]。

2.1? 鍋爐設(shè)計與員工不合理操作因素

本文主要研究實際設(shè)計情況與不合理操作兩方面。首先，鍋爐設(shè)計問題。在具體的供電與供暖過程中，因為實際工作負(fù)荷較大，相關(guān)煤種存在一定的差異，為保證燃燒效率達(dá)到500IcECR標(biāo)準(zhǔn)，切實優(yōu)化企業(yè)經(jīng)濟效益，需要調(diào)整當(dāng)前爐膛結(jié)構(gòu)，通過提升其形態(tài)來有效減小橫截面積，為更好地提升熱負(fù)荷奠定良好的基礎(chǔ)。在職工操作過程中，存在大量不合規(guī)與不規(guī)范行為，無形之中加深結(jié)焦問題的嚴(yán)重程度，帶來了新的問題與挑戰(zhàn)[2]。

2.2? 運行過程中的不合理因素

在粉煤爐實際運行過程中，因操作問題而導(dǎo)致的結(jié)焦問題同樣不可忽視。當(dāng)出現(xiàn)操作不當(dāng)情況時，風(fēng)速與燃燒比例不均衡，因為給定的煤粉量存在粗細(xì)的誤差，會導(dǎo)致具體的燃燒切圓受到影響，相應(yīng)的負(fù)荷量不斷提升，鍋爐結(jié)焦問題產(chǎn)生并且不斷加劇。與此同時，在吹灰器使用過程中，因為溫度與實際需求不吻合，鍋爐結(jié)焦問題同樣會產(chǎn)生，根據(jù)實際溫度變化結(jié)焦程度同樣會發(fā)生變化。

2.3? 結(jié)焦的危害

當(dāng)具體的結(jié)焦問題產(chǎn)生時，往往會帶來多種危害，并且產(chǎn)生惡性發(fā)展循環(huán)。隨著結(jié)焦面積的不斷擴張，整體鍋爐工作效率會大幅下降。與此同時，因為接觸面積逐漸縮小或出現(xiàn)被堵塞情況，剩余熱量無法有效排出，導(dǎo)致整體溫度迅速上升，內(nèi)部熱循環(huán)被破壞，嚴(yán)重時水冷壁會因為熱量的變化而出現(xiàn)停滯甚至爆炸問題，極大程度地加劇了安全風(fēng)險。當(dāng)溫度發(fā)生變化時，熱效率隨之發(fā)生改變，在一定程度上加劇了熱量損失，從而帶來不必要的經(jīng)濟損失。出口結(jié)焦問題發(fā)生時，氣流會發(fā)生變化，大量高溫、高壓氣流會直接涌入內(nèi)部，導(dǎo)致局部產(chǎn)生壓力、溫度過高問題，大幅提高了設(shè)備損壞風(fēng)險，堵塞問題同時產(chǎn)生。掉焦問題伴隨而生，大幅掉焦會加大爐膛內(nèi)部壓力，出現(xiàn)火災(zāi)問題[3]。隨著氣溫、氣壓的不斷提升，內(nèi)壁容易形成腐蝕，不利于滅火工作的開展，加劇了安全風(fēng)險。

3? ? 結(jié)焦具體影響因素

3.1? 爐膛的溫度

在粉煤爐運行過程中，其內(nèi)部溫度會隨著燃料引入發(fā)生變化，煤灰狀態(tài)發(fā)生改變，呈現(xiàn)熔融狀態(tài)，結(jié)焦問題由此產(chǎn)生。熔爐內(nèi)部火焰中心區(qū)域因為溫度遠(yuǎn)超周邊，在受熱作用下，負(fù)荷壓力極速劇增，氣化問題逐漸加劇，內(nèi)部堿金屬濃度與密度同步提升。當(dāng)溫度與材料熔點處于均衡狀態(tài)時，結(jié)焦問題并不會產(chǎn)生，只有在爐膛熱量集中并且處于溫度異常狀態(tài)下，結(jié)焦問題才會出現(xiàn)。

3.2? 空氣動力場因素

在現(xiàn)有的燃燒模式下，風(fēng)粉氣流形成無限大直徑切圓，相應(yīng)的火焰位置發(fā)生變更，具體的著火點同時出現(xiàn)變化，呈現(xiàn)良好的運轉(zhuǎn)模式，優(yōu)化了混合力度。但是，當(dāng)直徑切圓無限擴張的時候，結(jié)焦問題開始產(chǎn)生，風(fēng)粉受熱愈發(fā)明顯，混合性逐漸下降，著火因素發(fā)生變化，內(nèi)部空氣及風(fēng)速變換組織度與預(yù)期產(chǎn)生差異。

3.3? 火焰剛性

在風(fēng)粉受熱過程，火焰剛性差發(fā)揮著重要的作用，并且極大程度地影響了煤的揮發(fā)比。在具體的工作過程中，氣流沖刷因受熱因素會產(chǎn)生一定程度的結(jié)焦，當(dāng)煤的揮發(fā)度較低時，需要根據(jù)實際情況來合理設(shè)置風(fēng)速，保證實際風(fēng)量能夠符合降壓需求。并且，在降壓的過程中，為保證氧化性，需要適當(dāng)減少壓力，在合理的風(fēng)速情況下選用揮發(fā)性較強的煤粉，避免燃燒器結(jié)焦問題的產(chǎn)生和擴展。

4? ? 防止結(jié)焦具體措施

4.1? 加強燃料管理

在適配燃料的過程中，需要結(jié)合實際鍋爐運行情況和真實的煤質(zhì)，通過優(yōu)化燃燒效率來保證燃燒性能，最大限度地降低結(jié)焦比例。就制粉系統(tǒng)而言，需要合理控制煤粉狀態(tài)，避免過粗或過細(xì)，切實優(yōu)化工作效率，提升整體制粉系統(tǒng)的工作質(zhì)量和工作水平，合理控制旋轉(zhuǎn)頻率。

4.2? 控制爐膛出口溫度

當(dāng)前我國的煤粉爐主要采用的是低氮燃燒模式，在實際的燃燒過程中，因為燃料燃燒時間有限，大量用盡的煤粉會逐漸向底部轉(zhuǎn)移，而火焰則主要集中于爐膛出口位置，導(dǎo)致出口溫度大幅提升。就實際運行狀況而言，950 ℃是結(jié)焦產(chǎn)生的臨界點，只有低于950 ℃才能大幅降低結(jié)焦風(fēng)險，為設(shè)備平穩(wěn)、健康運行奠定良好的基礎(chǔ)[4]。為此，當(dāng)爐口溫度接近臨界點時，需要加入適量的催化劑，從而有效地減少ABS產(chǎn)生概率。此外，需要加強鍋爐負(fù)荷監(jiān)管力度，通過提升檢測來避免超負(fù)荷問題產(chǎn)生，合理控制在130 t/h以內(nèi)。當(dāng)過熱、高負(fù)荷問題發(fā)生時，需要通過加注油槍和給粉機來控制爐膛溫度，并及時停止對角運行，切實提升控制效率。

對于熱力企業(yè)職工而言，需要管理部門合理分配工作，保證有效地降低鍋爐負(fù)荷，通過建立健全周期性的工作制度來優(yōu)化控制力度，更好地降低結(jié)焦速率。與此同時，需要加強安全宣傳，注意職工安全和設(shè)備運行情況，防止因焦?fàn)t掉落產(chǎn)生機器設(shè)備停運甚至熄火問題產(chǎn)生。

4.3? 避免鍋爐設(shè)備漏風(fēng)情況產(chǎn)生

鍋爐漏風(fēng)情況時有發(fā)生，并且對于具體的燃燒工作產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。為降低其發(fā)生概率，需要定期、定時進行檢查與調(diào)整，對于可能發(fā)生的問題進行第一時間的記錄與反饋，切實優(yōu)化密實性。與此同時，制粉系統(tǒng)同樣需要不斷進行監(jiān)督與管理，當(dāng)出現(xiàn)漏風(fēng)狀況時，需要立即根據(jù)應(yīng)急措施來暫停設(shè)備運行，切實避免結(jié)焦問題的產(chǎn)生。

4.4? 優(yōu)化燃燒調(diào)配

企業(yè)職工需要根據(jù)鍋爐內(nèi)部具體的火焰情況來進行合理的燃料調(diào)配，在結(jié)合火焰顏色的基礎(chǔ)上健全調(diào)整措施。就實際工作情況來看，只有火焰顏色為金黃色才能確定其為正常燃燒狀態(tài)，各項指標(biāo)均屬正常范圍。為此，需要相關(guān)工作人員明確燃燒區(qū)域，通過合理選配燃料和設(shè)備來有效降低氣流因素的影響。在結(jié)合具體切圓狀況的前提下，更好地提升剛性，行之有效地簡化二次風(fēng)問題。

5? ? 結(jié)語

煤粉爐是熱力企業(yè)的核心裝置，為其高效運行奠定了良好的基礎(chǔ)。在其使用過程中，結(jié)焦問題一直存在并成為重大的阻礙因素，嚴(yán)重降低了工作效率，并在一定程度上加劇了安全風(fēng)險。為優(yōu)化和提升工作效率，減少結(jié)焦問題，需要建立健全預(yù)防措施，通過合理控制參數(shù)、優(yōu)化燃燒狀況和做好燃料配置工作來提升工作質(zhì)量和工作效率，為鍋爐的平穩(wěn)、有序運行奠定良好的基礎(chǔ)。

[參考文獻]

[1]馮亮亮.130t/h高壓煤粉鍋爐結(jié)焦分析及處理[J].電工技術(shù)，2018（3）：79-81，89.

[2]陳博.煤粉爐結(jié)焦原因分析及預(yù)防[J].中國高新區(qū)，2017（18）：149，151.

[3]趙超.煤粉爐結(jié)焦相關(guān)問題研究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2016（21）：92.

[4]何永韜.130t/h煤粉爐結(jié)焦原因與對策研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（12）：81.

Principle and harm of coking of 130 t/h high pressure pulverized

coal boiler and its prevention and cure measures

Liu Wenshan

（Harbin Hatou Investment Co.， Ltd.， Harbin 150008， China）

Abstract：Because the pulverized coal furnace itself has certain particularity， the coking phenomenon will always be accompanied by the use process， and the coking phenomenon will become more and more obvious after long-term use， and most of them are water wall and nozzle position. When the coking problem occurs， the whole pulverized coal furnace will show a bad operation state， which not only seriously reduces the working efficiency， but also brings serious safety problems， which hinders the normal operation of mechanical equipment. As far as the actual work is concerned， it is necessary to enhance the attention of the staff and workers， optimize the mode of dealing with coking problems by strengthening the inspection， and constantly improve and perfect the relevant preventive mechanism to form a good development pattern. Through the analysis of cause and integration， the article provides suggestions and opinions for the specific coking problem.

Key words：130 t/h; high pressure pulverized coal; boiler coking; prevention and control measures