锅炉结渣安全评价

　　一、锅炉结渣

　　锅炉结渣，指灰渣在高温下粘结于受热面、炉墙、炉排 之上，并越积越多的现象。燃煤锅炉结渣是个普遍性的问题， 层燃炉、沸腾炉、煤粉炉都有可能结渣。由于煤粉炉炉膛温度较高，煤粉燃烧后的细灰呈飞腾状态，因而更易在受热面 结渣使受热面吸热能力减弱，降低锅炉的出力和效率;局部水冷壁管结渣会影响和破坏水循环，甚至造成水循环故 障;结渣会造成过热蒸汽温度的变化，使过热器金属超温; 严重的结渣会妨碍燃烧设备的正常运行，甚至造成被迫停 炉。结渣对锅炉的经济性、安全性都有不利影响。

　　产生结渣的原因主要是:煤的灰渣熔点低，燃烧设备设 计不合理，运行操作不当等。预防结渣的主要措施有: 在设计上要控制炉膛燃烧热负荷，在炉膛中布置足够 的受热面，控制炉膛出口温度，使之不超过灰渣变形温度; 合理设计炉膛形状，正确设置燃烧器，在燃烧器结构性能设 计中充分考虑结渣问题;控制水冷壁间距不要太大，要把炉 膛出口处受热面管间距拉开;炉排两侧装设防焦集箱等。

　　在运行上要避免超负荷运行;控制火焰中心位置，避 免火焰偏斜和火焰冲墙;合理控制过量空气系数和减少漏 对沸腾炉和层燃炉，要控制送煤量，均匀送煤，及时调整燃料层和煤层厚度。 发现锅炉结渣要及时清除。清渣应在负荷较低、燃烧 稳定时进行，操作人员应注意防护和安全。

　　二、锅炉发生严重结渣
　　(1)引进的600MW级钢炉有多台在投产初期出现严重结渣问题，有的出现恶性事故;有一个厂3台锅炉一年因结渣问题故障停炉9次。
　　(2)一些燃无烟煤的125MW、200MW锅炉在炉膛卫燃带区域严重结渣，有上吨重的大渣块塌落，甚至堵塞冷灰斗排渣口，加上这个区域没有配备吹灰器，熔渣容易沉积并发展，造成停炉事故。炽热的大渣块掉太冷灰斗下部冷渣水池中，急剧放热，使冷却水汽化，瞬间使炉膛产生正压，炉膛压力保护动作停炉，甚至大量水蒸汽上升，把炉内火焰熄灭。有一个厂由于这种情况造成灭火停炉，每台炉每年有20～30次。
　　(3)有一些烧烟煤的300MW锅炉也有因结渣被迫停炉的。有一台炉燃烧器区开始结渣，但没有及时采取措施，结渣区域逐步扩大，几乎把燃烧器下部、冷灰斗区域堆满，停炉清理了一周时间。
　　结渣的原因是多方面的，从现场了解到的情况是：①炉膛选型设计欠妥，炉膛容积偏小，热负荷偏高，炉膛出口烟温比设计值高80~100℃;②对中国易结渣煤的特性认识不足，防结渣措施考虑不周;③燃烧调整做得不细，跟踪检查及热态调整不到位;④吹灰器故障多，投入率不高;⑤运行经验欠缺;③也有因炉底除渣设备故障不能正常排渣而被迫停炉的。
　　电厂对锅炉结渣问题都很重视，做了大量工作，结渣问题有所缓解，但遗留问题仍很突出，不能忽视：不时仍有大渣块塌落，在炉外甚至在控制室内都有振感;有些锅炉结渣坚硬，不易清除;大渣块掉落在冷发斗碰伤水冷壁管，有一台炉多达百余处;不均匀结渣，局部堵塞受热面通道，造成烟温烟速的偏斜，增加了过热器、再热器管超温爆破事件的发生。建议采取如下整改措施：
　　(1)煤源、煤质力求稳定。如果燃煤品质远离设计指标，应进行燃烧试验/对燃烧性能作出评估。
　　对常用煤及新调换的煤种，要作煤的结渣特性及灰熔点分析。根据其燃烧特性、结渣性能，及时采取应对措施，防止严重结渣现象发生。建议电厂制订《防止锅炉严重结渣安全技术措施》。
　　(2)入厂煤、入炉煤，特别是大型电厂宜作快速分析，把分析数据注明煤的原产地快速送到运行值班室及生产技术管理部门，做到心中有数。
　　(3)有几个大型电厂，煤场按煤质分类分区堆放，统一调度向锅炉上煤，让中间几台中速磨煤机用易结渣煤，让燃烧器上下磨煤机用轻度结渣煤，可以改善全炉的结渣状况，这个办法可供借鉴。
　　(4)有多台燃无烟煤的锅炉，炉膛在卫燃带区域没有装设吹灰器，有些锅炉在两侧墙布置热风箱，不便安装吹灰器。这个区域热负荷高，极易结渣，建议做专项研究，在这个区域配置吹灰器。
　　(5)大修后或燃烧设备、制粉、给粉系统改进后应进行炉膛冷态空气动力场试验，对配风方式进行调整，找出最佳运行工况。热态应跟踪检查，必要时进行热态调整，确保燃烧中心正常，燃烧效果良好，避免出现严重结渣和不均匀结渣现象。
　　(6)新建及已经投用的锅炉，有关燃烧问题，或遇到严重结渣问题，建议参照电力行业标准《大容量煤粉燃烧锅炉炉膛轮廓选型导则》的规定和要求加以判断和处理。
　　(7)有电厂在锅炉冷灰斗的下部装设了积渣、掉大渣报警装置，经多年实际运行考验证明有效，可以借鉴。
　　(8)加强炉本体巡检，重点是炉膛燃烧器区、屏区、冷灰斗，一旦出现严重结渣应采取措施排除，如改烧轻度结渣煤，加强吹灰，减负荷等。

　　三、锅炉吹灰器
　　一些早期投产的125MW、200MW、300MW锅炉，由于当时国产吹灰器质量不过关，系统设计不够完善，调试、维护工作跟不上去，往往投产初期就不好用，甚至迟迟不能移交。能够投用的，也是故障频繁，这些吹灰器，许多厂已废置不用，甚至已拆除。近些年来，吹灰技术日趋成熟，吹灰在锅炉上的功能也被广泛接受，有一些厂重新进行吹灰器选型，并设计吹灰系统，投产效果良好。但仍有一些厂没有恢复吹灰系统。
　　1. 一些厂吹灰器及系统缺陷及故障较多
　　(1)吹灰器退出不到位;
　　(2)吹灰器阀门漏汽吹坏受热面;
　　(3)吹灰管卡涩、弯曲;
　　(4)吹灰器漏油;
　　(5)吹灰控制系统故障;
　　(6)检修运行维护工作不到位，有个电厂已经知道吹灰器没有退回，并在运行记录本上作了记录，但仍迟迟不排除故障，直至吹坏了管子被迫停炉才去处理;
　　(7)吹灰器装设的位置及数量有待改进，即不易结渣的部位布置了不少吹灰器，容易结渣的位置没有布置吹灰器或数量不够。
　　2. 整改建议
　　(1)加强吹灰器的维修管理，提高设备完好率及投用率。吹灰器不仅是提高锅炉运行经济性的重要手段，也是防止锅炉炉膛及对流受热面积灰结渣进而减少事故发生率的有效手段。
　　(2)没有装设吹灰器或废置不用甚至已经拆除的，应重新设计、选型，装配吹灰器。国产吹灰器已有多年运行经验，产品质量过关，建议选用。
　　(3)有几个电厂在锅炉蒸汽吹灰系统中，分层分区加装截止阀，即使个别吹灰器或阀门故障也不会影响整个吹灰系统的运行。
　　(4)有些电厂把吹灰器的维修，分包给专业公司负责，责任明确，消缺迅速，设备完好率及投用率在98%以上，收到了较好的效果，可供借鉴。
　　(5)在吹灰器安装和检修组装过程中，要注意锅炉水平和垂直两个方向的膨胀问题，特别是长吹灰器要留有膨胀间隙。要确保锅炉冷态、热态吹灰管进出自如，与炉墙、受热面不出现卡涩现象。
　　(6)在大小修中要安排吹灰器及阀门检修，机械电气试验项目计划。要安排人员进入炉内检查炉管有无被吹损，吹灰器空载试运行是否正常。
　　(7)在机组正常运行时，应安排吹灰器及其系统的巡检，有多个电厂表示，正是巡检查出了缺陷，避免了事故;如吹灰器退不出来，阀门漏汽，限位开关故障，吹灰时吹灰器有抖动，有异音等。
　　(8)关于吹灰器布置的位置及数量，建议在锅炉订货前，到燃料相同或相近、锅炉容量、炉型相同的电厂去调研，会同锅炉厂共同商定，由锅炉厂进行总体设计和布置。