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大型锅炉结渣与飞灰磨损问题的分析与改进 内容提要： 本文着重对大型锅炉结渣和飞灰磨损危害、形成机理进行分析，从而针对性地提出改进意见，并根据谏壁发电厂＃12机组结渣和飞灰具体情况而采取的现场措施及改进方法与上述相比较，进一步提出更好更经济的解决方法。 关键词：结渣 飞灰磨损 危害 形成机理 防治 引言： 1993年3月10日 ，浙江省宁波市北仑港发电厂一号机组发生一起特大锅炉炉膛爆炸事故（按《电业生产事故调查规程》界定），造成死亡23人，重伤 8人，伤16人，直接经济损失778万元。该机组停运132天，少发电近14亿度。而“ 3.10” 事故的主要原因是锅炉严重结渣，是一起锅炉严重结渣而由落渣诱发的机械一热力破坏事故。从中看出锅炉结渣的严重性及危害性。 锅炉结渣是锅炉运行中较普遍的现象，尤其燃烧劣质煤时候，结渣的情况更显著。因此我们应对结渣的危险、原因和防治予以了解。 第一部分 锅炉结渣 一、结渣对锅炉的危害从本文开头就可以明显看出了，下面我们具体了解一下。 第一：结渣可能造出掉渣灭火、损伤受热面和人员伤害。本文北仑港发电厂一号机组发生一起特大锅炉炉膛爆炸事故就是实例。锅炉结渣严重时，炉内会形成大块渣，当渣块的重力大于其粘结力时，渣块就自行下落可能压灭炉火；大渣块落下还会砸坏炉底管和水冷壁下联箱，造成设备损坏。 第二：结渣会使锅炉出力下降，严重时可能造成停炉。受热面结渣后，吸热量和蒸发量就会减少，为了保持锅炉出力则必须加大燃料的供给，因为造成炉膛热强度增加，汽温上升。当温度超过其调节范围时，为了保证汽温符合要求，此时被迫降低出力。同时，炉膛热强度增加，又会促进结渣加剧，这种恶性循环的结果，只能被迫停炉。 第三：结渣使排烟损失增加，锅炉热效率降低。当锅炉结渣黏附在受热面时，会使吸热大大减少，造成排烟温度升高，排烟损失增加。结渣后锅炉出力下降，为了保持额定出力，燃料量就要增加，使煤粉在炉内停留时间缩短，因此锅炉热效率下降。 第四：结渣引起过再热管道超温，甚至会引起爆管。锅炉结渣时，使炉膛吸热减少，使炉膛出口烟温升高，从而使过热器超温爆管。而且水冷壁结渣后，会使锅炉的正常水循环遭到破坏，而且亦可能出现水冷壁冷却不良而超温爆管。 二、渣的形成及影响因素 锅炉受热面结渣的机理众所周知，其本质可以概括为：当温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面，烟气中熔融的灰渣黏附在受热面上，造成结渣。这里，关键的因素有三个：1、煤的灰熔点；2、烟气的温度比灰熔点要高，使灰渣成熔融状态；3、这样的气流冲刷受热面才会形成结渣。因此我们必须首先了解燃料的灰熔点及影响其灰熔点的因素。 燃料的灰熔点主要与灰份的组成成分和存在的介质气氛有关。 结渣过程与软化温度关系密切。当灰粒温度低于或接近软化温度时碰撞到受热面，灰粒不会形成结渣，只能形成积灰，且易于吹扫。而当灰粒温度高于软化温度遇到受热面，并有一定时间凝结时，受热面就会形成难以清除的渣。 当软化温度大于1350度时，燃煤为不易结渣煤；小于1260时为严重结渣煤。因此燃用不易结渣煤对锅炉结渣是有很大好处的。但现在燃煤市场紧张，发电厂往往不得不燃用此类煤种。 灰熔点与其存在的介质气氛也有关系。在氧化气氛中，FeO会被氧化成Fe2O3，所以在氧化气氛中铁的氧化物通常以Fe2O3形态存在。但在半还原气氛中（带CO气氛中），Fe2O3会还原成FeO，而FeO的熔点只有1377度，Fe2O3的熔点高达1600度。而且FeO还会在高温作用下与煤灰中有些本身熔点很高的金属氧化物如CaO 、MgO等相结合，生成低熔点共晶体。因此在还原气氛中灰熔点会大大降低。 三、结渣的原因及防治 结渣的原因可以分锅炉本身设计与运行调整两方面的原因。现在大型锅炉很多都是采用四角布置切圆燃烧直流燃烧器的布置方式，且本人也是操控的该类型的锅炉，因此本文就只对该形式的锅炉结渣提出分析。 燃烧器的设计和布置不当及假想切圆不当。 四角切圆燃烧方式四角布置直流燃烧器的炉膛内，其空气动力结构比较复杂，从燃烧器喷口喷射出来的气流并不能保持沿喷口几何轴线方向前进，而会出现一定程度的偏斜，使气流偏向炉墙一侧，偏斜严重时，就会时燃烧器射流贴附或冲击炉墙，这就是造成炉膛水冷壁结渣的主要原因。 四角切圆燃烧通常是风包粉燃烧的，即是二次风在外围，一次风在中心燃烧（这样就使贴近水冷壁处的射流是富氧区，且不包含煤粉，使水冷壁结渣大大减小），二次风喷口方向与一次风喷口方向成一定的角度，二次风动量大，整个燃烧旋转方向与二次风相一致，并形成一个假想切圆燃烧。二次风动量增加，中心旋转强度就增加，对一次风的横向推力也增加，致使一次风射流发生偏斜；假想切圆直径过大，四角射流的横向推力就增大，射流喷出燃烧器后就会发生偏斜。但是如果提高一次风动量和减