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农一师电力公司热电厂煤粉炉炉膛结渣分析与防治

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农一师电力公司热电厂煤粉炉炉膛结渣分析与防治

摘要：随着我国能源需求的不断增长，火力发电厂在能源供应中扮演着重要角色。农一师电力公司热电厂作为火力发电厂的代表，其煤粉炉在运行过程中存在炉膛结渣问题，严重影响了电厂的安全和经济运行。本文针对农一师电力公司热电厂煤粉炉炉膛结渣问题进行了深入分析，从结渣机理、影响因素、结渣形态等方面进行了探讨，并提出了相应的防治措施。通过对煤粉炉炉膛结渣问题的研究，为火力发电厂的安全稳定运行提供了理论依据和实践指导。关键词：煤粉炉；炉膛结渣；防治措施；火力发电厂

前言：火力发电厂作为我国能源供应的重要支柱，其安全稳定运行对我国经济发展具有重要意义。然而，在火力发电厂的生产过程中，煤粉炉炉膛结渣问题一直困扰着电厂的运行。炉膛结渣不仅会导致锅炉效率降低，增加燃料消耗，还会引发锅炉爆管、炉膛爆炸等严重事故，对电厂的安全稳定运行构成威胁。因此，研究煤粉炉炉膛结渣机理、影响因素及防治措施，对于提高火力发电厂的安全性和经济性具有重要意义。本文以农一师电力公司热电厂煤粉炉为研究对象，对炉膛结渣问题进行了系统分析，旨在为火力发电厂的安全稳定运行提供理论依据和实践指导。

第一章煤粉炉炉膛结渣概述

1.1炉膛结渣的定义及分类

炉膛结渣是指在煤粉燃烧过程中，煤粉中的矿物质和挥发物在高温下发生物理和化学反应，形成的固态物质在炉膛内沉积、粘附并逐渐增厚的过程。这种沉积物通常由熔融状态的硅酸盐、氧化物等组成，其形态可以是松散的灰渣，也可以是坚硬的熔渣。炉膛结渣不仅会影响锅炉的传热效率，增加燃料消耗，还会导致锅炉内部受热面热阻增加，使得局部过热甚至烧坏，严重时还会引发锅炉爆炸等安全事故。

根据结渣的形态和分布，炉膛结渣可以分为多种类型。首先是按形态分类，可分为松散灰渣和熔融熔渣两种。松散灰渣主要是由未燃尽的煤粉和燃烧后形成的灰分组成，这种结渣通常在炉膛的上部或尾部沉积，对锅炉的热效率影响较小。而熔融熔渣则是在高温下形成的液态或半固态物质，它们具有粘结性强、流动性好的特点，容易在炉膛内壁形成坚硬的沉积层，严重时会导致受热面烧损。

其次，按结渣的位置分类，可以分为炉膛内壁结渣和炉管结渣。炉膛内壁结渣通常发生在炉膛的上部和尾部，主要是由煤粉燃烧过程中形成的熔融物沉积而成。炉管结渣则发生在锅炉的过热器、再热器等受热面上，主要由飞灰中的硅酸盐和其它碱性物质在高温下熔融沉积形成。这两种结渣类型对锅炉的影响各不相同，但都具有严重的安全隐患和经济损失。

最后，按结渣的成因分类，可以分为物理结渣和化学结渣。物理结渣主要是由于煤粉在燃烧过程中温度过高，导致矿物质熔融并沉积在炉膛内壁。而化学结渣则是由于煤粉中某些成分与空气中的氧气、氮气等发生化学反应，形成熔融物并沉积在炉膛内壁。这两种结渣类型在实际生产中往往相互影响，需要综合考虑防治措施。

1.2炉膛结渣的危害

(1)炉膛结渣对锅炉的热效率有着显著的影响。据相关数据显示，结渣会导致锅炉的热效率降低约5%至10%。以某火力发电厂为例，由于炉膛结渣，其锅炉热效率从原本的90%下降至85%，每年因此多消耗了约10%的煤炭资源。这不仅增加了发电成本，还加剧了能源的浪费。据估算，每降低1%的热效率，电厂的年耗煤量将增加约1.5万吨。

(2)炉膛结渣还会导致锅炉受热面的热阻增加，使得局部过热现象加剧。在结渣严重的情况下，受热面温度可能会超过设计温度的20%至30%，甚至更高。例如，某电厂锅炉的过热器结渣严重，导致局部温度超过设计温度的30%，最终引发了受热面的烧损事故。此类事故不仅需要高额的维修费用，还可能导致电厂停机检修，造成巨大的经济损失。

(3)炉膛结渣还可能引发锅炉爆炸等严重安全事故。结渣会导致炉膛内气流分布不均，使得局部压力过高，从而增加锅炉爆炸的风险。据调查，近年来，我国因炉膛结渣引发的锅炉爆炸事故占锅炉事故总数的10%以上。以2018年为例，全国共发生锅炉爆炸事故30起，其中因炉膛结渣引发的事故就有3起，造成了人员伤亡和财产损失。因此，预防和治理炉膛结渣对于保障电厂安全生产具有重要意义。

1.3炉膛结渣的研究现状

(1)炉膛结渣的研究在我国已经取得了显著的进展。近年来，随着科学技术的不断发展，研究人员对炉膛结渣的机理、影响因素以及防治措施进行了深入研究。据不完全统计，我国关于炉膛结渣的研究论文数量已超过2000篇，其中不乏一些具有创新性和实用性的研究成果。例如，某研究团队通过对煤粉炉炉膛结渣的机理进行分析，提出了基于煤质特性和炉内参数的结渣预测模型，为电厂的结渣防治提