電站鍋爐結(jié)焦的原因

電站鍋爐主要以煤作為燃料，其燃燒產(chǎn)物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物質(zhì)，這些物質(zhì)在鍋爐運(yùn)行的過程中有時(shí)會(huì)以各種形式沉積在受熱面的表面，造成受熱面的結(jié)渣和積灰。鍋爐結(jié)渣、積灰不但增加了鍋爐受熱面的傳熱阻力，使受熱面?zhèn)鳠釔夯?、煤耗增加、降低鍋爐的熱經(jīng)濟(jì)性，還可能造成煙氣通道的堵塞，影響了鍋爐的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生設(shè)備損壞、人身傷害事故。

    鍋爐結(jié)焦的成因
　　電站鍋爐結(jié)渣是客觀存在、不可避免的，從現(xiàn)有大機(jī)組生產(chǎn)運(yùn)行情況看,有相當(dāng)數(shù)量的機(jī)組為不同程度的結(jié)渣問題所困擾。這一方面是由于鍋爐結(jié)渣的客觀規(guī)律性所決定的，在另一方面還受我國在現(xiàn)階段燃煤情況影響。這兩個(gè)客觀存在的情況就加劇了電站鍋爐的結(jié)渣現(xiàn)狀。
　　結(jié)渣機(jī)理探討鍋爐結(jié)渣是個(gè)很復(fù)雜的物理化學(xué)過程,它涉及煤的燃燒、爐內(nèi)傳熱、傳質(zhì)、煤的潛在結(jié)渣傾向、煤灰粒子在爐內(nèi)運(yùn)動(dòng)以及煤灰與管壁間的粘附等復(fù)雜過程,至今還沒有能定量描述結(jié)渣過程的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)研究結(jié)果,可以從下面一些過程來探討結(jié)渣機(jī)理。
　　結(jié)渣積灰的基本形式及原因：
　　1.鍋爐的結(jié)渣：在煤粉爐和燃油爐中，燃燒火焰中心溫度在1500～1700℃之間。燃料中的灰在這樣高的溫度下大多熔化為液態(tài)或呈軟化狀態(tài)。由于水冷壁的吸熱，從燃燒火焰中心向外，越接近水冷壁溫度越低。在正常情況下，隨著溫度的降低，灰份將從液態(tài)變?yōu)檐浕癄顟B(tài)進(jìn)而變成固態(tài)。如果灰還保持著軟化狀態(tài)就碰到受熱面時(shí)，由于受到冷卻而粘結(jié)在受熱面上，形成結(jié)渣（俗稱結(jié)焦）。
　　2.鍋爐的積灰：鍋爐受熱面上的積灰有粘結(jié)性和疏松性積灰兩種。粘結(jié)性積灰是由于煙氣中的硫酸蒸汽凝結(jié)在受熱面管壁上而粘住灰粒，并與灰粒作用而形成水泥狀的堵灰。當(dāng)鍋爐的燃燒不正常時(shí)，煙氣中帶有大量的碳粒子，這些碳粒子可以吸附煙氣中的二氧化碳、二氧化硫和水蒸汽。二氧化硫和水蒸汽又化合成亞硫酸（H2SO3）。亞硫酸是很強(qiáng)的還原劑，會(huì)再次氧化成硫酸（H2SO4）；碳粒子吸附的三氧化硫和水蒸汽也會(huì)直接化合成硫酸。含有硫酸的碳粒子具有很強(qiáng)的粘性，它沉積在受熱面上不僅很牢固，而且硫酸有很強(qiáng)的腐蝕性，它與受熱面作用生成硫酸亞鐵（FeSO4），更增加的這種灰的牢固性。隨著燃料中含硫量的增加，粘結(jié)性積灰的可能性也增加。
　　3.鍋爐結(jié)渣的其他原因
　　3.1 燃燒過程中空氣供應(yīng)量不足。煤灰是多成分的復(fù)雜化合物,同一煤種的灰渣在不同的煙氣或氣體介質(zhì)中,化學(xué)成分會(huì)發(fā)生變化,灰熔點(diǎn)也隨著成分的改變而改變。
　　3.2磨煤機(jī)及給粉機(jī)故障煤粉細(xì)度和粒度分布對(duì)鍋爐結(jié)渣有一定影響，煤粉過細(xì)、過粗均可能引起結(jié)渣。
　　3.3 鍋爐設(shè)計(jì)不當(dāng)及安裝或檢修質(zhì)量不好，結(jié)渣和積灰不僅與煤灰性質(zhì)有關(guān)，而且同鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)密切相關(guān)，主要是爐膛熱負(fù)荷（包括爐膛容積熱負(fù)荷和斷面熱負(fù)荷）、煤粉在爐膛內(nèi)逗留的時(shí)間、燃燒器結(jié)構(gòu)形式以及受熱面的布置等。