鍋爐結焦是危及鍋爐安全運行和機組出力不足的一個(gè)重要問(wèn)題，多數鍋爐皆有不同程度的結灰，影響鍋爐受熱而增加煤耗。

鍋爐灰沉積過(guò)程通?？煞譃榻Y渣和沾污兩種類(lèi)型：結渣是由軟化或熔融的灰粒碰撞在水冷壁輻射受熱面上的粘合渣層；沾污則是煤灰分中一揮發(fā)升華部分凝結于對流受熱面上和繼續沉積的灰粒形成的灰燒結沉積層，其內層往往是易融的共融物，或是由非金屬化合物包覆的灰粒粘結而成。

煤種變化造成鍋爐易結焦的原因：

1、煤種的灰分熔點(diǎn)低于設計煤種，則會(huì )出現因爐膛出口煙溫達到灰分變形溫度分呈熔融狀，使爐膛水冷壁、對流受熱面結渣。

原因是：使用灰分熔點(diǎn)較低的煤種，由于爐膛溫度較高，這部分灰分在爐膛內呈氣態(tài)，在接近和接觸溫度較低的水冷壁管時(shí)，氣態(tài)的灰分并未達到凝固點(diǎn)，而呈熔融狀凝結在水冷壁管上，形成緊密的粘結層，使得接近它的灰粒更加難以固化，會(huì )使熔融狀的灰層不斷增厚，在水冷壁管形成焦狀，這些焦狀物隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng)會(huì )產(chǎn)生很強的粘合力，吹灰裝置難以將其吹掉，這樣周而復始，結焦層越來(lái)越厚，嚴重影響爐膛的輻射傳熱，使鍋爐爐膛出口煙溫升高，進(jìn)一步造成鍋爐后段的威脅。由此可見(jiàn)，灰分熔點(diǎn)偏低和容積熱負載偏高是導致水冷壁管結焦的常見(jiàn)原因。

2、燃用揮發(fā)分和發(fā)熱量過(guò)高的優(yōu)質(zhì)煤種，也會(huì )導致鍋爐爐膛結焦，其主要的結焦部位是煤噴燃器周?chē)托逼碌滋帯?/p>

原因是：揮發(fā)分含量高于設計煤種，原煤在經(jīng)過(guò)制粉系統研磨后形成很細的煤粉，通過(guò)熱風(fēng)送進(jìn)爐膛，因揮發(fā)分的著(zhù)火點(diǎn)低，化學(xué)活性強，著(zhù)火所需能量少，一進(jìn)爐膛就很快燃燒。煤中的焦碳由于大量揮發(fā)分的逸出，孔隙很大，與氧氣接觸面增加，燃燒也加快，形成燃燒火焰很短，造成燃燒器區域爐膛溫度較高，這樣在該區域易造成缺氧燃燒，形成還原性環(huán)境（例如高熔點(diǎn)的Fe3O4被還原成低熔點(diǎn)的FeO），而使得該區域水冷壁結焦嚴重。更有甚者，可能出現煤噴嘴現象。如果該煤種的灰熔點(diǎn)很低時(shí)，就會(huì )很快在燃燒器周?chē)靶逼碌滋巼乐亟Y焦。

3、燃用含灰量過(guò)大的劣質(zhì)煤種，當鍋爐的入爐煤煤種的含灰量過(guò)分大于設計煤種時(shí)，也會(huì )造成爐膛嚴重結焦和增加對流受熱面的磨損，影響對流受熱面的使用壽命。

原因是：當鍋爐負荷一定時(shí)，燃煤量主要取決于煤的發(fā)熱量，煤的發(fā)熱量主要取決于含灰量的多少，含灰量大，發(fā)熱量低，反之則高。燃用含灰量高的煤種必然要導致燃煤量的增加，煙氣中的飛灰濃度提高造成對受熱面的磨損增加，如果灰分的熔點(diǎn)偏低，爐膛就會(huì )造成大量結焦。如果長(cháng)時(shí)間使用該煤種，對安全運行就會(huì )帶來(lái)很大的威脅。

煤灰特性對鍋爐結焦的影響

燃煤中堿金屬的含量對鍋爐結焦影響極大，煤分中的堿金屬元素主要是指：鈣、鈉、鋁等元素。

雖然硅和鋁都有增高灰熔點(diǎn)的作用，但是當硅鋁比SiO2/Ai2O3＞1.2時(shí)，自由的SiO2就會(huì )與CaO結合生成CaSiO3,焦渣的熔點(diǎn)就會(huì )大大降低。

在燃燒過(guò)程中煤種的鈉會(huì )以蒸汽的形式析出，與煙氣中的硫化物反應生成硫酸鈉鹽，并容易在換熱面上形成粘稠的熔融態(tài)冷凝膜，它會(huì )捕捉氣態(tài)重的固體顆粒，進(jìn)而加速積灰過(guò)程，造成管壁腐蝕和積灰。當煤質(zhì)中Na2O的含量高于1%時(shí)就會(huì )發(fā)生鍋爐結焦的趨勢。

爐堂結焦的危害

1、水冷壁、過(guò)熱器、再熱器結焦,影響工質(zhì)吸熱，造成排煙溫度上升，降低鍋爐熱效率。

2、長(cháng)期結焦易腐蝕管壁減少使用壽命，大面積結焦可導致鍋爐偏溫影響鍋爐正常運行，壁溫差產(chǎn)生應力造成鍋爐爆管停爐

3、大焦塊超重后脫落，擾動(dòng)爐膛負壓還有可能造成鍋爐熄火；阻塞灰渣室出口。

4、嚴重的結焦和煙垢可導致鍋爐不能正常運行或停爐。

5、省煤器、空氣預熱器積灰,易堵塞降低煙氣通流面積和受熱面熱交換使鍋爐熱效率降低。

6、運行中人工除焦除垢難度大且不完全，操作不當容易損壞鍋爐的換熱面及相關(guān)設備。

7、大量焦塊排渣帶走余熱增加熱損失、增加吹灰器投用頻次加大熱損失。

8、停爐除焦停產(chǎn)經(jīng)濟損失巨大并增加維修費用。

9、降低熱效率，導致每年增加燃煤成本5%-15%。

除焦

鍋爐結焦在運行中比較常見(jiàn)，解決起來(lái)并不復雜，這里重點(diǎn)介紹一下使用化學(xué)方式解決鍋爐結焦的問(wèn)題。

鍋爐除焦劑的應用

鍋爐除焦劑分為固態(tài)和液態(tài)兩種。其中液態(tài)除焦劑按主要成分又分為鎂基類(lèi)和銅基類(lèi)或硝酸鹽類(lèi)。

鎂基類(lèi)外觀(guān)多為琥珀色或棕褐色，pH呈堿性，用量大，單價(jià)便宜，應用業(yè)績(jì)較少。

銅基類(lèi)外觀(guān)多為淡藍色或藍紫色，pH呈酸性，用量小，單價(jià)高，應用業(yè)績(jì)較多。

燃煤鍋爐除塵方案鍋爐除塵器設計方案中主要針對燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行的治理除塵設備及工藝流程。前些年燃煤鍋爐一般采用的是水膜除塵器和泡沫除塵器，雖然水膜除塵器價(jià)格便宜，運行安全可靠，但是水膜除塵器的除塵效率低，除塵效率才達到90%，排放濃度不符合現在的環(huán)保要求。并且排除的污水還需要處理比較麻煩。泰合環(huán)保根據多年在燃煤鍋爐行業(yè)積累的經(jīng)驗，當今鍋爐粉塵煙塵治理采用除塵效果好的脈沖布袋除塵器，鍋爐布袋除塵器安裝時(shí)，考慮到煙氣的溫度及混有的火星，在脈沖布袋除塵器的前面采用小型旋風(fēng)除塵器，這樣不僅能夠降低煙氣的溫度，還能夠很好的分離有引燃條件的大顆粒物，并且降低了整個(gè)除塵系統的阻力，提高了除塵器的效率。鍋爐除塵器系統的工藝流程是鍋爐的煙氣經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器作為預除塵后，再進(jìn)入脈沖布袋除塵器，經(jīng)過(guò)脈沖布袋除塵器的凈化后，進(jìn)入脫硫塔進(jìn)行脫硫，最后由煙筒排入大氣，使之達到鍋爐大氣污染物排放限值標準。袋式除塵器技術(shù)已成熟并得到廣泛的應用，并具有良好的設計、加工、制造、安裝、調試能力，現已廣泛應用于冶金、建材、水泥、電力等行業(yè)，絕大多數都獲得了良好的效果和可觀(guān)的效益。根據目前環(huán)保發(fā)展趨勢的要求，如果電除塵器部不出現實(shí)質(zhì)性的突破，已很難滿(mǎn)足日趨嚴格的環(huán)保標準，而袋式除塵器以其除塵效率高（可達99.99%）,排放標準接近零排放。由于日趨嚴格的環(huán)境排放標準，最近幾年越來(lái)越多的電除塵器被改造為袋式除塵器。適應粉塵范圍廣,尤其對電除塵器難以脫出得微小顆粒(PM2.5以下),將成為燃煤鍋爐煙氣除塵和其他行業(yè)粉塵污染控制的一種主要的除塵設備。

燃煤鍋爐除塵器共有五大系統：

5.1、本體：它由上箱體、中箱體、進(jìn)風(fēng)通道、灰斗組件、檢修門(mén)、支架等組成。對于本體，我們在設計上以醉不利的荷載組合進(jìn)行強度設計；采用Q235板材制作。

5.2、收塵、過(guò)濾系統：主要由管式旋流子、濾袋、袋籠、花板組件、進(jìn)風(fēng)分配系統組成。

5.3、噴吹清灰、卸灰系統：主要由儲氣包（含油水分離器、調壓裝置）、電磁脈沖閥、噴吹管組件、倉壁振動(dòng)器及星型卸灰閥等組成。

5.4、保護及控制、檢測系統：主要由旁路系統、差壓裝置、料位計、測溫儀、壓力檢測裝置、脈沖控制儀、濾袋檢漏孔裝置等組成。

5.5、電控系統：主要由PLC主控柜（其中包含除塵器控制部分并留有輸灰控制系統的安裝位置）、除塵器現場(chǎng)控制柜、照明系統及檢修用電源插座

4.1、濾袋采用φ160×6000mm標準規格，材質(zhì)采用燃煤鍋爐專(zhuān)用PTFE+PPS材質(zhì)。

4.2、除塵器采用外濾式，除塵器的濾袋利用彈簧漲圈與花板聯(lián)接，形成了干凈空氣與含塵氣體的分離。濾袋由有機硅骨架（袋籠）所支撐。

4.3、在清灰時(shí)由PLC控制脈沖控制儀發(fā)出脈沖信號給電磁脈沖閥（進(jìn)口），通過(guò)噴吹管?chē)姵鰤嚎s空氣，使濾袋徑向變形抖落灰塵。

4.4、除塵器頂部設檢修門(mén)，用于檢修和換袋（除塵器的維護、檢修、換袋工作僅需在機外就可執行，不必進(jìn)入除塵器內部）。在凈氣室設有由差壓儀等組成的濾袋檢漏裝置，以便在濾袋損壞時(shí)及時(shí)報警。

4.5、除塵器設有保溫層、頂部防雨棚，防止在環(huán)境條件下結露現象的發(fā)生及保護除塵器頂部裝置。

4.6、由于點(diǎn)燃鍋爐過(guò)程及工作時(shí)不定時(shí)噴灑燃油，將產(chǎn)生大量的含油煙氣，此煙氣直接進(jìn)入除塵器，將造成濾袋粉層板結，使系統阻力增高，影響正常運行。系統充分利用本體及煙道設內部旁路管道，使噴油瞬間含油煙氣經(jīng)旁路管道排放而不經(jīng)過(guò)濾袋，從而有將地保護了濾袋。有效地利用了除塵器及煙道，直接在除塵器進(jìn)風(fēng)口處設置旁路。

4.7、除塵器設備煙氣溫度在線(xiàn)檢測裝置，當煙氣溫度超過(guò)預設報警時(shí)，打開(kāi)旁路系統閥門(mén)排放煙氣，保護濾袋。

4.8、除塵器配置進(jìn)風(fēng)分配系統及濾袋固定框,有效地使進(jìn)入除塵器的含塵氣體均勻地分布到每個(gè)濾袋,濾袋固定框的使用,有效地防止了清灰過(guò)程中濾袋間的碰撞和磨擦,有利于濾袋使用壽命了延長(cháng)。

4.9、除塵器配置倉壁振動(dòng)器清堵裝置，能有效地破拱，保證了除塵器灰斗卸灰的順利進(jìn)行 。

4.10、除塵器控制系統采用PLC。整個(gè)除塵器控制系統采用PLC和CRT站進(jìn)行自動(dòng)控制，設置差壓及定時(shí)清灰控制方式并設有壓力、溫度、料位、濾袋檢漏等檢測報警功能?？刂坡肪€(xiàn)留有足夠的接口以連接DCS供監視。除塵器電控柜采用雙層密封門(mén)結構，防塵防水、防小動(dòng)物。

4.11、除塵器可自帶供氣系統，利用空氣壓縮機將氣體壓入儲氣罐作為清灰時(shí)的壓縮氣源,有利于在清灰時(shí)除塵器倉室的保溫，防止酸結露。