旋流对冲燃烧方式，上部受热面严重结焦

       某电厂#1锅炉为BGWB-1025/18.44-M亚临界参数一次中间再热单汽包自然循环水管式煤粉炉，呈П型布置，燃烧系统配4台MPS-225中速磨煤机，三台运行一台备用，于1995年投产。前几年多次出现高过、高再严重结焦及积灰，每年被迫停炉数次，日常运行时因结焦及积灰不能满负荷运行。该类问题已严重影响锅炉的安全、经济运行，机组非计划停车次数增加；在锅炉大、小修期间还需耗费大量的人力进行清焦、清灰工作，增加了检修费用。因此，解决#1炉结焦与积灰的问题迫在眉睫。基于上述原因，#1炉从2005年12月5日开始使用我公司提供的液态锅炉除焦剂，直至2006年10月20日锅炉小修停炉，第一阶段使用历时10个月零15天。
（一）、结焦原因分析
1、燃煤及煤灰特性对结焦与积灰的影响：
#1炉煤灰成分、灰熔点及结渣综合判别指数见表1～表3
                                                   ‍‍‍   ‍‍  ‍‍ ‍表1   煤灰成分分析 ‍‍ ‍‍  ‍ ‍  ‍‍                                 

分析表1～表3中数据，可以得出：
①　煤灰中碱性氧化物及钠、钾盐类含量较高，锅炉结焦及产生高温粘结灰的可能性较大；
②　燃煤灰熔点较低，平均值为1178ºC；
③　结渣综合判断指数统计表明，燃煤属于严重结渣的煤种。
2、锅炉设计因素对结焦与积灰的影响： 
锅炉炉膛容积热负荷qv、炉膛断面热负荷qF、燃烧区域壁面热负荷qrh的设计值及推荐值见表4。

                                                 表4   锅炉部分参数设计值及推荐值汇总表

从表4中数据可以得出结论：#1炉炉膛容积热负荷值选择偏大，据有关资料显示，蒸发量为1000t/h的锅炉，当前、后墙布置燃烧器设计煤种软化温度ST小于1300ºC时，则锅炉设计炉膛容积热负荷应小于0.127MW•m-3。该#1炉设计煤种软化温度ST为1205ºC，远低于1300ºC，故该炉膛容积热负荷的选择应小于0.127MW•m-3。
实际煤种与设计煤种相比，发热量高，结渣性与高温粘结性强，煤灰熔点及变形温度低。同时，锅炉设计时炉膛容积热负荷选择偏大，导致燃用实际煤种时，炉型与煤种不匹配，这是#1炉结焦与积灰的根本原因。
3、运行中存在问题对结焦与积灰的影响：
#1炉运行中存在的主要问题有：各台磨各支管一次风风速偏大，且一次风风速偏差较大；运行中一、二次风比率控制不合理；各台磨各支管煤粉均匀性较差，A磨煤粉偏粗；旋流燃烧器调整不合理。上述问题导致煤粉着火及燃尽延迟，炉内燃烧工况欠佳，燃煤量偏大，炉膛出口烟温偏高，加之设备存在的问题使过热器及再热器结焦与积灰严重。
（二）、服务过程
从2005年12月5日至2006年3月2日，主要针对炉膛整体结焦状况，在#1炉17m处各看火孔喷洒液态除焦剂。随着炉膛整体结焦状况的改善，经我公司技术人员与该厂相关技术人员共同协商后，主要针对二级过热器结焦问题调整施工位置，决定在#1炉37m处各看火孔喷洒液态除焦剂，在此处喷药期持续到2006年10月20日#1炉小修停炉。

（三）、第一阶段使用前、后#1炉运行数据变化情况
1、使用前、后在相同磨运行方式下、吹灰后1小时30分钟、主蒸汽流量相近时各段烟温对比如下表：
a、使用前：（表五）

注：以上图表数据均摘自当期该厂《火力发电厂#1炉主机运行日报表》；
b、使用后：（表六）

注：以上图表数据均摘自当期该厂《火力发电厂#1炉主机运行日报表》；

2、使用前、后经济指标对比如下（表七）：

注：本图表数据来源于该厂当期《火力发电厂能耗指标汇总表》；

C、使用前、后#1 炉渣样的对比图：

  #1炉使用一年后，各受热面情况

（ 四）结论
1、在2006年10月20日小修停炉后，该厂相关技术人员与我公司技术人员共同进入炉膛,对#1炉水冷壁、折焰角、过热器、再热器、省煤器结焦情况进行观察，发现水冷壁、过热器、再热器已经无明显结焦体，尤其大屏、二过管排清晰，除焦效果明显，且对#1炉金属管壁未造成任何腐蚀。
根据#1炉炉底水封掉渣情况，#1炉在使用我公司液态锅炉除焦剂后，炉渣完全呈粉末状，与未使用之前炉渣区别明显；在煤种频繁变化的情况下保证#1炉碎渣机正常、安全运行；#1炉使用我公司液态锅炉除焦剂后其灰渣系统检修周期延长，除灰单耗降低。
2、#1炉在使用我公司液态锅炉除焦剂后，相近工况下各段烟温相比使用前都有所下降（再热器前烟温下降34ºC，一级过热器前烟温下降11.75ºC，省煤器后烟温下降1.25ºC），且使用之前过热器及再热器金属管壁存在的超温标点完全消除。以前由于空预器漏风率大（A侧15.3%、B侧17.08%）、送风机出口风压偏高、引风机入口烟压偏高，造成夏季#1炉难以维持炉膛正常负压，不能连续满负荷运行，在使用之后则完全实现#1炉连续大负荷运行。
3、在第一阶段使用结束后，校核排烟温度比使用前下降了5.3ºC， #1炉吸风机用电量单耗比使用前下降了0.04 kwh/t，以上数据的下降充分说明空预器存在堵塞的问题得到了有效改善，为夏季要求#1炉满负荷出力提供了有力保障。
4、在第一阶段使用结束后，#1炉的煤耗比使用前下降了2.59g/kwh。供电煤耗虽然受煤种和实际工况变化的影响，但从煤种热值的变化对比（使用后煤种热值比使用前降低2.38 MJ/KG，使用后灰份比使用前升高4.11%）及供电煤耗下降幅度来判断，本产品对降低#1炉供电煤耗起到了相当的作用。
        综上所述，该厂#1炉通过我公司十个月零十五天的第一阶段使用，#1炉在使用本产品后其炉渣完全呈粉末状，各受热面比较清洁，热交换增强，校核排烟温度下降，#1炉吸风机用电量单耗下降，除焦效果明显，保证了夏季正常的炉膛负压工况，且#1炉各受热面未造成任何腐蚀。同时，使用前#1炉过热器和再热器金属管壁存在超温标点已完全消除，各段烟温明显下降，确保#1炉连续大负荷运行；#1炉供电煤耗和吸风机单耗的下降，也为该厂降低了生产成本，节省了不可再生资源。

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