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重庆锅炉塌焦原因分析

锅炉塌焦是一个连续发生的过程，其脱落原因主要有：

1. 渣块累积过程中，在重力作用下渣块不断自然脱落；

2. 人为清洁受热面，利用吹灰选择性清除受热面上的渣块；

3. 由于变负荷过程中受热面受热不均，渣块与金属受热面收缩、膨胀程度不同产生应力，使渣块与受热面出现部分剥离，当渣块自身重力大于其粘附力时，渣块集中脱落。

炉灰在高温下软化，遇到受热面冷却并粘附在受热面上形成渣块。在锅炉变负荷情况下，因渣块与受热面膨胀系数不同产生应力，应力大小正比于炉膛温度的波幅及波动速率，在应力作用下渣块与受热面接触部分逐渐剥离，应力越大其剥离面积越大，相应粘附力越小，当粘附力不足以平衡其自身重力时渣块掉落。由于高负荷期间炉内温度较高，结渣程度远大于低负荷阶段，因此低负荷出现掉渣的概率大于高负荷阶段。4月16日#2炉塌焦，其原因正是长时间超低负荷运行中渣块冷却脱落所致。检修启动之后负荷率较高，特别是4月10日至14日，日均负荷达到80%以上，较低负荷也大于600MW。4月16日夜班，由于机组做单吸风机运行试验，负荷长时间维持400MW。由于该负荷为并网以来较低、维持时间长，对炉内温度冲击较大，大量以往在降负荷过程中未掉落的渣块集中脱落。

4月30日及5月2日两次锅炉塌焦，其原因略有差异。以往为控制受热面结渣程度，加仓方式上，利用结渣特性较好的大同煤与神木煤以1:4配比掺烧。但自4月27日中班起， #1/2机组进行燃煤直加仓实验，试验期间两台机组全部燃用神木煤，该煤种属易结渣煤种，直加仓期间炉内结渣速度及结渣量较以往大幅提高，受热面整体污浊程度有所增加，从实验期间再热汽温度、再热汽减温水量及炉膛出口烟温来看也证明了这一点，两次炉内塌焦的原因在于：

1. 由于神木煤灰熔点较低，以往采用混烧大同煤的方法来控制锅炉结渣程度。此次直加仓实验全部燃用神木煤，即使5月1日实验结束后，由于机组负荷较低，C仓大同煤实际配烧比例较低，燃煤仍以神木煤为主，无论从受热面结渣的速度还是结渣量来看，都有远大于以往水平。

2. 吹灰操作在解决锅炉受热面大面积结渣与再热汽温维持较高水准之间存在一定矛盾，其对吹灰程度的把握具有相当大的难度。在煤种多变的情况下，必然相应调整吹灰频率。由于对吹灰程度的把握有一认识过程，且运行人员对吹灰依据认识程度不同，各班在吹灰量的把握上存在差异，使得运行期间机组再热汽温及锅炉结渣情况出现一定波动。

3. 由于低负荷阶段吹灰条件不满足，吹灰时间及吹灰机会大大减少，进一步加剧了受热面结渣情况。

试验准备

1、有机热载体锅炉及系统管道已安装完工，安装质量符合相关规范、标准的要求。

2、焊缝及其他待检部位尚未涂漆和保温。

3、管道、管件、阀门产品合格证（材质证明）、相关安装记录、焊接记录、检验记录等相关资料经有关部门复查合格。

4、安全附件已安装齐全。试验用压力表已校验，并在检定的有限期内，其精度不低于1.6级，其量程为气密性试验压力的（1.5-3）倍，压力表不少于2只，表盘直径不小于Φ100mm。

5、选择进、出油管道上压力表座安装试验用压力表。

6、试验所用气体为干燥洁净的空气。空气压缩机已备至试验现场，并接好至有机热载体锅炉之间的压缩空气管道。

锅炉按其燃烧室、对流烟道间的相互布置方式又可分为Π型（倒U型）、塔型、半塔型（改良型）、T型、箱型、Γ型（倒L型）、U型等多种型式。

Π型锅炉

Π型锅炉布置主要优点是简单、紧凑；排烟口在下方，故引、送风机及除尘器等设备均可布置在地面；锅炉构架较低，可采用钢筋混凝土结构；尾部烟道中烟气下行，便于清灰，且有自生吹灰作用；各受热面易于布置成逆流方式，以加强对流换热；尾部受热面检修也比较方便。

主要缺点是：烟气从燃烧室进入对流烟道要转弯，使烟气的速度场、温度场以及飞灰浓度分布不均匀，容易引起受热面的局部磨损，而且影响传热；由于其燃烧室高度与尾部烟道高度要求近似相等，故尾部受热面布置较困难，当燃用低热值、高灰分、高水分的褐煤或其他劣质燃煤时，就会出现“布置危机”，占地也较大。

塔式锅炉塔式锅炉即单烟道锅炉，其对流受热面全部布置在燃烧室上方的烟道里，笔直向上发展。

由于它取消了转向室，使烟气在对流受热面中不改变流动方向，又消除了燃烧室高度和尾部烟道高度不相称的布置矛盾，所以它是燃烧褐煤或多灰分烟、贫煤锅炉的宜炉型，此外锅炉烟道有自生通风作用，烟气阻力有所降低。

其缺点是：空气预热器、引风机、除尘器等设备位于锅炉顶部，这将使锅炉钢架承受荷载加重，结构复杂，金属耗量大，造价高，设备安装和检修难度加大。

所以现代大型锅炉均采用改良型塔式布置。

这种布置型式只是将原塔式布置作少许变动，即把空气预热器、引风机及除尘器等分层低位布置在燃烧室后部。

用垂直烟道连通上部的省煤器和下部的空气预热器，而引风机和除尘器则布置在炉后地面上。

这两种统称为塔式锅炉。

塔式布置常用于亚临界及以上压力的低循环倍率锅炉和直流锅炉。

对自然循环汽包炉或控制循环汽包炉，因其汽包笨重，给塔式布置带来极大困难，故仅用于较小容量、较低参数锅炉，目前所见到的国内、外大容量为1000MW级机组。

T型锅炉T型锅炉可解决Π型锅炉和塔式锅炉尾部受热面布置的危机，减少了尾部烟道的深度和过渡烟道的高度。

但该炉型比Π型炉占地更大，管道连接复杂，金属耗量也大，故只有当燃烧劣质煤，需要布置很多对流受热面时或当塔式锅炉的容量受到限制（≥1000MW机组）时才考虑采用。

箱式锅炉多用于燃油或燃气。其燃烧室上方水平布置了过热器、再热器和省煤器，既保证了布置的紧凑性，又为锅炉的快速维修创造了条件，且易于疏水、可缩短启动时间、热膨胀性能也良好。

但制造工艺要术严格。Γ型锅炉与Π型锅炉很相近，只是取消了水平烟道，尾部前墙和水冷壁的后墙合用。

使包墙管简化和锅炉深度减少，从而节省钢材，但尾部受热面检修困难。