一、技術(shù)背景

當(dāng)煤中的氧化鉀和氧化鈉含量大時,，灰熔點低,，容易結(jié)焦；研究表明,，煤中Na₂O燃燒時蒸發(fā)升華,，然后在鍋爐受熱面上凝結(jié)下來是造成鍋爐受熱面結(jié)焦和腐蝕的主要原因，煤中K₂O對鍋爐受熱面的結(jié)焦比煤中Na₂O還強,，煤中Na₂O及K₂O含量高是鍋爐受熱面結(jié)焦的主要因素,，煤中含Na₂O在0.5時鍋爐結(jié)焦輕，煤中含Na₂O在0.5-1.0時鍋爐結(jié)焦中等,，煤中含Na₂O在1.0-2.5時鍋爐結(jié)焦強,，煤中含Na₂O大于2.5時，鍋爐結(jié)焦嚴重,。煤中Na₂O的含量全部蒸發(fā),，將會造成鍋爐嚴重結(jié)焦，煤中K₂O成分在燃燒過程中會發(fā)生沉積,，K₂O化合物具有zui低的熔化溫度,，含K₂O高的煤在燃燒中會形成大的熔融體，這種熔融體的阻力系數(shù)很小,，很容易穿過煙氣流在水冷壁受熱面上結(jié)焦,，燃煤中Na₂O含量高時，則鍋爐爐膛結(jié)焦嚴重,，燃煤中K₂O含量高時,，則鍋爐對流受熱面結(jié)焦積灰嚴重，燃煤中Na₂O及K₂O含量過高時,，揮發(fā)份高,，熱值高，灰熔點低,，在鍋爐運行中極易結(jié)焦,，即使采用蒸汽或壓縮空氣吹灰亦難以維持鍋爐正常運行，嚴重時鍋爐灰渣形成熔融的玻璃體,，凝結(jié)于冷灰斗排渣系統(tǒng),，迫使鍋爐停運。

二,、高鈉煤的特性

高鈉煤屬于高揮發(fā)分,、低灰熔點的煙煤,，煤中氧化鈉（Na₂O）含量較高。氧化鈉屬于易揮發(fā)物質(zhì),，在高溫下?lián)]發(fā)后,，易凝結(jié)在受熱面上形成燒結(jié)積灰結(jié)焦，這類積灰結(jié)焦多發(fā)生在屏式過熱器和對流過熱器等受熱面上,，影響鍋爐傳熱,，并形成積灰結(jié)焦源。煤中當(dāng)量Na₂O計算公式如下：煤中當(dāng)量Na₂O=（Na₂O+0.659 K₂O）×%,，式中：Na₂O,、K₂O為煤灰中氧化鈉與氧化鉀含量，%,；Ad為煤的干基灰分,，%；0.659為Na₂O與K₂O分子量之比,。當(dāng)煤中Na₂O含量為0.584%,，屬于高積灰結(jié)焦煤種，接近嚴重積灰結(jié)焦范圍,，運行中尤應(yīng)重視,。

三、鍋爐燃用高鈉煤出現(xiàn)的問題

水冷壁積灰結(jié)焦,。鍋爐燃用高鈉煤灰造成水冷壁積灰結(jié)焦,，迫使?fàn)t內(nèi)吹灰器頻繁吹灰，沖刷水冷壁,，造成水冷壁減薄爆管,。另外，大量尺寸較大的焦塊瞬間脫落,，掉入爐底水封裝置,，會導(dǎo)致水封裝置內(nèi)存水被熾熱焦渣沖擊、汽化,，大量的蒸汽易造成爐膛燃燒波動和滅火,。會造成高溫過熱器、高溫再熱器管腐蝕,。并造成高溫過熱器,、高溫再熱器管泄露，不得不大量換管,。會造成鍋爐對流受熱面積灰結(jié)焦和管壁磨損,。并造成鍋爐對流受熱面積灰結(jié)焦。還會造成高溫過熱器管子節(jié)距,，高溫再熱器受熱面管間空間堵塞,。由于鍋爐對流受熱面大量堵灰結(jié)焦,，形成煙氣走廊，煙氣沖刷造成高溫再熱器,、高溫過熱器泄露,。燃用高鈉煤時，會形成高溫過熱器入口積灰結(jié)焦,，并形成高溫過熱器出口,、高溫再熱器入口側(cè)及低溫再熱器垂直管段積灰結(jié)焦。

圖1  高溫受熱面檢查情況

四,、對流受熱面積灰結(jié)焦和管道磨損

引起對流受熱面積灰結(jié)焦和管道磨損與煤灰中氧化鈉、氧化鉀等的金屬含量有密切關(guān)系,。氧化鈉的含量對積灰結(jié)焦有很大影響,，隨著氧化鈉含量增加，管道上的積灰結(jié)焦量會大幅增加,。當(dāng)氧化鈉含量較低時（灰中含氧化鈉1%）,，不管灰分含量多少，積灰結(jié)焦速度都很低,，而氧化鈉含量在5%～10%時,，積灰結(jié)焦隨煤的灰分呈指數(shù)增加。

五,、防治高鈉煤積灰結(jié)焦的措施

當(dāng)煤中加入鍋爐防焦劑時,，灰熔點高，不容易結(jié)焦,，煤的灰熔點一般在1250℃～1500℃,，而含有Na₂O及K₂O煤的灰熔點則低于1100℃，鍋爐燃用Na₂O及K₂O的煤就非常容易結(jié)焦,。鍋爐防焦劑可以提高灰熔點,，并具有聚晶和熱膨脹作用，可使玻璃狀熔融相轉(zhuǎn)變成結(jié)晶相,，是焦渣為多孔狀,，疏松、易碎,、膨脹,、斷裂，有效地防止?fàn)t內(nèi)嚴重結(jié)焦,，在高負荷下,，也能保證鍋爐正常運行。同時,，還可使排煙溫度顯著下降,，減少熱損失約0.6%～1%,，使鍋爐熱效率明顯提高?？杀苊馔t打焦和減負荷掉焦,，減少因鍋爐結(jié)焦造成的經(jīng)濟損失。