爐膛結渣的主要原因
結渣是指爐膛中灼熱的灰渣與未燃盡的煤粉沖刷到水冷壁、過熱器或衛燃帶上呈液態或半液態粘附其上結成緊密的灰渣層。產生結渣的三個要素為：
1)煤的成分及組成（灰熔點、灰成分和灰黏度等）。
2)爐內溫度水平（爐膛截面熱負荷、爐膛容積熱負荷、燃燒器區域熱負荷等）。
3)氣流帶著熔融或半熔融的灰顆粒沖刷到受熱面上（這與鍋爐爐膛及燃燒器結構、燃燒器佈置、爐內空氣動力工況和執行調整等都有關係）。對於四角切圓燃燒鍋爐而言，造成爐膛壁面結渣的主要原因有：
1)燃燒器結構型式不合理，爐內空氣動力場不佳，爐內氣流實際切圓直徑較大或爐內氣流旋轉中心偏離爐膛幾何中心過大，使得含有未燃盡的、熔融的煤粉顆粒的一次風煤粉氣流沖刷爐膛壁面。在矩形爐膛中尤為明顯。
2)爐膛結構和設計引數不合理，爐膛截面熱負荷、燃燒器區域壁面熱負荷過高，使得執行中爐內溫度區域性過高，灰粒沖刷爐膛壁面時仍呈熔融狀態。鍋爐容量增加後更明顯。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
3)分級燃燒過程中，爐內空氣動力場組織不合理，導致爐膛壁面附近呈還原性氣氛。由於灰熔點在還原性氣氛下往往要比氧化性氣氛下的低許多，故易造成爐膛壁面結渣。
4)所燃用煤種的煤質特性為易結渣煤質。灰開始軟化溫度低於1350℃的煤，在煤粉鍋爐中幾乎都會嚴重結渣，尤其是大容量鍋爐。但是，由於爐膛壁面結渣與爐內空氣動力場有著密切關係，改進爐膛、燃燒器設計和組織良好的空氣動力場可以有效地減輕爐膛壁面結渣，甚至完全避免結渣。
2.2爐膛結渣的危害
鍋爐結渣對鍋爐執行的危害相當嚴重。爐內一旦發生結渣，如不及時採取有效的防治措施，渣快就會越結越厚，越結越大，破壞爐內的空氣動力場，使燃燒過程惡化。若在燃燒器噴口附近結渣，則會燒壞燃燒器噴口；若爐膛壁面大面積結渣，則爐膛火焰中心溫度和爐膛出口煙溫升高，鍋爐效率降低，引起蒸汽溫度偏高或熱偏差增大，併發高溫腐蝕，使過熱器掛焦，甚至造成過熱器超溫爆管。有時大渣塊從爐膛上部落下來，將冷灰鬥冷壁管砸扁、砸斷，甚至將爐膛拉斷，造成惡性重大事故、大塊焦渣卡在出渣口，致使鍋爐無法排渣而造成堆渣事故，被迫停爐。若大渣塊突然掉進溼式裂化水箱中，冷渣水瞬間大量汽化，使爐膛負壓劇烈波動而造成滅火，還可能發生爐膛爆炸和下部排渣裝置的嚴重爆炸事故。另外，爐膛避免結渣造成受熱面吸熱不均，導致水動力工況惡化，引起水冷壁爆管‘列。
3、防結渣改造例項
3.1DG1025/18.2-1112鍋爐
鍋爐情況：四角切圓燃燒，配固定百葉窗式水平濃淡直流式煤粉燃燒，燃料為貧煤；爐膛四角燃燒器自下而上分15層佈置噴口。一次風和三次風噴口均佈置有周界風。頂二次風和CC二次風反切150，以利於消除煙氣殘餘旋轉，減少爐膛出口兩側煙氣偏差。鍋爐採用鋼球磨煤機、中間儲倉、熱風送粉系統。
存在問題：一直存在著爐渣可燃物含量較高，渣量偏大，爐渣可燃物含量平均在18%以上，並且燃燒器區域存在明顯結焦，這嚴重影響了電廠的經濟執行。改造措施如下：
1)透過對不同配風方式（二次風縮腰配風、倒寶塔配風、均等配風和正寶塔配風）進行對比試驗發現：執行中二次風的配風方式最好採用縮腰配風，該方式渣量小且爐內可燃物含量較低，鍋爐效率最高。
2)對二次風不同的縮腰程度進行試驗發現，投用周界風后，爐內切圓直徑有所減小；近壁面風速明顯變小；水冷壁表面出現較高的氧化氛圍。周界風的投用不僅起到保護燃燒器噴嘴的作用，還對增強一次風剛性，減小一次風切圓直徑，使煤粉集中在爐膛中心燃燒，在水冷壁四周形成較強的氧化氛圍，防止水冷壁結渣等有重要影響。
3)合適的二次風CC開度為30%-40%之間。當爐內風粉氣流受到反切的二次風CC作用後，氣流中煤粉顆粒的旋轉運動速度變慢，容易下沉；減小CC風量，過落渣量明顯減少。但CC開度也不宜太小，太小使該區域缺風，燃燒溫度下降，並影響爐渣及飛灰可燃物含量。
4)減小下層給粉機轉速，在鍋爐負荷不變的條件下，可以抬高火焰中心高度，同時減少爐渣可燃物含量，提高鍋爐效率。
改造結果表明，周界風的投用有利於防止水冷壁的結渣和高溫腐蝕，且鍋爐效率有所提高。
爐膛結渣的主要原因
結渣是指爐膛中灼熱的灰渣與未燃盡的煤粉沖刷到水冷壁、過熱器或衛燃帶上呈液態或半液態粘附其上結成緊密的灰渣層。產生結渣的三個要素為：
1)煤的成分及組成（灰熔點、灰成分和灰黏度等）。
2)爐內溫度水平（爐膛截面熱負荷、爐膛容積熱負荷、燃燒器區域熱負荷等）。
3)氣流帶著熔融或半熔融的灰顆粒沖刷到受熱面上（這與鍋爐爐膛及燃燒器結構、燃燒器佈置、爐內空氣動力工況和執行調整等都有關係）。對於四角切圓燃燒鍋爐而言，造成爐膛壁面結渣的主要原因有：
1)燃燒器結構型式不合理，爐內空氣動力場不佳，爐內氣流實際切圓直徑較大或爐內氣流旋轉中心偏離爐膛幾何中心過大，使得含有未燃盡的、熔融的煤粉顆粒的一次風煤粉氣流沖刷爐膛壁面。在矩形爐膛中尤為明顯。
2)爐膛結構和設計引數不合理，爐膛截面熱負荷、燃燒器區域壁面熱負荷過高，使得執行中爐內溫度區域性過高，灰粒沖刷爐膛壁面時仍呈熔融狀態。鍋爐容量增加後更明顯。富通新能源生產銷售生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒顆粒機、木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
3)分級燃燒過程中，爐內空氣動力場組織不合理，導致爐膛壁面附近呈還原性氣氛。由於灰熔點在還原性氣氛下往往要比氧化性氣氛下的低許多，故易造成爐膛壁面結渣。
4)所燃用煤種的煤質特性為易結渣煤質。灰開始軟化溫度低於1350℃的煤，在煤粉鍋爐中幾乎都會嚴重結渣，尤其是大容量鍋爐。但是，由於爐膛壁面結渣與爐內空氣動力場有著密切關係，改進爐膛、燃燒器設計和組織良好的空氣動力場可以有效地減輕爐膛壁面結渣，甚至完全避免結渣。
2.2爐膛結渣的危害
鍋爐結渣對鍋爐執行的危害相當嚴重。爐內一旦發生結渣，如不及時採取有效的防治措施，渣快就會越結越厚，越結越大，破壞爐內的空氣動力場，使燃燒過程惡化。若在燃燒器噴口附近結渣，則會燒壞燃燒器噴口；若爐膛壁面大面積結渣，則爐膛火焰中心溫度和爐膛出口煙溫升高，鍋爐效率降低，引起蒸汽溫度偏高或熱偏差增大，併發高溫腐蝕，使過熱器掛焦，甚至造成過熱器超溫爆管。有時大渣塊從爐膛上部落下來，將冷灰鬥冷壁管砸扁、砸斷，甚至將爐膛拉斷，造成惡性重大事故、大塊焦渣卡在出渣口，致使鍋爐無法排渣而造成堆渣事故，被迫停爐。若大渣塊突然掉進溼式裂化水箱中，冷渣水瞬間大量汽化，使爐膛負壓劇烈波動而造成滅火，還可能發生爐膛爆炸和下部排渣裝置的嚴重爆炸事故。另外，爐膛避免結渣造成受熱面吸熱不均，導致水動力工況惡化，引起水冷壁爆管‘列。
3、防結渣改造例項
3.1DG1025/18.2-1112鍋爐
鍋爐情況：四角切圓燃燒，配固定百葉窗式水平濃淡直流式煤粉燃燒，燃料為貧煤；爐膛四角燃燒器自下而上分15層佈置噴口。一次風和三次風噴口均佈置有周界風。頂二次風和CC二次風反切150，以利於消除煙氣殘餘旋轉，減少爐膛出口兩側煙氣偏差。鍋爐採用鋼球磨煤機、中間儲倉、熱風送粉系統。
存在問題：一直存在著爐渣可燃物含量較高，渣量偏大，爐渣可燃物含量平均在18%以上，並且燃燒器區域存在明顯結焦，這嚴重影響了電廠的經濟執行。改造措施如下：
1)透過對不同配風方式（二次風縮腰配風、倒寶塔配風、均等配風和正寶塔配風）進行對比試驗發現：執行中二次風的配風方式最好採用縮腰配風，該方式渣量小且爐內可燃物含量較低，鍋爐效率最高。
2)對二次風不同的縮腰程度進行試驗發現，投用周界風后，爐內切圓直徑有所減小；近壁面風速明顯變小；水冷壁表面出現較高的氧化氛圍。周界風的投用不僅起到保護燃燒器噴嘴的作用，還對增強一次風剛性，減小一次風切圓直徑，使煤粉集中在爐膛中心燃燒，在水冷壁四周形成較強的氧化氛圍，防止水冷壁結渣等有重要影響。
3)合適的二次風CC開度為30%-40%之間。當爐內風粉氣流受到反切的二次風CC作用後，氣流中煤粉顆粒的旋轉運動速度變慢，容易下沉；減小CC風量，過落渣量明顯減少。但CC開度也不宜太小，太小使該區域缺風，燃燒溫度下降，並影響爐渣及飛灰可燃物含量。
4)減小下層給粉機轉速，在鍋爐負荷不變的條件下，可以抬高火焰中心高度，同時減少爐渣可燃物含量，提高鍋爐效率。
改造結果表明，周界風的投用有利於防止水冷壁的結渣和高溫腐蝕，且鍋爐效率有所提高。