兰州石化公司化肥厂现有2台145 t/h燃煤锅炉，分别为A炉和B炉，型号DG145/10.5－1，1996年投产，露天布置，倒U型结构，燃烧器四角布置，切向燃烧，固态排渣，平衡通风。2011年11月份，A/B锅炉高温过热器管壁表面及管间出现严重的结渣现象，致使省煤器前后压差由-250 Pa上升至-900 Pa，炉膛微正压，锅炉负荷被迫降低，直接影响着用户的蒸汽用量和装置的稳定运行。
我厂对A/B锅炉高温过热器结渣的原因进行了认真分析，结合锅炉炉膛结焦机理，经过调研分析，认为引起A/B锅炉高温过热器结渣主要原因如下。
1.煤质变化的影响
煤质变化对锅炉燃烧工况的影响非常大，在影响锅炉结焦的众多因素中，煤质特性起着主要作用。2011年11月份，由于靖远煤炭采购困难，开始使用新疆煤，根据煤质分析及现场结渣（焦）判断，新疆煤具有灰熔点低、含铁量高、黏结性强等特点，容易引起结渣和积灰，灰粒在高温下熔化具有黏结性，部分冲向受热面的熔渣得不到冷却，形成炉内结焦，使烟气温度升高，部分飞灰被高温烟气携带，易粘结在高温过热器管壁表面及管间，逐渐形成大量结渣。
2.锅炉结构设计的影响
（1）燃烧器火焰位置改变
A/B锅炉燃烧系统于2011年8月整体改造后，原燃烧器喷口由6个变为9个，增加了3个二次风喷口。其中C1、C2喷口为一次风；G1、G2喷口为燃气；A1-A5喷口为二次风。虽然C1、C2喷口中心标高未变，但所有的喷口高度变矮，使改造后的燃烧器标高比原燃烧器高出250 mm，造成炉膛火焰位置偏高。
（2）火焰中心温度偏低
改造后的A/B锅炉做冷态试验时，对同角度、不同层喷口二次风速进行测试，实测了50%风门开度下各喷口的二次风速，位于中间位置的A2、A3、A4喷口实测风速最大（基本在20 m/s以上），上下两侧G1、A1和G2、A5喷口实测风速相对较小（基本在20 m/s以下）。在实际运行中，A2、A3喷口挡板比A1、A5喷口挡板开度大，火焰中心风量相对大，使燃烧中心切割分离，降低了火焰中心温度。
（3）缺乏有效的吹灰系统
A/B锅炉吹灰器无法有效投用，不能发挥正常的除焦作用，一旦有渣形成，使堆积在炉膛水冷壁或高温过热器上的结渣逐渐堆积形成大渣，不能得到有效清除，造成烟气温度继续攀升，进而超过煤灰的熔融温度，形成恶性循环。
3. 燃烧工况变化的影响
（1）锅炉掺烧干气量多
由于干气低位发热量为47201 kJ/m3，燃煤低位发热量为23220 kJ/m3，干气热值大大高于燃煤的热值。掺烧干气量多，在气枪火焰的助燃下，部分煤粉形成液态的灰渣，粘附在喷燃器的四周，使炉膛吸热量减少，排烟温度上升，造成锅炉上部结焦及高温过热器结渣。
（2）锅炉氧含量偏低
锅炉氧含量对锅炉的结焦有着非常大的影响，运行中氧含量偏低，Fe2O3还原成FeO。A/B锅炉在高负荷生产时，氧含量控制在3.5％左右，甚至只有2％～3％，使锅炉上部及易形成高温过热器结渣。
为了防止高温过热器结渣，我厂采取了以下加强原料管理和工艺管理的措施。
1.加强煤质管理、及时改换煤种
操作人员定期查看LIMS煤质分析，准确掌握煤质的工业分析数据，及时调整燃烧、合理配风，降低由于煤质变化对锅炉燃烧状况的影响。煤的储运结合煤炭采购趋势，充分利用现有的输煤条件，加强分类堆放管理，结合不同煤种结渣特性的差异进行科学地掺配，或通过在不同位置抓煤实现不同煤种的充分混合，避免单一投用新疆劣质煤种造成锅炉结焦的现象发生。在出现过热器处结渣严重时，及时改换煤种以改善燃烧工况，防止结渣情况继续恶化。
2.降低燃煤量
在锅炉负荷保持不变的前提下，通过增加燃气量、降低燃煤量，减少烟气携带的飞灰量，防止高温过热器结渣情况加剧。
3.提高烟气流速
适当开大引风机挡板开度，将炉膛压力由-30 Pa调高至-100 Pa，提高烟气流速，加强灰粒对高温过热器管壁的冲刷作用，从而减缓高温过热器结渣的速度。
4.降低火焰中心位置
A/B锅炉燃烧系统整体改造后，其中A5层喷口具有上下30°可调功能。将A5喷口由水平位置调节为向下20°，并将A5喷口挡板开度由20%开至100%，降低火焰中心位置。经炉膛观火孔观察，冷灰斗上方烟气颜色由亮变暗，火焰中心位置明显下降。
5.提高火焰中心温度
在保证氧含量前提下，将位于中间位置的A2喷口挡板开度由40%关至20%，A3喷口挡板开度由30%关至15%，强化火焰中心燃烧，提高火焰中心温度，减缓高过结渣速度。
6.恢复吹灰系统
在前期人力清焦经验的基础上，将B炉原蒸汽吹灰管线与A炉原压缩空气管线连通，在高温过热器原吹灰器处制作连接手动吹灰枪，利用1.0 MPa蒸汽做为动力源，进行手动蒸汽吹灰，及时清除高过结渣。
7.减少干气量
增加A/B锅炉燃煤量至14 t/h，燃气支管调节阀关至0~5%，减少掺烧干气量，同时将调阀控制面板锁定在操作界面上，如遇到燃烧不稳或其他异常情况，迅速打开燃气支管调节阀，防止锅炉灭火。这样既减轻高过结渣，又稳定锅炉运行。
8.适当调高氧含量
在保持二次风压具有一定的刚性前提下，适当调高氧含量，一般控制在4.5%～5.5%，这样既能减少还原性气体的产生，避免高温过热器结渣，又能使产生的炉渣较松软，容易清除。
经过以上措施，A/B锅炉高温过热器管壁表面结渣减缓、管间结渣消失；前后烟气压差恢复至-250 Pa；锅炉负荷从90 t/h增加至120 t/h，目前A/B锅炉负荷明显提高并能够保证稳定运行。