锅炉炉膛结渣的原因和对安全运行的影响分析

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锅炉结焦原因及预防

锅炉结焦原因及预防

锅炉结焦原因及预防1 炉膛结渣的原因1)灰的熔融特性是判断燃烧过程中是否发生结渣的一个重要依据,不同煤质的灰具有不同的成分和熔融特性。

在实验室中对煤样进行灰化,测得其灰熔点比制定值低,因而灰粒很容易达到软化状态而发生结渣。

2) 炉膛燃烧器区域热负荷或容积热负荷偏高,在燃烧器区域燃料燃烧放出的大量热量没有足够的水冷壁受热面来汲取,因此导致燃烧器区域的局部温度过高,造成燃烧器区域的结渣;另外,燃料和烟气在炉内的停留时间过短,燃料未能完全燃烧,引起炉膛出口烟温偏高,造成炉膛出口过热器结渣。

3) 在实际运行中,由于炉内气流组织不佳,造成火焰中心偏移。

致使实际切圆变形,高温火焰偏离炉膛中心,因此后墙结渣严重。

4)经测试发现炉膛出口氧量偏小,因此不能充分实现炉内富氧燃烧,引起炉膛结渣。

5) 对煤粉进行分析发现煤粉细度变大,煤粉变粗,煤粉中的粗颗粒很容易从煤粉气流中分开出来与水冷壁发生冲撞;此外,粗颗粒的燃尽需要相当长的时间,因此经常贴壁造成还原性气氛而增加了结渣的机率。

6) 一次风速偏高。

由于一次风速度偏高,一次风射流本身的动量或者说一次风射流的刚性较强,致使煤粉气流冲击对面炉墙,造成炉墙结渣。

7〕煤种的变化对炉膛温度和烟温的影响非常大,燃用低位发热量在5400Kcal/Kg以上的煤时,炉内结焦显然加剧。

2 解决结渣问题的措施1) 适当降低一次风速度。

一次风速度调整必须依据煤质的变化来进行,在额定负荷下,当燃用优质烟煤时,将一次风速度降低到30 m/s;当燃用一般烟煤时,将一次风速度降低到26m/s。

降低一次风速度可降低一次风射流的刚性,防止煤粉气流冲击炉墙从而防止炉膛结渣。

2) 增大炉内的过量空气系数。

将炉膛出口氧量提升到不低于3.5%。

3) 调整四角燃烧器风粉动量分配使之达到均匀状态,坚持高温火焰中心位于炉膛断面的几何中心处。

4) 在高、低过热器,省煤器等处加装声波吹灰器,严格进行吹灰操作,使水冷壁和过热器、表面坚持基本干净,防止出现结焦、积灰影响传热。

电厂锅炉结焦的原因与对策分析

电厂锅炉结焦的原因与对策分析

电厂锅炉结焦的原因与对策分析摘要:火力发电厂作为我国重要的电能生产企业,其在生产过程中,燃料主要以煤为主,这样锅炉在运行过程中就会受到煤的品质和燃烧情况等诸多因素的影响,特别是煤在燃烧过程中会发生结焦现象,会对机组运行的安全性和经济性带来了较大的影响。

尽管各电厂为了防止锅炉结焦而对燃料器都进行了适当的改造和调整,但也只是对锅炉结焦问题起到了缓解作用,并没有杜绝这个问题的发生,特别是在近年来煤炭市场的不断变化过程中,入炉煤的质量很难得到有效的保证,这就导致锅炉结焦问题还是困扰锅炉运行安全和经济性需要面对的重要问题。

关键词:火力发电厂;锅炉结焦;问题;对策引言锅炉结焦的形成是在高温熔化环境下,受热面、炉墙及烟道中出现灰沉积问题,在燃煤发电厂这种问题经常发生同时也难以处理。

一旦出现炉内结焦则会导致炉膛出口的温度有显著上升,焦块如果从炉内壁上脱落集聚则会容易导致锅炉渣斗堵塞,严重时甚至引起停炉清焦,对锅炉运行安全及经济效益产生直接影响。

在锅炉结焦处理中首先要基于实际情况应用先进技术,强化管理,以对锅炉结焦起到有效预防作用,保障电厂锅炉运行安全性及稳定性。

1锅炉结焦的主要原因1.1灰熔点因素的影响结焦的出现主要是因为在熔化环境下受热面上的灰沉积。

从这一点可看出灰的熔点对结焦具有直接影响。

如果在燃煤过程中含有大量的FeO、Na2O、K2O及Fe2S3,就会导致灰熔点降低,从而发生结焦现象。

反之如果是含有大量Al2O3及SiO2时,则会显著增高灰熔点,可降低结焦发生率。

烟气中灰的密度、炉内环境及灰的化学成分等均对灰熔点具有直接影响,在燃煤过程中,如果含灰量浓度具有差异,就会导致灰熔点经常出现变化,主要原因是在加热过程中,灰分之间的接触机会增加,随之也就会显著提高助熔、分解、化合的机会,可能会导致灰熔点降低,灰的化学成分和各成分含量之间的比例也会直接影响灰熔点,简而言之灰熔点越低,锅炉发生结焦的可能性越大。

炉内环境对灰熔点具有直接影响,如果烟气中存在大量CO和H2等还原性气体,就会导致灰熔点有所降低,通常会在200℃左右,主要原因是还原性气体可将其灰分中熔点较高的Fe2O3进行还原,最终成为熔点比较低的氧化铁,两者进行转化过程中的温度差约在200℃~300℃,在此过程中也就会出现严重的结焦。

锅炉结焦原因及处理方法

锅炉结焦原因及处理方法

锅炉结焦原因及处理方法影响锅炉结焦的主要因素有:煤质差(灰熔点低)、炉膛温度和空气动力场,火焰中心抬高,炉膛出口温度增高,低氧燃烧产生过多还原性气体,吹灰不及时、长期高负荷运行等。

解决措施:一、严格控制入厂煤和入炉煤:煤种变化将对结焦有很大影响,特别是燃用灰熔点低、挥发份相对较高的煤种。

因此要加强对入厂煤和入炉煤化验,严格把关,其在下部炉膛燃烧时着火点早,火焰相对密集,造成扩散性燃烧,下部炉膛容积热负荷较大,从而造成局部高温区壁面结渣。

因此燃用设计煤种是防止炉膛结焦最重要的因数。

二、运行方面防止锅炉结焦的技术措施:1.运行中加强配风工况调整,调节三次风,使火焰不贴壁;调节二次风使其提供充足的氧量保证煤粉的充分燃烧;调节一次风,使火焰长度合适;调节吸风机,保持炉膛负压在-70pa左右;既要保证煤粉在炉膛内充分燃烧所需要的时间,又要避免在下炉膛形成扩散燃烧。

控制氧量在4%-6%之间,严禁缺氧燃烧。

2.加强燃烧调整,避免大起大落,幅度太大。

严格控制升温升压速度,防止出现两侧烟气温度偏差。

3. 加强制粉系统检查,防止喷燃器结焦运行。

1) 正常巡回检查中,一定要注意检查燃烧器区及粉管闸板门前、后温度,发现异常,及时汇报,进行处理。

2) 磨煤机正常运行中,DCS CRT一定要注意监视各粉管风压,并注意其变化趋势。

发现异常,要立即就地检查并实测燃烧器温度。

若温度偏高,应立即停运并进行吹扫。

若燃烧器就地温度正常,其它参数也无异常变化,应联系热控检查粉管压力测点。

3) 磨煤机正常停运(包括正常减负荷停单侧)后,运行人员要就地检查分离器出口挡板、旋风子煤粉出口挡板、伐气出口挡板在关闭位置。

4) 磨煤机停运后,其相应的二次风控制挡板应保持5-10%的开度以保证对狭缝式喷燃器的冷却,防止喷燃器烧坏。

4.坚持锅炉定期吹灰工作,根据汽温变化、炉膛出口烟温及两侧烟温差变化可适当增加吹灰次数。

1)减温水量不正常地升高,应进行吹灰。

锅炉炉膛结渣的原因和对安全运行的影响分析

锅炉炉膛结渣的原因和对安全运行的影响分析

锅炉炉膛结渣的原因和对安全运行的影响分析【摘要】本文主要从锅炉结渣的危害、引起锅炉结渣的原因和锅炉结渣的防范措施这三个方面讨论了电厂燃煤锅炉结渣的问题。

【关键词】锅炉结渣危害防治措施煤质特性随着国内大容量机组国产化技术的发展,火电机组的装机容量越来越大。

但因我国各地动力煤煤质差异过大,炉膛结渣和受热面沾污等现象较普遍,限制了锅炉出力,威胁机组的安全运行。

针对各地煤质特性特点,以及锅炉本身的特性,预测煤质结焦倾向,寻找防止和减轻结焦的方法和措施,对提高锅炉的经济性和安全性有着重要的意义。

1 结渣的危害所谓“结渣”是指在受热壁面上熔灰积聚的过程。

其本质为当温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面时,烟气中熔融的灰渣粘附到受热面上而形成的结渣。

结渣轻则弱化传热、导致锅炉热效率降低和NOx排放量增加,重则会导致机组降负荷运行或停炉,甚至发生其它更为严重的恶性事故。

其危害主要表现在以下几个方面:(1)降低炉内受热面的传热能力。

灰污在受热面上沉积后其热阻很大,在水冷壁上结渣会使水冷壁导热能力降低、炉内吸热量减少、炉内火焰中心向后推移、炉膛出口烟温相应升高、排烟热损失增大,影响运行经济性。

一般污染数小时后水冷壁传热能力会降低30%~60%。

同时结渣严重时由于传热阻力增大,锅炉无法维持满负荷运行,只得增加投煤量,引起炉膛出口烟温进一步升高,使得灰渣更易粘附在受热面上,从而形成恶性循环,并诱发一系列恶性锅炉事故,如过热器和省煤器管束堵灰、爆管,出渣系统堵死等。

(2)由于炉膛出口烟气温度升高,会导致过热器壁温升高过热爆管。

炉膛出口烟气温度升高,飞灰易粘附在对流和屏式过热器上,引起过热器结渣、沾污和腐蚀。

(3)在喷燃器出口处,可能会因结渣而影响煤粉气流的正常喷射,引起气流偏移,形成局部高温,烧坏喷燃器。

(4)燃烧室上部大块灰渣掉落时,会砸坏水冷壁管和排渣系统,有可能使排渣系统出口发生堵塞,造成炉膛灭火,甚至人身伤亡。

(5)在传热减弱的情况下,为维持锅炉出力需消耗更多燃料,使引、送风机负荷增加,因此引起电耗增加。

锅炉结渣的原因分析和调整

锅炉结渣的原因分析和调整

锅炉结渣的原因分析和调整摘要:锅炉结渣严重影响了锅炉的安全稳定运行,对电力企业的安全生产带来不利影响。

本文主要对结渣对锅炉的影响、造成锅炉结渣的因素进行讨论,并得出了如何有效地减少锅炉结渣现象,为解决结渣问题提供了理论支持。

本文提出了锅炉结渣对电厂安全运行的危害,通过原因分析从而找到解决方案。

关键词:锅炉结渣;原因;调整1.引言锅炉结渣通常是煤中的矿物质和无机成分经炉内燃烧后变成灰渣,灰渣沉积到受热面上即形成结渣。

神华宁夏煤业集团有限责任公司烯烃一分公司动力车间1号锅炉于2009年完成调试进入正式生产以来,一直使用神华煤,而神华煤属于灰熔点低、发热量高的易结焦的煤种。

在使用初期,考虑到该煤种的热值高、灰熔点低,可与其它煤种配烧,后来发现神华煤和其它烟煤在配烧过程中锅炉受热面屡次出现结渣现象。

针对这一问题,我厂组织内蒙古电力科学研究院、西安电科院、东方锅炉厂会同本厂生产技术人员进行多次试验与分析,探寻1号锅炉减少结渣稳定运行的途径。

2本厂锅炉结渣原因分析2. 1因我厂配置直流燃烧器,在日常运行中若存在火焰中心偏斜、火焰刷墙或切圆直径偏大等情况,都易造成结渣。

2. 2由于我厂实际燃用煤种挥发分为27. 1%-28.3%,且本厂制粉系统无一次风在线监测装置,故一次风速不能监测,这样对于一些无实际操作经验的司炉来说,难免会造成燃烧器喷口结渣现象。

2. 3若炉膛容积热负荷设计偏高,会使炉渣在接触受热面、炉墙、燃烧器之前无法凝固而结渣;同时,炉膛高度不够、水冷壁面积偏小等,都会造成炉膛温度过高,引起炉膛结渣。

2. 4若煤粉粒子在炉内停留时间太短,燃烧不完全,在炉膛出口不能降到应有的温度水平,造成炉膛出口结渣。

此外,改善给粉机下粉均匀性也很重要,给粉机给粉量的不均匀,造成各燃烧器间的出力偏差大,有时甚至造成一次风管积粉堵管。

燃烧器出力偏差大将造成炉膛火焰温度分布不均匀,从而造成炉膛结渣。

2.5燃用煤种变化大,我厂锅炉使用的是神华宁煤集团梅花井煤矿和羊场湾煤矿按照1:1比例混合参烧,燃用煤种全水为16.29%~17.85%,收到基灰分16.42%~18.35%,分别平均比设计煤种高4.89%和6.05%,低位发热量19.14MJ/KG~21.17 MJ/KG,平均比设计煤种低1.715 MJ/KG,由于煤的发热量低,燃煤量大,使灰分、水分、渣量增大,从而使炉膛结渣加剧。

锅炉结焦的原因分析及预防措施

锅炉结焦的原因分析及预防措施

锅炉结焦的原因分析及预防措施一、结焦的概念在锅炉炉膛中心,火焰温度高达1400-1600℃左右,煤粉燃烧时,其灰分处于熔化状态,当熔化的灰粒在离开火焰碰到受热面或炉墙时受到冷却就会粘附在受热面的管子或炉墙上,而且越结越多,这种现象就叫结焦。

大家注意到上述概念牵扯到了这样的几个名词:煤粉燃烧,灰粉熔化状态,那么有必要对煤粉燃烧和灰粉熔化状态进行一简单的介绍:1、煤的成分为了了解煤的某些特性,将煤的成分分为:碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)、水分(H2O)、灰分(A);这里主要介绍灰分,灰分是煤粉燃烧完全燃烧后形成的固体残余物的统称,其主要成分有硅、铝、铁和钙以及少量的镁、钛、钠和钾等元素的组成的化合物。

依据炭化程度分,炭化程度越深,挥发分含量越少,碳的含量越多。

我国动力煤习惯上分为4类:无烟煤:挥发分6.5—10%,着火困难,燃尽不易;贫煤:挥发份低,约 10—19%,燃烧性质与无烟煤接近;烟煤:挥发分含量高,挥发分19—37%,碳化程度低于无烟煤;褐煤:挥发分含量较高,挥发分37%以上,有利于着火。

2、灰的性质灰的性质主要是指它的熔化性和烧结性,熔化性主要影响炉内的运行工况,烧结性主要影响对流受热面的结灰性能。

在火焰中心,灰分处于熔化状态或软化状态,具有粘性,如果遇到受热面管子,很容易粘接在上面,形成结渣。

关于灰分的熔化性能,目前都用实验的方法测得,把灰制成底为等边三角形的椎体,底边长为7mm,锥体高20mm,然后加热根据灰的状态变化确定三个温度指标来表示灰的熔化性质:(1)变形温度t1,指锥顶变圆或开始倾斜的温度;(2)软化温度t2,锥顶弯至锥底或萎缩呈球形的温度;(3)熔化温度t3,指椎体呈液体状态能沿平面流动的温度。

3、影响灰熔点的因素:(1)成分因素:灰的化学成分很复杂,通常用各种氧化物的百分含量来表示,包括SiO2、Fe0, Al2O3、Fe2O3,CaO, MgO,Na2O+K2O,TiO2,P2O5等,除氧化钠和氧化钾外,其它氧化物的熔点很高,为1600-2800℃,氧化钠和氧化钾的熔点800-1000℃。

锅炉结渣原因分析及预防措施(2)

锅炉结渣原因分析及预防措施(2)

锅炉结渣原因分析及预防措施(2)锅炉结渣原因分析及预防措施4、结渣原因分析.4.1炉内实际切圆太大切向燃烧在炉内形成强烈旋转上升的气流,气流最大切向速度的连线构成炉内实际切圆。

实际切圆是切向燃烧的一个重要参数,它对炉膛结渣、稳燃以及炉膛出的烟速、烟温偏差均有重要影响。

实际切圆偏大则易引起结渣,实际切圆偏小则影响燃烧的'稳定性,因此保证适中的实际切圆直径非常重要。

该炉假想切圆直径为∮864mm,冷态空气动力场试验表明实际切圆直径为8000—9000mm。

一般认为,实际切圆相比炉膛断面的当量直径的范围在0.4~0,8之间,综合考虑煤质特性及稳燃、结渣问题,对于烟煤应取较小值。

本炉的实际切圆相对直径大于0.7,运行时易造成水冷壁结渣。

4.2炉膛结构设计不合理从炉膛结构方面来看,炉膛断面越大,炉膛越高,越不易结渣。

该炉炉膛断面为正方形炉膛,宽度和深度都是11600mm,炉膛高度是40000mm,上一次风喷口至屏式过热器下沿的高度为13000mm,燃烧器整体高度为6835mm,这些数值与同容量锅炉相比均较小,导致炉膛容积热负荷、燃烧器区域壁面热负荷较高,增大了结渣的可能性。

4.3炉膛底部漏风严重该炉排渣机液压关断门由于损坏密封不严,造成炉底漏风十分严重。

炉膛漏风使炉膛内的温度水平降低,炉内吸热减少,炉膛上部温度升高,特别是炉底漏风,会使火焰中心上移,引起炉膛顶部受热面结焦。

该炉炉顶大屏结焦多属此种情况。

4.4燃烧器调整不合理产生还原性氛围该炉自投运以来由于煤粉流动性、干燥度及输粉管的通畅性等原因造成四角给粉不均匀的情况比较常见。

四角风粉不均会造成炉内局部缺氧燃烧产生还原性氛围,在这种气氛中,灰中熔点较高的fe0会还原成熔点较低的fe0,能使灰熔点降低300~350℃,大大增加了结渣的可能性。

4.5射流两侧补气条件差异较大该炉燃烧器轴线与水冷壁夹角al为42。

和a248°,两侧区域不对称,由于a2 >al,因此a2侧的补气条件比a1侧充分,a2侧的静压高于ai侧的静压,在此压差作用下,射流向al侧倾斜,气流容易贴边而产生结渣。

论锅炉结焦的原因和危害及预防措施

论锅炉结焦的原因和危害及预防措施

论锅炉结焦的原因和危害及预防措施摘要:结焦是锅炉运行中较普遍的一种现象,尤其是掺烧劣质煤的时候,结焦现象较为明显。

结焦不但会严重影响锅炉机组的正常运行,而且为安全运行埋下隐患。

为此,防止锅炉结焦,了解结焦的危害、原因及预防措施具有十分重要的意义。

关键词:结焦;危害;措施1前言锅炉结焦是指灰渣在高温下熔化后粘结在炉墙、受热面上的现象。

锅炉结焦是燃煤工业锅炉运行中比较普遍的现象。

它会破坏正常燃烧工况,减少锅炉出力,破坏正常水循环,造成爆管事故,严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉。

2结焦的原因2.1煤质因素煤在燃烧时,其灰分熔融特性温度用变形温度t1、软化温度t2和熔化温度t3数值表示。

一般软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标。

灰的成分不同,其熔点也不同。

燃用煤种的煤质对电厂锅炉的结焦有着根本的影响,结焦的内因受灰质的组成成分和熔化温度的影响。

煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向,可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。

通常可用灰成分中的钙酸比、硅铝比、铁钙比及硅值来判断其结焦倾向,用氧化钠的质量分数来判断其沾污性。

煤中的硫化铁、氧化亚铁、氧化钾和氧化钠含量大时,灰熔点低,就容易结焦;煤中的氧化硅、氧化铝含量大时,灰熔点高,就不易结焦。

煤的灰熔点一般在1250~1500℃(高于锅炉炉膛受热面的设计温度),而有些煤的灰熔点则低于1100℃,燃用了这种煤非常容易结成焦块。

锅炉是根据设计煤种的着火特性、沾污腐蚀磨损特性、燃尽性能和结焦性能进行耦合设计的,对于一台定型的锅炉,其对每种的适应性是存在一定范围的。

因此实际燃用煤质偏离设计煤种,煤的结焦性能超出锅炉设计参数范围是锅炉结焦的主要原因。

煤的熔点低;超负荷运行时,炉温升高,烟气流速加快,煤的灰粒呈熔融状态;煤粉炉的炉膛矮或煤粉过粗使其在炉膛内燃烧不尽;煤粉炉的煤粉喷嘴角度调节不当,距离炉墙太近或喷射速度大;运行调节不当,使火焰偏斜到炉墙附近;吹灰不及时等均有可能造成锅炉受热面结焦。

发电厂炉膛结渣原因及处理

发电厂炉膛结渣原因及处理
电厂 9 号锅炉自投产以来,炉膛存在严重结渣的问题,在运行过程中由于结渣直 接影响气流的正常流动状态和炉内燃烧过程,有时甚至造成锅炉熄火现象,对锅炉的安全、 经济运行及可靠性有很大影响。由于结渣往往是不均匀的,炉膛结渣使水冷壁的传热热阻 增加,水冷壁吸热量不足,锅炉出力降低,并对锅炉的水循环安全性带来不利影响;同时, 由于炉内换热减弱,炉膛出口烟温升高,直接导致主蒸汽温度和再热蒸汽温度升高,减温 水量增加;另外,炉膛上部积结的渣块掉落时,还可能砸坏冷灰斗,堵塞排渣口而被迫停 炉打焦。

火力发电厂锅炉结焦的原因及对策分析

火力发电厂锅炉结焦的原因及对策分析

火力发电厂锅炉结焦的原因及对策分析锅炉结渣问题是煤粉炉中较为普遍存在的问题之一。

结焦的分布往往是不均匀的,直接导致了过热器的热偏差增大。

如果结焦部位处在水冷壁处那样就对自然循环锅炉的水循环造成极为不利的影响。

如果是燃烧器喷口处结焦,会对气流的正常喷射造成影响,导致锅炉内空气动力工况遭到破坏,严重时有可能引起锅炉的灭火,严重的结焦会迫使锅炉停止运行,因此,锅炉结焦是不容忽视的重大问题。

锅炉结焦之后首先考虑的除焦问题,但是因为除焦历时时间较长,因此造成了炉膛底部灌进了过多的冷风,直接导致燃烧室的温度降低,燃烧不稳定甚至灭火的情况都是极易发生的。

再者,除焦工作是一项工作强度与危险性都非常高的劳动,无疑增加了除焦人员工作时的安全隐患。

第三,由于过热器处结焦,使锅炉通风处阻力变大,直接引起用电量的增加,增加厂里的成本;结焦还会引起受热面温度超过普通温度、锅炉内通风不充足等,使机组的使用寿命降低。

究于以上的因素,结合多年的实践工作经验,将锅炉结焦问题以及解决对策如下。

1 锅炉结焦的原因分析锅炉结焦的原因较多而且在煤粉炉中较为普遍存在的,其发生的主要原因是锅炉内高温处熔化或软化后的灰接触到受热面自后,粘附在受热面上久而久之形成的积灰。

加上灰本身的导热性能差,导致积灰内外表面的温差大(外表面温度升高),积灰导致了管壁面的粗糙度增加,自然软化后更多的灰容易粘附在粗糙面上,灰渣外围的温度越高、覆盖的灰越多,因此积的灰层也是越来越厚,当灰渣的温度达到了熔点之后,灰渣会变成液体流进附近的受热面管上,长期导致结渣的面积扩大,形成了结焦。

归结一下,锅炉结焦主要与锅炉的设计、燃烧器的布置、安排方式以及煤种等等因素有关,具体分析如下。

1.1 煤粉细度的影响粗的煤粉具有燃烧时间长的优点,但是如果煤粉中粗煤粉的比例增大之后,由于煤粉过粗,则极为不利燃料的燃尽,甚至可能导致火焰拉长,直接导致的结果是炉膛出口处的灰因为处在温度较高的环境下,发生软化或者熔化的现象,容易造成炉膛出口处结焦的现状。

电厂锅炉结渣问题分析及预防措施

电厂锅炉结渣问题分析及预防措施

电厂锅炉结渣问题分析及预防措施[摘要]:通过做好运行中的技术指导工作。

利用燃烧调整试验建立合理的燃烧工况,并制订相应的运行调整措施。

本文分析了电厂锅炉运行中炉内结渣产生的原因及结渣的危害,探讨了运行中防止炉膛结渣的方法。

[关键词]:电厂锅炉运行炉内结渣防治方法中图分类号:tq172.6+22.14 文献标识码:tq 文章编号:1009-914x(2012)32- 0324-011、炉内结渣产生原因及结渣的危害运行中锅炉炉膛内燃烧中心的温度可高达1500-1600℃以上,在此温度下,煤粉灰多处于熔化状态。

设计合理的炉膛具有必要的冷却能力。

使炉烟在接近炉膛出口或水冷壁附近时降到灰的软化温度以下。

这时。

燃烧中心的熔灰在接近水冷壁或炉膛出口时已凝结为固态灰,不会粘附在受热面上形成渣。

但是,如果炉膛设计的冷却能力不够,或者运行操作不当,使燃烧中心偏斜,以及超负荷运行等,则会使水冷壁附近的烟温过高。

在此过高的温度下,熔灰凝固不了,碰到水冷壁上就会粘结成渣。

水冷壁上一旦形成渣膜。

进一步降低了水冷壁对烟气的冷却能力,使后来的熔渣更容易粘结其上,如此恶性循环的结果,使渣层迅速加厚。

同时渣层外的烟温迅速升高。

当此烟温升高到灰熔化温度及以上时。

再来的熔渣不再在渣层上凝结而会沿渣层表面向下流动。

使结渣面积迅速向下扩大。

结渣过程是—个自动加剧的恶性循环过程,炉膛结渣对锅炉的安全经济运行有许多危害。

炉膛结渣会增大水冷壁的传热阻力。

减少水冷壁的吸热量,造成炉膛出口温度升高。

严重时,由于超温,要降负荷运行。

被渣块覆盖的水冷壁管,受热强度减弱,使水循环速度降低。

正常的水循环被破坏,有可能造成水冷壁爆管事故。

当在燃烧器喷口结渣时,一、二次风气流常常不能按设计流速正常喷射,致使炉内粉、风、烟不能均匀分布混合,使燃烧切圆不能完善的形成。

一次风喷口结渣,造成一次风阻力增大,易引起一次风管堵塞。

炉膛受热面大面积发生结渣,大渣块一旦脱落,容易打坏冷灰斗的水冷壁管。

锅炉运行过程中结焦原因及预防措施

锅炉运行过程中结焦原因及预防措施

锅炉运行中结焦的原因及预防措施结焦是锅炉运行中比较普遍的问题,一般情况下,随着烟气一起运动的灰渣颗粒,由于炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起被冷却,如果液态的渣粒在接近水冷壁或炉墙前,已经因为温度降低而凝固,当附着在受热面管壁上时,将形成一层疏松的灰层,运行中通过吹灰很容易除掉。

当炉膛内温度较高时,一部分灰颗粒已经达到熔融或半熔融状态,若这部分灰颗粒在达到受热面前未得到足够冷却达到凝固状态,具有较高的粘结能力,就容易粘附在受烟气冲刷受热面或炉墙上,甚至达到熔化状态,熔融或半熔融状态下的灰颗粒和未燃烧的焦炭粘附在一起,使焦化不断发展。

在燃烧过程中,煤粉颗粒中所含的易熔或易气化的物质迅速挥发,成气态进入烟气中,当温度降低时凝结,或者粘附在烟气冲刷的受热面或炉墙上。

或者凝结在飞灰颗粒表面,成为熔融的碱化物膜,然后粘附在受热面上形成初始结焦层,成为结焦发展的条件。

1 锅炉结焦原因分析1.1 选择合理的炉膛出口温度。

根据经济技术比较,煤粉锅炉最经济的炉膛出口温度为1200~1400度之间,但实际上,为了防止对流受热面结渣,炉膛出口温度不能过高。

在炉膛出口布置屏式受热面的锅炉,对一般性结渣性煤应小于1200度。

1.2 控制炉内合理的过量空气系数a。

过量空气系数a增加,受热面的积灰、结渣趋势减弱。

这主要是由于炉膛出口的烟气温度降低,炉膛壁面处的烟温降低。

A过低容易造成氧量不足,在炉内出现还原性气氛,熔点较高的Fe2O3还原为熔点较低的FeO,从而使灰熔点大大降低,这样就增加了结渣的可能性。

1.3 保证空气和燃料的良好混合,避免在水冷壁附近形成还原性气氛,防止局部严重积灰、结渣。

当一、二次风的位置、风速、风量设计不合理时,尽管炉内总空气量大,然而,由于热焦炭缺氧,局部地区易挥发,因此仍将存在局部还原性气氛。

当煤粉炉烟气含氧量低于3时,由于局部缺氧,将会使CO含量急剧增加。

1.4 在影响结焦的因素中,煤质特性起主要作用。

锅炉结渣-积灰现象产生的原因及相关对策

锅炉结渣-积灰现象产生的原因及相关对策

浅谈锅炉结渣\积灰现象产生的原因及相关对策摘要:锅炉结渣、积灰是锅炉运行过程中较易出现的现象,这种现象增加了锅炉受热面的传热阻力,使受热面传热恶化、煤耗增加、降低锅炉的热经济性,还可能造成烟气通道的堵塞,影响了锅炉的安全运行,严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。

本文分析了锅炉结渣、积灰现象产生的原因,并提出了相关解决对策。

关键词:锅炉结渣积灰原因对策中图分类号:u261.1 文献标识码:a 文章编号:锅炉主要以煤作为燃料,其燃烧产物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物质,这些物质在锅炉运行的过程中有时会以各种形式沉积在受热面的表面,造成受热面的结渣和积灰。

锅炉结渣、积灰对锅炉正常工作会产生较多不利影响,严重的还会造成锅炉爆炸,危及操作人员的生命安全。

一、锅炉结渣产生的原因及相关对策(一)锅炉结渣产生的原因1、主要原因。

煤粉炉燃烧火焰中心温度大概在1500~1800℃左右,燃料中的灰粒在这样高的温度下大多融化为液态或呈软化状态。

由于水冷壁的吸热,燃烧火焰中心向外越接近水冷壁温度就越低,随着温度的降低,灰粒将从液态变为软化状态进而变成固态。

如果灰还保持着软化状态就碰到受热面时,就会受到冷却而粘结在受热面壁上,从而形成结渣,也称为结焦。

2、次要原因。

(1)燃烧过程中空气供应量不足。

煤灰是多成分的复杂化合物,同一煤种的灰渣在不同的烟气或气体介质中,化学成分会发生变化,灰熔点也随着成分的改变而改变。

(2)一次风门与二次风门调节不当。

锅炉运行的配风方式也是影响结渣或积灰的因素。

(3)磨煤机及给粉机故障。

煤粉细度和粒度分布对锅炉结渣有一定影响,煤粉过细、过粗均可能引起结渣。

(4)锅炉高负荷连续运行。

锅炉结渣随锅炉负荷及烟气温度的增加而增加。

(5)炉设计不当及安装或检修质量不好。

结渣不仅与煤灰性质有关,而且同锅炉设计参数密切相关,主要是炉膛热负荷、煤粉在炉膛内逗留的时间、燃烧器结构形式以及受热面的布置等。

(6)煤质发热量过高或过低。

电厂锅炉运行结渣成因与对策研究

电厂锅炉运行结渣成因与对策研究


1电厂锅 炉 运行结 渣成 因及其危 謇 电厂锅炉在服务 运行 中炉膛 中心燃烧 温度可高达一 千度 I , 在如此 高温 上 下煤粉 灰一般 处于熔 化形 态 , 合理设 计的 电厂锅炉炉 膛 内含一定 的冷 却能力 , 令其在 靠近 出 口炉膛 或 冷壁位置 可有效 令温度 下降 至软化 水平之 下。这样 一 来 中心 燃烧熔灰 便可有 效凝结成 固态, 而避免 了其与受热 面粘贴附着 并形成 进 结渣 现象 。 然而倘 若锅 炉炉膛 冷却 能力设计 不足 , 操作 人员运行 不当 便会令 炉 内燃烧 中心有所偏 斜 , 成运行超 负荷现象 , 造 令靠近 水冷壁 的烟 温过高 , 而阻 进 碍 了熔灰 的合理凝 固 , 遇到水 冷壁便 会在其上 粘结 成渣。 一步 令其 冷却 倘若 进 烟气 能力有所 下降 . 熔渣粘结 能力更 强, 形成 了一种恶性 循环 , 导致 并 可迅速 令 渣层厚 度增 加。 者位 于渣层 外围烟 温快速 提升至灰 熔化 温度 , 再 则后 续的熔 渣 便不 会凝结 于渣层 , 是顺 着其表面 呈向下 流动趋 势 , 而 进一步 令结渣 的面 积成 向下 快速扩 大发展 , 由此可 见该结 渣过程可 谓 自动恶性 加剧循环 , 对 电厂锅 其 炉的经济安全运行造成了一定程度的不良破坏。具体体现在结渣现象令炉膛 水冷壁增大了传热阻力, 并令其吸热量不良降低, 令出口炉膛温度有所提升。 倘 若情 况严 重还会 令超 温现象 造成整 体系统 的降低 负荷运行 。 同时受 到 渣块的 覆盖 会令水 冷壁 耐热 强度有所 降低 , 导致水 循环 整体速 度水平 的下 降, 易发 极 生水 冷壁产 生爆管 现象 。 若结渣 现象位于 燃烧 器的喷 口位置 , 次 风气流 倘 则两 会无 法依 据正常 设计 流速完 成喷射 , 炉 内风、粉 、烟 无法分 布均 匀混合 , 令 进 而影 响 了燃 烧切 圆的 良好形成 , 易引发 风阻提 升导致 的堵塞一 次风 管现象 。 容 2 预 防电厂 锅炉 结渣 的科学 原则 对 电厂锅炉 炉膛 内部产 生结渣 的影 响因素在 于燃料灰 熔点 、烟气 湿度及 气流, 因此我 们应针 对 以上 因素 制定有 效预 防电厂锅 炉形成 结渣 的科学原 则 。 首先 燃料主 体灰熔点 会受到炉 内还原气氛 的影响而 降低 , 们可通过 于附近受 我 热面人工 制造产 出氧 化气 氛合理控 制灰 熔点下 降趋 势。倘若锅 炉炉膛 中含有 较 高的烟 气温度 , 如靠 近燃烧 器附 近区域 , 例 则应 杜绝火焰 对受 热面进 行直接 冲刷。对于较易产生烟气冲刷受热的部位, 诸我们应主体控制其烟气温度 , 对 于 离开炉膛 的烟气在 通过对 流烟道时无 可避免产生 的受 热面冲刷现象 , 们应 我 保 障 出 口炉膛 烟 气温度 较燃 料灰熔 点低 。 3 电厂锅 炉运 行结 渣现象 的有 效防控 对策 3 1由 燃料环 节把 关. . 强化 管理 电厂 锅炉 的安全 、有序 运行 , 不开对设 计煤种 的严 格遵循 , 于锅炉 每 离 基 台设备与其辅助机械均依据相应的煤质特征设计, 因此只有实际运行中选用相 近 设计 的煤质进 行燃 烧 , 才可确 保整 体锅炉 系统的 经济安 全运行 。 然而 基于现

锅炉结焦、积渣特性研究

锅炉结焦、积渣特性研究

锅炉结焦、积渣特性研究摘要锅炉结渣的情况已成为电厂安全稳定运行的重要指标项,结渣不利于锅炉的经济运行和安全运行。

锅炉受热面结焦后热量传递效果变差、机组性能变差,受热面结焦在恶性循环后会由小变大,大的焦块掉落烟气通道造成堵塞,威胁机组安全运行。

灰是煤粉中不能燃烧的部分,是导致炉膛受热面结焦的主要成分。

再从灰中含有的成分以及煤粉所在炉膛环境因素对结焦的影响方面进行分析研究,将能得出导致炉膛受热面结焦的因素,并从制约这些因素的方面研究出预防锅炉结渣的措施。

在尽最大防控措施过程中仍会有无法避免的因素导致炉膛结焦结果的出现时,就要探讨出如何使用正确的方法消除炉膛受热面上的焦。

本论文将从结渣的机理、影响锅炉结渣的因素、预防锅炉结渣的措施以及锅炉炉膛结焦结渣的清除方面进行研究。

一、引言锅炉结焦传热阻力变大,就会使煤耗变大、锅炉热经济性变差,影响锅炉正常安全运行:(一)锅炉结焦后其传热能力下降,锅炉热损失变大,锅炉经济运行指标下降;(二)锅炉结焦传热性能下降的条件下,要使机组负荷不变,则需要相同的蒸汽流量及压力,消耗燃料多,锅炉辅机设备如风机等就会超负荷运行,甚至破坏锅炉静态动力场,威胁电站锅炉安全运行;(三)锅炉炉膛烟道出口温度上升,末过过热器内蒸汽温度也上升,飞灰量随着给煤量变大,又是导致结焦加剧的恶性循环,在这种情况下极易发生锅炉超温报警,报警后将导致机组负荷不能达到电网要求,处于低负荷状态运行,对工厂的经济效益也是很大的损失,若机组超温报警曲线变化过快无法调整控制时,将会导致锅炉出现爆管现象,机组为安全必须非计划停运进行设备维修工作;(四)高温环境下下,炉膛内易形成高温腐蚀,运行方式调整不当极有可能发生锅炉爆管;(五)锅炉长期结焦情况下运行,冷灰斗处水冷壁有被大块焦块砸坏的风险,甚至对捞渣机的链条及刮板也会造成损坏,水封式捞渣机可能还会出现将水溅出,危机人身安全;再往大里说,也就是结渣最严重的时候导致冷灰斗全部堵塞,那整个锅炉都无法排渣,必将导致锅炉停机。

锅炉结焦原因分析及预防措施

锅炉结焦原因分析及预防措施

锅炉结焦原因分析及预防措施发布时间:2022-07-26T05:47:52.796Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者:王国忠[导读] 对锅炉结焦从设计、运行等角度分析原因。

从分析的原因出发提出防止锅炉结焦的具体措施。

王国忠(中国石油天燃气有限公司乌石化分公司化肥厂锅炉汽机车间,新疆乌鲁木齐 831400)摘要:对锅炉结焦从设计、运行等角度分析原因。

从分析的原因出发提出防止锅炉结焦的具体措施。

关键词:锅炉;结焦1 前言在锅炉运行中,结焦是燃煤锅炉运行中比较普遍的现象,锅炉结渣、积灰是个长期存在的问题。

电站锅炉主要以煤作为燃料,其燃烧产物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物质,这些物质在锅炉运行的过程中有时会以各种形式沉积在受热面的表面,造成受热面的结渣和积灰。

锅炉结渣、积灰不仅增加了锅炉受热面的传热阻力,破坏了正常的燃烧工况,使受热面传热效果恶化、煤耗增加、降低锅炉的热经济性,破坏正常水循环,造成爆管事故,还可能造成烟气通道的堵塞,影响了锅炉的安全运行,严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。

2 设备介绍我车间两台煤锅炉为四川东方锅炉厂制造的DG210/10.5-1型锅炉,系高压、自然循环汽包炉,п型结构、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、钢结构炉架、全封闭布置。

炉膛四角布置燃烧器,在炉膛折焰角上方布置半辐射式屏式过热器。

水平烟道布置高温过热器和低温过热器,过热器系统采用一次混合、一次左右交叉、二级喷水减温,尾部竖井布置有膜式省煤器和两级空气预热器。

高温段空气预热器为立式管箱,低温段为热管式空气预热器。

炉膛、过热器采用悬吊式结构,省煤器、空气预热器支承在尾部构架上。

炉膛及包墙过热器采用膜式壁结构,炉墙为敷管式轻型炉墙。

炉膛、过热器、省煤器区域有蒸汽吹灰装置。

整台锅炉布置有一定数量的测量用孔、看火孔和检查门孔。

燃烧器采用多层喷口、四角布置,射流假想切园直径为Φ561mm。

形成旋转火球燃烧。

锅炉结焦的原因、危害分析及处理办法

锅炉结焦的原因、危害分析及处理办法

锅炉结焦的原因、危害分析及解决办法一、锅炉结焦的原因1、结焦与灰熔点有关结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上。

可见,灰的熔点是结焦的关键。

煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向,可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标。

通常可用灰成分中的钙酸比、硅铝比、铁钙比及硅值来判断其结焦倾向,用Na2O的质量分数可以判断其沾污性。

灰的熔点与灰的化学成分、灰周围的介质性质及灰分浓度有关。

灰的化学成分以及各成分含量比例决定灰熔点的高低。

灰熔点比其混合物中最低熔点还要低。

灰熔点越低,锅炉受热面越容易结焦。

灰熔点与灰周围的介质性质有关。

当烟气中有CO、H2等还原性气体存在时,灰熔点降低大约200℃。

这是因为还原性气体能使灰分中高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO的缘故,二者熔化温度相差200~300℃。

灰熔点还与烟气中灰的浓度有关。

在其他条件相同的情况下,煤中含灰量不同,灰熔点也会发生变化。

这是因为灰分中各成分在加热过程中,相互接触越频繁,则产生化合、分解、助熔的机会也越多,则熔点降低的可能性也越大。

2、结焦与燃烧器喷射角度有关若燃烧器安装角度有偏斜、燃烧器本身存在缺陷,燃烧器切圆过大,煤粉气流发生偏斜擦墙,往往会导致锅炉严重结焦。

3、结焦与燃烧调整有关燃烧调整不合理,一次风压过低,风速过低,煤粉过细,着火早,二次风速过大,四角风量分配不均匀,四角燃烧器粉量不均匀等原因,均会引起煤粉气流擦墙结焦。

若锅炉运行中配风不合理或风量不足,氧量低,会使炉内产生还原性气氛。

在投油稳燃时,使用上层油枪,使得上层一次风处热负荷集中,局部炉温高,达到灰熔点,导致锅炉结焦。

4、结焦与锅炉设备漏风有关炉膛漏风、制粉系统漏风增大进入炉内的风量,降低燃烧室的温度水平,推迟燃烧进程。

冷灰斗处漏风会抬高火焰中心,火焰拉长,导致炉膛出口烟温升高,容易引起屏过结焦。

空预器漏风,不但引风机电耗增大,而且部分送风量进入烟道,容易造成炉内缺风。

浅析锅炉结焦及其对策

浅析锅炉结焦及其对策

【 摘 要 】 锅 炉结渣、积灰 不但增加 了锅炉受热面 的传热 阻力 ,使受热面传热 恶化 、煤耗增加 、降低锅炉 的热经济性 ,还可能造成烟气
通道 的堵塞 ,影响 了锅炉 的安全运行 ,严重时会发生设备损坏、人身伤害 事故。本 文就锅 炉结焦 的原 因及对策进行分 析。 【 关键词 】 锅 炉 积灰 结渣 灰 渣清除 中图分类号 :T G1 5 5 . 1 + 2 文献标识码 :A 文章编号 :1 0 0 9 — 9 1 4 X ( 2 0 1 3 ) 3 5 - 2 2 1 — 0 1 0 引言 2锅炉 结焦 的控制措施 电站 锅炉主要 以煤作 为燃料 ,其 燃烧产物 中含有 大量 的灰粒 、 通过 上面的分析 和研究 ,合 理控制 炉内结焦 的措 施大致可 以分 硫和 氮的氧化 物等物 质 ,这些 物质在锅 炉运行 的过程 中有时会 以各 为 以下几点 : 种形式沉积在受热 面的表 面,造成受热面 的结渣和积灰 。锅炉结渣 、 ( 1 ) 选择合 理的运行氧量 。锅炉运行 氧量即炉内的氧化或还原 积灰不但增加 了锅炉受热面 的传热阻力 ,使受热面传热恶化 、煤耗增 性气氛 ,它对锅炉的结焦有非常大的影响 ,如果锅炉运行氧量偏低 , 加 、降低锅炉 的热经济性 ,还可能造成烟气通道的堵塞 ,影响了锅炉 炉 内还原性气氛较强 ,煤的灰熔点就会 下降 , 锅炉就容易结焦 。这是 的安全运行 ,严重时会发生设备损坏 、人身伤害事故 。 因为灰熔点随着铁量的增加而下降 ,铁对灰熔 点的影 响还与炉 内气体 性质有关 ,在炉 内氧化性气氛 中 ,铁可能 以F e : 0 , 形态存在 , 这 时随 1 锅炉 结焦的原 因 电站锅 炉结渣是 客观存 在 、不 可避免 的 ,从现有 大机组生产 运 着含铁量的增加 ,其熔点的降低比较缓 慢;在炉 内还原性气氛 中 ( 氧 行情况看 ,有相 当数量 的机组为不 同程度的结渣问题所 困扰 。这一方 量不足 ),F e 0 , 会还原成F e O ,灰熔点随之迅速 降低 ,而且F e O最容 面是 由于锅炉结渣 的客观规律性所决定 的,在另一方面还受我 国在现 易与灰渣 中的S i O 形成熔点很低 的S i O ,其灰熔点仅 为1 0 6 5 ℃。当煤 阶段燃煤情况影响 。这两个客观存在 的情况就加剧 了电站锅炉的结渣 质有波动时 ,运行人员没办法根据实际情况进行调整 ,造成锅炉燃烧 现状 。 配风方式 不是处 于优 化状态 ,特别是上 层喷嘴煤粉颗粒 燃 尽性差 , 结渣 机理探讨 锅炉结渣 是个很 复杂的物理 化学过 程 ,它涉及 煤 有一部分大颗粒煤粉在炉膛出 口处尚未燃尽 ,导致锅炉炉膛 出口烟温 的燃烧 、炉 内传热 、传质 、煤 的潜在结 渣倾 向、煤灰粒 子在炉 内运 偏高 ,结焦严重 ,由于炉膛截面大 ,热负荷较小 ;当煤质变劣时 ,煤 动 以及煤灰与管壁 间的粘 附等复杂过程 ,至今还没有能定量描述结渣 粉 的燃尽性能适应能力不强 。提高锅炉运行 氧量 , 避免炉 内出现还原 过程 的数学模型 。根据研究结果 ,可 以从下面一些过程来探讨结渣机 性气氛 。加强炉 内吹灰工作 ,特别是重点区域要增加 吹灰次数 ,如果 理 。结渣积灰的基本形式及原因 : 运行氧量还偏低 ,必要时适当降低负荷。由于结焦 的主要 区域在炉膛 ( 1 ) 锅 炉 的积灰 :锅炉 受热 面上 的积灰 有粘结 性和 疏松性 积 出口处 ,此处容易堵塞烟道 ,增加烟气阻力 ,引风机 出力更显不足 , 灰两 种。粘结 性积灰 是 由于 烟气 中的硫 酸蒸汽 凝结在受 热面管壁 上 所 以要防止结焦与还原性气氛恶性循 环的趋势 。机组检修时 ,对空气 而粘住 灰粒 ,并与灰 粒作用 而形成水 泥状 的堵 灰 。当锅 炉 的燃烧 不 预热器进行重点清洗 ,降低 风烟道 的阻力 ,提高风机的出力 。 正 常时 ,烟 气 中带有 大量 的碳粒子 ,这些碳粒 子可 以吸附烟气 中 的 ( 2 ) 选 择合 理的炉膛出 口温度对锅炉进 行优 化燃烧调整试验 , 或高温受热面管壁温度 ) 进行在线监视 ,在保证主 二氧 化碳 、二氧化硫 和水蒸 汽。二 氧化硫 和水 蒸汽又 化合成 亚硫酸 对炉膛 出口烟温 ( ( H S O , )。亚硫酸是很强 的还原剂 ,会再次氧化成硫酸 ( H s O ); 参数合格 的前提下 ,建立在线的优化运行指导系统 ;通过合理调配各 次风和二次风的运行风门开度以及运行氧量 ,保证 主参数合格和炉 碳粒子吸附 的三氧化硫和水蒸汽也会直接化合成硫酸 。含有硫酸的碳 粒子具有很强的粘性 ,它沉积在受热面上不仅很牢 固,而且硫酸有很 膛 出口烟温低于燃煤灰熔点的同时来 保证蒸 汽质量 ,从而 防止炉膛 出 强 的腐蚀性 ,它与受热 面作用生成硫 酸亚铁 ( F e S O ), 更增 加的这 口结焦 ;通过对炉膛 出口烟温 、过热汽温 、 锅 炉负荷 、燃烧氧量 、炉 种灰 的牢 固性 。随着燃料 中含硫量 的增加 ,粘结性积灰 的可能性也增 膛排烟温度等各种运行参数的在线监测 ,也可以评 价锅炉炉膛 出口是 加 。疏松灰是各种锅炉 中最常见 的积灰方式 ,它发生在锅炉 的所有受 否会产生结焦 ,从而防止在燃用不同煤种时锅炉炉膛结焦 ,并能获得 热面上 ,煤粉炉主要是这一类积灰 。当烟气冲刷管束时 ,管子的背面 最大的锅炉效率 。 形成涡流 区,大 的灰粒 因其运动惯性动能大 ,不容易卷进涡流区 ;但 ( 3 ) 保证空 气和燃料的 良好混合 , 避免 在水 冷壁附近形成还原 小的灰粒则容易被卷近旋涡撞在管壁上 ,并通过静 电引力及摩擦阻力 性气氛 ,防止局部严重积灰 、结焦。当一、二次风 的位置 、风速 、风 等方式粘结在上面形成积灰 。 量设计不合理时 ,尽管炉内总空气量大 , 但 仍会出现局部 区域 的炽热 ( 2 ) 锅 炉的结渣 :在煤粉 炉和燃油炉 中,燃烧 火焰中心温度在 焦碳和挥发分得不到氧量而 出现局部还原性气氛。当煤粉炉 烟气含氧 1 5 0 0 ~ 1 7 0 0  ̄之间。燃料 中的灰 在这样高 的温度下大 多熔化为液态或 量低于3 %时 ,由于局部缺氧 ,将会使C O 含量急剧增加。 呈软化状态 。由于水冷壁 的吸热 ,从燃烧火焰 中心 向外 ,越接近水冷 ( 4 ) 应用各种运行措施控 制炉内温度水平 。 壁温度越低 。在正常情况下 ,随着温度 的降低 ,灰份将从液态变为软 3锅炉结焦的清除方法 锅炉 结渣 、积灰 给锅炉 安全 、经济 运行所带来 的危害是显 而易 化状态进而变成 固态 。如果灰还保持着软化状态就碰到受热面时 ,由 于受到冷却而粘结在受热面上 ,形成结渣 ,俗称结焦。 见 的。因此 ,锅炉结渣 、积灰应以预防为主 ,很多专 家学者在这方面 ( 3)锅炉结渣 的其他原 因 作 了大量 的工作并取得 了显著 的效果 。但是 ,无论采取 怎样 的预 防措 ①锅 炉设计 不当及安装 或检修 质量不好 ,结渣 和积灰不仅 与煤 施 ,锅炉在实际运行 中由于各种不定因素的影响 ,导致锅炉结渣 、积 灰性质有关 ,而且 同锅炉设计参数密切相关 ,主要是炉膛热负荷 ( 包 灰 。对于锅炉炉膛结渣 、积灰的清除方法有很多种 。总的来看 ,可分 括炉膛容积热负荷和断面热负荷 )、煤粉在炉膛 内停 留的时间 、燃烧 为运行时清除和停炉时清除两大类 : 器结构形式 以及受热面 的布置方式等 。②磨煤机及给粉机故障 、煤粉 ( 1 ) 锅 炉运行 时清除渣 ( 灰 )的方法 :①水 力除渣 ;②蒸汽 吹 细度 和粒度分布对锅炉结渣有一定影 响,煤粉过细 、过粗均可能引起 灰 ;③水 、汽联合吹灰 :据有些 电厂经验 ,联合使 用水、汽吹灰效果 ⑤ 加添加剂 ,比如 结渣 。③煤质发热量过高或过低对锅炉结焦也有影响 ,大家知道 ,煤 更佳 ,即水吹灰后接着再用蒸汽吹灰④钢珠除灰 ; 的发热量过低 ,对锅炉 的安全运行危害极大 ,但是对于按设计煤种设 添加除渣剂 。 计 的锅炉来说 , 要改变发热量高的煤就是优质煤 ,就是好煤 的观念 ( 2 ) 停 炉时清渣 ( 灰 )的主要方法 : ① 人工刮铲 ;②碱性水 冲 ④锅 炉负荷情 况 ,连续 高负荷 运行锅炉结 渣 、积 灰随锅 炉负荷 洗 ;③高压水射流清洗 。采用高压水射流清洗锅炉结渣 、积灰 ,效率 及烟 气温度 的增加而 增加 。⑤ 一次风 门与二次 风门调 节不 当锅 炉运 较 高 ,清洗彻 底 ,是

造成锅炉结渣的原因及预防措施

造成锅炉结渣的原因及预防措施

造成锅炉结渣的原因及预防措施
(1)锅炉结渣,也叫结焦,指灰渣在高温下粘结于受热面、炉墙、炉排之上并越积越多的现象。

燃煤锅炉结渣是个普遍性的问题,层燃炉,沸腾炉,煤粉炉都有可能结渣,由于煤粉炉炉膛温度较高,煤粉燃烧后的细灰呈飞腾状态,因而更易在受热面上结渣。

结渣使受热面吸热量减少,降低锅炉的出力和效率;局部水冷壁管结渣会影响和破坏水循环,甚至造成水循环故障;结渣会造成过热蒸汽温度的变化,使过热器金属超温;严重的结渣会妨碍燃烧设备的正常运行,甚至造成被迫停炉。

(2)造成结渣的原因是:
①煤的灰渣熔点低;②燃烧设备设计不合理;③运行操作不当。

(3)发现锅炉结渣要及时清除,进行打焦,打焦应在负荷较低,燃烧稳定时进行。

打焦人员应注意防护和安全。

(4)预防结渣的措施:
①在设计上,要控制炉膛燃烧热负荷,在炉膛中布置足够受热面,控制炉膛出口温度使之不超过灰渣变形温度;合理设计炉膛形状,正确设置燃烧器,在燃烧器结构性能设计中充分考虑结渣问题;控制水冷壁间距不要太大,把炉膛出口处受热面管间距拉开,作成垂彩管;炉排两侧装设防焦联箱等。

②在运行中,要避免超负荷运行,控制火焰中心位置,避免火焰偏斜和火焰冲墙,合理控制炉膛过量空气系数和减少漏风。

③对沸腾炉和层燃炉,要控制送煤量,均匀送煤,及时调整料层和煤层厚度。

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锅炉炉膛结渣的原因和对安全运行的影响分析
【摘要】本文主要从锅炉结渣的危害、引起锅炉结渣的原因和锅炉结渣的防范措施这三个方面讨论了电厂燃煤锅炉结渣的问题。

【关键词】锅炉结渣危害防治措施煤质特性
随着国内大容量机组国产化技术的发展,火电机组的装机容量越来越大。

但因我国各地动力煤煤质差异过大,炉膛结渣和受热面沾污等现象较普遍,限制了锅炉出力,威胁机组的安全运行。

针对各地煤质特性特点,以及锅炉本身的特性,预测煤质结焦倾向,寻找防止和减轻结焦的方法和措施,对提高锅炉的经济性和安全性有着重要的意义。

1 结渣的危害
所谓“结渣”是指在受热壁面上熔灰积聚的过程。

其本质为当温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面时,烟气中熔融的灰渣粘附到受热面上而形成的结渣。

结渣轻则弱化传热、导致锅炉热效率降低和nox 排放量增加,重则会导致机组降负荷运行或停炉,甚至发生其它更为严重的恶性事故。

其危害主要表现在以下几个方面:
(1)降低炉内受热面的传热能力。

灰污在受热面上沉积后其热阻很大,在水冷壁上结渣会使水冷壁导热能力降低、炉内吸热量减少、炉内火焰中心向后推移、炉膛出口烟温相应升高、排烟热损失增大,影响运行经济性。

一般污染数小时后水冷壁传热能力会降低30%~60%。

同时结渣严重时由于传热阻力增大,锅炉无法维持满负荷运行,只得增加投煤量,引起炉膛出口烟温进一步升高,使得灰
渣更易粘附在受热面上,从而形成恶性循环,并诱发一系列恶性锅炉事故,如过热器和省煤器管束堵灰、爆管,出渣系统堵死等。

(2)由于炉膛出口烟气温度升高,会导致过热器壁温升高过热爆管。

炉膛出口烟气温度升高,飞灰易粘附在对流和屏式过热器上,引起过热器结渣、沾污和腐蚀。

(3)在喷燃器出口处,可能会因结渣而影响煤粉气流的正常喷射,引起气流偏移,形成局部高温,烧坏喷燃器。

(4)燃烧室上部大块灰渣掉落时,会砸坏水冷壁管和排渣系统,有可能使排渣系统出口发生堵塞,造成炉膛灭火,甚至人身伤亡。

(5)在传热减弱的情况下,为维持锅炉出力需消耗更多燃料,使引、送风机负荷增加,因此引起电耗增加。

并且由于通风设备的容量有限,加之结渣时易发生烟气通道阻塞,可能会造成引风量不足。

2 引起锅炉结渣的原因
根据有关文献资料对电厂结渣锅炉进行分析调查,影响燃煤锅炉结渣因素主要有4个:煤质特性,锅炉设计特性参数,炉内燃烧的空气动力场特性及锅炉的运行管理。

锅炉发生结渣多是各种因素复合作用的结果,以煤质特性影响最大,锅炉特性参数次之,然后是空气动力场特性,运行管理方面的原因也不可忽视。

2.1 煤质特性
在影响结渣的因素中,煤质特性是主要的。

近几年来,由于燃料供应紧张,往往煤质很难满足锅炉设计煤种的要求。

煤在燃烧时,
其灰分熔融特性温度高低是判断煤灰是否容易结渣的主要指标。

灰的成分不同,其熔点也不同。

当煤中的硫化铁、氧化亚铁、氧化钾和氧化钠含量大时,灰熔点低,就容易结渣;当煤中的氧化硅、氧化铝含量大时,灰熔点就高,就不容易结渣。

2.2 锅炉设计特性参数的影响
煤粉锅炉炉膛是锅炉最主要的组成部分之一,除了与燃烧器一起形成良好的燃烧条件以利于燃料着火外,主要是保证燃料的燃尽和将燃料产生的烟气冷却至必要的程度。

炉膛结构设计特性对结渣影响很大,炉膛容积热负荷qv、炉膛截面热负荷qf是根据设计煤种和额定参数设计的。

qv过大表示炉膛容积过小,炉膛水冷壁面积设计过小,炉膛内火焰温度高,容易造成结渣;相反,如果qv过小,则表示炉膛容积过大,炉内水冷壁布置增加,炉膛内火焰温度偏低,容易灭火。

炉膛截面热负荷qf决定炉膛截面尺寸,qf越小,表示释放同样热量时,炉膛截面愈大,炉膛截面周界长度也大,燃烧区域每米炉膛高度沿横截面周界所具有的辐射受热面越多,传热能力越强,就越不容易结渣。

qf选取比qv更为重要,因为这一数值的大小决定了炉膛形状,直接影响空气动力场,它的选取与燃料种类、灰渣特性、排渣方式、燃烧方式有关。

随着锅炉容量的增大,燃烧器采用多层布置,燃烧器区域壁面热负荷qf表示炉内燃烧区域温度水平与换热强度,是设计大型锅炉时作为qv和qf的一种补充指标,qr越大说明炉膛燃烧区域受热面温度水平高,容易引起受热面结渣,为了防止qr过高,可将上下排燃烧器距离拉大,降低qr,
对燃用有严重结渣倾向的煤有利。

2.3 空气动力场特性影响
炉内空气动力工况不良而造成的燃烧切圆过大或燃烧中心偏离,也会造成高温烟气流冲刷水冷壁面,使熔渣在接触壁面前无法凝固而结渣。

2.4 运行管理方面的原因
炉内过量空气系数、四角风粉的均匀性、炉内温度水平、煤粉细度、一次风速、锅炉是否超负荷运行等都会影响结渣。

另外,是否及时吹灰对炉内结渣也有影响。

3 运行中防止结渣的措施
3.1 加强煤质管理
应加强对燃煤的分析,准确判断燃煤是否符合锅炉设计煤质或接近设计煤质的主要特性。

如果燃煤易结焦,在有条件的情况下可以掺烧不易结渣的其他煤种。

3.2 加强燃烧调整
通过试验进行燃烧调整,确定锅炉在不同的负荷下燃烧器及磨煤机的合理投运方式,防止燃烧器区域热负荷过于集中。

尽量不要在高负荷时油煤混烧,以避免燃烧器区域出现缺氧现象。

通过试验,确立合理的经济煤粉细度,确定合宜的一、二次风的风率、风速和风煤比,以及燃料风、辅助风的配比,避免火焰中心过分上移造成屏区结渣,避免火焰偏斜冲刷炉壁。

3.3 加强锅炉运行工况的监督运行中发现有结渣现象时,应及时处理,避免结渣扩大化。

定期分析锅炉运行工况,在燃用易结渣的煤时,要重点分析减温水量的
变化和炉膛出口温度的变化规律,以及过热器、再热器管壁温度的变化情况。

锅炉在额定工况运行时,若发现减温水量异常增大和过热器、再热器管壁超温,或喷燃器全部下倾,减温水已用足,而仍有受热面管壁超温时,应适当降负荷运行并加强吹灰。

3.4 加强焦渣的清除
周期性地改变锅炉负荷是控制大量结渣、掉渣的一种有效手段。

在夜间电网负荷低时降低锅炉负荷,可以有效地清除炉膛及过热器区域的焦渣。

坚持按规程进行炉膛吹灰,定时巡检炉膛四周的着火孔,及时人工清除燃烧器区域的浮焦,避免结渣扩大化,并加强吹灰器的缺陷管路的维修管理。

4 结论
引起锅炉结渣的原因主要有煤质特性、锅炉设计特性参数、空气动力场特性和运行管理这四方面的原因。

锅炉发生结渣多是各种因素复合作用的结果,以煤质特性影响最大,锅炉特性参数次之,然后是空气动力场特性,运行管理也不可忽视。

认真分析具体锅炉的结渣原因,实施有针对性的对策,锅炉结渣还是可以解决的。

参考文献
[1] 罗晓,郑永利.锅炉受热面结渣的危害与预防.石油化工腐蚀与预防,2004,21(3):60-62
[2] 韩天财.燃煤锅炉塌焦运行特征及预防措施.东北电力技术,2006,10:24-26。

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