锅炉结渣与积灰的原因
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。
燃煤锅炉炉内结渣影响因素
燃煤锅炉炉内结渣影响因素分析燃煤电厂炉内结渣是很多电厂常常遇到的难题之一,也是确保火力电厂平安经济平稳运行必需解决的重大课题之一。
几十年来,国内燃煤电厂由于炉内结渣引起的各种设施、人身事故不计其数,轻则导致锅炉低负荷运行或停炉清渣,产生巨大经济损失,重则导致设施损坏,甚至引发人身事故。
结渣的本质就是熔化的固体杂质与锅炉内粘结的灰尘在高温条件下凝固在炉壁上而产生的一种现象,详细地说就是当炉内温度高于灰尘熔点并受到烟气的不断冲刷时就会使得灰渣凝聚在炉壁上而造成结渣,由上述描述可推知产生结渣有以下几方面的缘由:(1)炉内温度要高于灰尘熔点,使灰尘熔化;(2)气流要不断冲刷受热面,使熔灰有机会到达壁面并粘结在上面;(3)炉壁要有利于灰尘的凝固,即水冷壁对熔灰的冷却性差,煤灰未在炉膛出口处凝固而是粘黏在炉壁上形成炉渣。
下面将分别从这几个方面对炉内结渣的影响因素进行详细分析,指出炉内结渣的危害及防治措施。
一、影响因素1.煤灰特性和化学组成煤灰成分与组成是产生锅炉结渣的根源。
一般灰熔点低的煤简单结渣,与此同时,低熔点灰分通常粘性也强,因而增加了结渣的可能性。
1.1.灰的熔化温度灰熔温度同灰的成分有关,灰中的酸性氧化物,如SiO2,A12O3和Tio2等都是聚合物的构成者,因此会提高灰的熔化温度;碱性氧化物则相反,如CaO,MgO和Na20等都是聚合物的破坏者,会降低灰的熔化温度。
但这种解释对含有大量碱性物的灰来说不适用,所谓“褐煤型灰”就会有大量CaO和MgO,其量比Fe2O3多得多,这些灰中的SiC)2、Fe2O3、Na20和K20都会降低软化温度,而AI2O3、Cao和Mgo却提高软化温度。
灰中铁的作用,要视其氧化状态而定,三价铁是聚合物的构成者,提高灰熔温度;二价铁则是聚合物的破坏者,降低灰熔温度。
灰的熔化温度在氧化氛围与还原氛围中是不同的,两者的差异是随着灰中CaO和MgO成分的增加而变小。
1.2渣的粘度焦渣的粘度随温度而变化,温度提升,粘度变小,超过某一临界值时,焦渣便成液相,可在水冷壁表面形成一薄层而自由流淌,焦渣粘度温度曲线是预示煤粉炉结渣倾向的重要指标。
锅炉结焦及原因:
一、锅炉结焦的原因:1、煤的灰熔点低;超负荷运行时,炉温升高,烟气流速加快,煤的灰粒呈熔融;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,距后墙太近或喷射速度大;运行调节不当,使火焰偏斜到炉墙或水冷壁附近;吹灰或除焦不及时。
2、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Na2O的质量分数可以判断其沾污性。
3、炉膛容积热负荷、炉膛断面热负荷、燃烧器区域热负荷、炉膛几何尺寸对锅炉结焦有直接关系。
炉膛容积热负荷设计值的选取不但影响煤的燃尽,更重要的是影响炉膛出口温度和炉膛温度,特别对于灰熔点低的煤种,选取较大的炉膛容积和截面积是必然的,否那么炉膛上部及炉膛受热面容易结焦。
4 煤灰成分与组成、炉膛环境温度和炉内空气动力场。
煤灰成分与组成是产生结焦的根源,炉膛环境温度是影响结焦的首要外部因素,炉内空气动力场组织的好坏,那么对锅炉结焦具有重要作用。
5、锅炉结渣的原因是多方面的,涉及到锅炉的设计、燃烧器的设计布置、设计煤种以及实际运行煤种的特性及其差异。
二、锅炉结焦的处理办法:1、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。
2、运行方面防止锅炉结焦的技术措施:a. 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。
锅炉积灰的原因
锅炉积灰的原因锅炉积灰是指锅炉燃烧过程中产生的燃烧产物在锅炉内壁上沉积形成灰尘的现象。
锅炉积灰会影响锅炉的热效率和安全运行,因此了解锅炉积灰的原因对于保证锅炉的正常运行至关重要。
一、燃料质量不良燃料质量不良是导致锅炉积灰的主要原因之一。
燃料中含有的灰分和挥发分是形成锅炉积灰的主要来源。
当燃料中的灰分和挥发分含量较高时,燃烧过程中产生的灰尘也会相应增加,容易在锅炉内壁上沉积形成灰尘。
二、燃烧不完全燃烧不完全也是导致锅炉积灰的原因之一。
当燃料燃烧过程中,燃烧反应不完全,会产生大量的煤粉和煤气。
这些未燃烧的煤粉和煤气会随着烟气一起进入锅炉内部,其中的煤粉容易在锅炉内壁上沉积形成灰尘。
三、燃烧过程中的温度燃烧过程中的温度也是导致锅炉积灰的重要因素。
当锅炉燃烧温度过低时,燃料燃烧不完全,会产生大量的煤粉和煤气,增加了锅炉内壁上灰尘的沉积。
此外,燃烧温度过低还会导致烟气中的水蒸气凝结成水,使锅炉内壁潮湿,进一步促进了灰尘的沉积。
四、锅炉设计不合理锅炉设计不合理也是导致锅炉积灰的原因之一。
如果锅炉的燃烧室过小或过长,烟气流速不合适,容易导致灰尘在锅炉内壁上沉积。
此外,锅炉的烟道设计不合理,容易导致烟气流动不畅,增加了灰尘的沉积。
五、锅炉运行不当锅炉运行不当也是导致锅炉积灰的原因之一。
如果锅炉长时间处于低负荷或停机状态,燃料无法充分燃烧,容易导致灰尘在锅炉内壁上沉积。
此外,锅炉的清灰装置如果使用不当或清灰周期不合理,也会导致灰尘的堆积和积聚。
六、锅炉维护不及时锅炉的维护不及时也是导致锅炉积灰的原因之一。
锅炉内壁上的灰尘如果长时间不清理,会逐渐积聚形成厚层,影响锅炉的热传导和热交换效率。
因此,定期对锅炉进行清洗和维护是防止锅炉积灰的重要措施之一。
锅炉积灰的原因有很多,包括燃料质量不良、燃烧不完全、燃烧温度过低、锅炉设计不合理、锅炉运行不当和锅炉维护不及时等。
为了保证锅炉的正常运行和高效燃烧,我们需要从以上几个方面加以注意和改善,确保锅炉内壁的清洁和热交换效率的提高。
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。
煤粉锅炉运行中炉内结渣原因及改善措施分析
煤粉锅炉运行中炉内结渣原因及改善措施分析由于煤粉锅炉燃料的特殊性,所以在锅炉运行过程中,极易出现炉内结渣现象。
炉内结渣会直接降低受热面的传热效率,锅炉整体热效率降低,在排烟中的含量增加,严重的情况下,会导致恶性事故的发生,对煤粉锅炉运行的安全性存在极大的威胁。
炉内结渣会对整个机组的运行产生影响,所以一定要减少炉内结渣现象的出现。
文章对煤粉锅炉运行中炉内结渣的原因进行分析,进而提出改善措施,为促进煤粉锅炉的高效稳定运行创造有利的条件。
标签:煤粉锅炉;炉内;结渣;原因;改善措施前言煤粉锅炉由于燃烧效率高,整体构造简单,节能环保,所以在电厂等工业领域得到了广泛的应用。
煤粉锅炉主要由炉膛、燃烧器和点火装置组成,其中的炉膛是锅炉中的重要组成部分,其要保证燃料能够得到充分燃烧,并且达到较高的热交换效率。
但是由于燃料为煤粉,如果设计运行参数不合理,烟气温度高于灰熔点时,就会导致炉内出现结渣现象。
在炉内的结渣越多,将会降低炉内受热面的传热效率,整体运行工况受到严重影响。
炉内结渣对煤粉锅炉运行的安全性、经济性、稳定性和可靠性都有一定的影响,所以应该通过对结渣的特征入手,分析炉内结渣的原因,进而在炉膛设计时优化各项参数,并且通过对运行的调整和控制来改善结渣现象。
1 煤粉锅炉炉内结渣的危害煤粉锅炉炉内结渣所产生的危害十分巨大,直接影响到锅炉运行的安全性和经济性。
当炉内受热面结渣较多时,由于灰污的热阻较大,所以水冷壁导热效率降低,在热量传导降低的情况下,就会提高排烟温度,造成排烟热损失。
为了保证锅炉的满负荷运行,还需要继续投入煤粉,炉内高温导致结渣愈加严重,从而引发恶性循环,在没有得到及时处理的情况下,就会导致过热器、省煤器管束堵灰、爆管、出渣系统堵死等现象。
同时,结渣还会对过热器、喷燃器产生损坏,增加引、送风机的运行负荷,不仅会产生极大的经济损失,而且对人身安全存在极大的威胁。
所以说煤粉锅炉炉内结渣所造成的危害较大,应该采取相应措施对此现象进行改善。
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。
煤粉锅炉运行中炉内结渣原因及其防治措施
煤粉锅炉运行中炉内结渣原因及其防治措施发布时间:2022-01-25T07:25:48.165Z 来源:《中国科技人才》2021年第29期作者:牛智军[导读] 对于燃煤电厂来说,在锅炉运行的过程中经常出现结渣的现象,无法确保机组运行的稳定性和安全性。
陕西神木化学工业有限公司陕西省神木市 719319摘要:鉴于煤粉锅炉的燃料十分特殊,当锅炉在运行时,非常容易发生炉内结渣的情况,不仅使受热面传热的效率、锅炉的热效率得以下降,而且也增加了排烟的含量,提高了安全事故的产生几率,不利于使煤粉锅炉运行的安全获得保障。
所以,做好锅炉炉内结渣原因的分析,并制定出科学的防止方案非常必要。
通过说明煤粉锅炉炉内结渣造成的不良影响,并且分析了煤粉锅炉炉内结渣出现的具体原因,同时提出了煤粉锅炉炉内结渣的有效防止策略,以便确保煤粉锅炉运行的安全性和稳定性。
关键词:煤粉锅炉;炉内结渣;原因;防止策略引言:对于燃煤电厂来说,在锅炉运行的过程中经常出现结渣的现象,无法确保机组运行的稳定性和安全性。
并且,当机组容量不断增多以后,造成了很大的危害影响。
所以,从本质方面而言,炉内结渣的物化过程呈现出十分复杂的情况,表现出炉内含灰气流流动、传热的问题,此过程当中受到诸多方面因素的干扰,一方面,和煤灰质的特性密切相关;另一方面,和炉膛、燃烧器结构以及热力参数等密切关联。
为此,如何防止锅炉运行中出现炉内结渣的问题可谓十分关键。
1.煤粉锅炉炉内结渣造成的不良影响说明当煤粉锅炉运行的过程当中形成炉内结渣之后,形成了很大的不良影响,与锅炉运行的安全稳定性紧密关联。
一般而言,在炉内受热面出现结渣很多的情况下,因为灰污的热阻很大,因而造成水冷壁的导热效率下降,并且,当热量传导也随之下降以后,增加了排烟的温度,致使形成大量的排烟热损失。
基于确保锅炉满负荷运行的状态下,应该增加煤粉的数量,造成炉内形成高温,出现了很多结渣的现象。
如果尚未进行处理,必然造成过热器发生堵灰、爆管等不同的问题。
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。
火电厂锅炉结渣与积灰原因分析及防治措施研究
火电厂锅炉结渣与积灰原因分析及防治措施研究摘要:本文针对火电厂锅炉结渣与积灰问题进行了原因分析和防治措施研究。
通过对燃料质量、燃烧过程和操作的分析,确定了结渣与积灰的主要原因。
针对这些原因,提出了选用合适的燃料、加强锅炉清洗、优化燃烧工艺和加强操作培训等防治措施。
这些措施有助于减少结渣与积灰问题,提高火电厂锅炉的运行效率和安全性。
关键词:火电厂;锅炉;结渣;积灰;燃料质量引言:火电厂锅炉结渣与积灰是影响锅炉运行效率和安全性的重要问题。
结渣会导致热传递效率下降,增加能耗和运行成本;积灰则会影响燃烧稳定性和腐蚀锅炉设备。
目前,相关研究已经对结渣与积灰的原因进行了一定的探索,但仍需要深入研究和提出有效的防治措施。
一、背景介绍1.1火电厂锅炉结渣与积灰的问题火电厂锅炉结渣与积灰是火力发电过程中普遍存在的问题,对锅炉的正常运行和安全性产生不利影响。
结渣是指燃烧过程中燃料中的杂质在锅炉内壁上沉积形成的硬质物质,它会降低锅炉的热传递效率,增加能耗和运行成本。
积灰是指燃烧过程中产生的灰分在锅炉内部沉积的软质颗粒,它会堵塞燃烧器和烟道,影响燃烧稳定性,甚至引发锅炉事故。
因此,有效解决火电厂锅炉结渣与积灰问题对于提高锅炉的运行效率和保障安全非常重要。
1.2相关研究现状目前,针对火电厂锅炉结渣与积灰问题,已经进行了一系列的研究。
研究表明,燃料质量是导致结渣与积灰的重要因素之一。
燃料中的灰分含量高、灰分成分复杂会增加结渣和积灰的倾向。
此外,燃烧过程中的问题也是结渣与积灰的主要原因之一,如不完全燃烧、过量空气、燃烧温度不合适等都会导致结渣与积灰的形成。
此外,操作不当也会加剧结渣与积灰问题,如不合理的运行参数设置、清灰不及时等。
为了解决这些问题,相关研究已经提出了一些防治措施,如选用低灰分燃料、改善燃烧工艺、加强锅炉清洗和操作培训等。
然而,针对不同类型的锅炉和火电厂,仍需要进一步研究和优化具体的防治措施,以提高锅炉的运行效率、降低能耗和保障安全。
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。
浅谈锅炉炉膛结渣原因及处理
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关 键词 : 炉 ; 锅 结渣 ; 因 ; 施 原 措
中图 分类 号 : TK27 3 2.
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我 厂 自投运 以来 , 炉 炉 膛 存 在 严 重 结渣 的 问 锅 题 , 运 行 过 程 中 由于结 渣 直 接 影 响 气 流 的正 常 流 在 动状 态 和 炉 内燃 烧 过 程 , 时 甚 至 造 成 锅炉 熄 火 现 有 象 , 锅 炉 的安全 、 济运 行 有很 大 影响 。 由于结 渣 对 经 往 往 是 不 均匀 的 , 膛 结 渣 使 水 冷 壁 的 传热 热 阻 增 炉 加 , 冷 壁 吸热 量 不 足 , 炉 出 力 降 低 , 水 锅 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 , 膛 出 口烟 温 升 高 , 接 导致 主蒸 汽 温度 和再 热 炉 直 蒸汽 温 度 升 高 , 温 水 量 增加 ; 减 另外 , 膛上 部 积 结 炉 的渣块 掉 落 时 , 可 能砸 坏冷 灰 斗 , 塞 排渣 口而 被 还 堵 迫 停炉 打 焦 。
1 6 一 次 风速 偏高 。 测试 可 知 一次 风 速度 平 均值 . 经 接 近 4 m/ , 0 s 由于 一 次 风速 度 偏 高 , 次风 射 流 本 身 一 的 动量 或 者说 一 次 风射 流 的 刚性 较 强 , 使煤 粉气 致 流 冲击 对面 炉墙 , 成 炉墙 结 渣 。 造 2 解决 结渣 问 题 的措 施 2 1 适 当 降低 一次 风速 度 。 次 风速 度调 整 必 须根 . 一 据煤 质 的变 化来 进行 , 在额 定 负荷 下 , 当燃 用 优 质烟 煤 时 , 一次 风 速度 降低 到 3m/ ; 将 0 s当燃 用 一 般 烟煤 时, 将一 次风 速 度 降低 到 2 m/ 。 6 s 降低 一 次风 速 度可 降 低一 次 风射 流 的 刚性 , 止煤 粉 气 流 冲击 对 面 炉 防 墙 从 而 防止 炉膛 结渣 。 2 2 增大 炉 内的过 量 空气 系数 。 炉 膛 出 口氧量 由 . 将 原 来 的 1 6 " 2 1 提 高 到 不低 于 3 5 。 . - . - . 2 3 调 整 四 角上 的燃 烧 器 风 粉 动 量 分 配 达 到 均 匀 . 状 态 , 持 高 温火 焰 中心 位 于 炉 膛 断 面 的 几 何 中心 保
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。
电厂锅炉运行中炉内结渣产生的原因及防止
温仍高于没计值, 应进行降负荷处理。 运行 中应 密切监 视过 热器和再热器汽温的 变化 , 总结变化规律 。 与近期情况进行对 比。如 发现过热汽温和再热汽温异常升高,减温水用 量 明显增大 , 燃烧器摆角 向下发展 , 过热器和再
热器 管壁温度有超温 现象 , 应进行分析 , 加强炉 膛 吹灰 , 降低炉膛热负荷 。如调整无效 , 应实施 停炉处 理。 加强运行 中的吹灰和除渣。锅炉受热面吹 灰器 必须完善投用 。运行时必须严格按运行规 程对各 受热面进行 吹灰 。运行人员要加强吹灰 器 的现场检查 ,发现 吹灰器 因泄漏或卡涩故障 或程控失灵 , 立即手工操作退 出, 应 避免吹坏炉 管 和烧 坏吹灰器 。炉除值班人员应加强对渣斗 情况 的监视和分析 , 保证及时 进行放渣 , 避免灰 渣堆积 , 引起灰 斗结渣 。保证及时进行放渣 , 避 免灰渣堆积 , 引起灰斗结渣。 炉渣值班人员要注意倾 听是否有渣块碰撞 渣斗异 音 ,注意观察渣斗水封水是否有突然的 外溢现象 , 发现情况应进行及时汇报 。 对于带基本负荷 的锅炉 ,应定期利用用电 低谷时 间, 进行降负荷掉渣。 此过程中应控制好 降负荷速率 , 及时投油稳燃 , 并 防止因掉焦扰动 引起炉膛灭火事故 。
滞区小 , 炬不直接和炉墙冲刷。 火 4结束语 锅炉 的运行和操作必须严格按运行规程的 规定行 , 加强运行 分析工作 , 日常运行 和维 加强 修管理 、 , 监督 提高运行人 员与管 理人员的技术 和素质水平 。
参考文献
确定 不同负荷 下的最佳过 剩空气 系数 , 调 整一 、 二次风率 、 和风煤 配 比, 风速 以及燃料风 、 辅助 风的配 比等 , 煤粉燃 烧 良 f 使 好 不在炉壁 附近产生还原 性气氛 , 避免火焰偏 斜直 接冲刷 炉壁等等 。 锅炉 的运行和操作 , 必须严格按运行 规程 的规定和燃烧调整试 验结果进行 。 3 - 3加强 日常生产运行 中的检查 、 维护与调
锅炉结焦原因分析及解决方案
锅炉结焦原因分析及解决方案引言概述:锅炉结焦是指在锅炉内部管道或炉膛壁面上积聚了大量的焦渣,影响了锅炉的正常运行,甚至会引发安全事故。
为了保证锅炉的安全运行和延长设备的使用寿命,必须对锅炉结焦的原因进行深入分析,并采取相应的解决方案。
一、燃料选择不当1.1 燃料质量不合格:低质量的燃料含有较多的杂质和灰分,易在燃烧过程中生成焦渣。
1.2 燃料水分过高:水分过高的燃料燃烧不完全,容易产生焦渣。
1.3 燃料硫含量过高:硫含量过高的燃料在燃烧过程中易产生硫酸盐,加速结焦的速度。
二、燃烧过程不完全2.1 空气过量或不足:空气过量会导致燃烧温度过低,燃烧不完全;空气不足则会导致燃烧不充分,产生焦渣。
2.2 炉温过低:炉温过低会导致燃烧不完全,产生大量的焦渣。
2.3 炉膛内部结构设计不合理:炉膛内部结构不合理会导致燃烧不均匀,易产生焦渣。
三、水质问题3.1 水质硬度过高:水质硬度过高易导致水垢在锅炉内部壁面结垢,加速结焦的速度。
3.2 水质含氧量过高:水质含氧量过高易导致金属部件腐蚀,产生氧化物,加速结焦的速度。
3.3 水质pH值不合适:水质pH值偏高或偏低都会导致水垢生成,促进锅炉结焦。
四、操作不当4.1 燃烧调节不当:燃烧调节不当会导致燃烧不充分,产生焦渣。
4.2 清灰不及时:清灰不及时会导致焦渣在锅炉内积累,加速结焦的速度。
4.3 管道设计不合理:管道设计不合理会导致烟气流动不畅,易产生焦渣。
五、解决方案5.1 选择优质燃料:选择质量好的燃料,减少焦渣生成。
5.2 控制燃烧过程:合理控制燃烧过程,确保燃烧充分。
5.3 定期清洗管道和炉膛:定期清洗管道和炉膛,减少焦渣积累。
造成锅炉结渣的原因及预防措施详细版
文件编号:GD/FS-9062(解决方案范本系列)造成锅炉结渣的原因及预防措施详细版A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing.编辑:_________________单位:_________________日期:_________________造成锅炉结渣的原因及预防措施详细版提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。
,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。
(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。
锅炉4大病根都是积灰惹的祸
锅炉4大病根都是积灰惹的祸
1.诱发安全事故
高温结渣所造成的高温腐蚀和低温积灰所导致的省煤器酸腐蚀达到一定程度后,都会导致锅炉发生“爆管”事故;由于结渣的热阻很大,高温结渣会使锅炉的高温区后移,这往往会使带有过热器的锅炉超温运行,也易诱发“爆管”事故。
由于国产燃煤的煤种较劣,积灰所造成的安全问题更为严重,有资料表明:在国内电站锅炉所发生的非正常停炉事故中,与积灰有关的约占50%。
大多数锅炉都属于高温高压容器,现代大型电站的超临界锅炉压力甚至高达22MPa,一旦发生事故,其造成的后果往往十分严重。
2.降低锅炉热效率
由于灰垢的热阻很大,锅炉积灰能够较大幅度地降低锅炉的整体热效率,直接导致燃料消耗增加,造成能源浪费。
积灰导致烟气流道的流通面积变小,使烟气流道内负压增加,导致漏风加大,也会直接降低锅炉的整体热效率。
积灰造成的热效率下降直接表现在排烟温度的升高上,对于电站锅炉,积灰造成的排烟温度升高一般在15~45℃,导致的热效率下降一般在1%~3%;对于工业锅炉,由于一般都不配备吹灰设备,所导致的热效率下降大多在5%以上,有些甚至高达10%以上。
3.降低锅炉出力
由于灰垢的导热性很差,较轻的积灰也能够产生很大的热阻,能够明显降低锅炉的出力。
积灰较严重时,能够使出力大幅度降低,有时可达60%。
4.降低锅炉寿命
低温板结灰垢含有硫酸,能够对所附着的受热面造成较严重的腐蚀,而高温结渣中所含的碱性金属盐,能够在高温的作用下与金属发生复杂的化学反应,对受热面造成更严重的高温腐蚀。
有资料表明:高温受热面(如过热器)处高温腐蚀可达0.8~2.6mm/年,如燃用高硫煤时,其腐蚀速度最高可达5mm/年以上。
(文/郑永彬)。
锅炉结渣与积灰的原因
锅炉受热面结渣的影响因素锅炉的结渣问题是燃煤电厂普遍存在的问题。
所谓“结渣”,是指熔灰在锅炉受热壁面上的积聚,其本质为锅炉中高温烟气携带处于熔融或部分熔融状态下的未燃尽煤粉颗粒,遇到低温的壁面冷却、凝固而形成沉积物的过程。
锅炉结渣是一个非常复杂的过程,涉及因素很多,它不仅与燃用煤种的成分和物理、化学特性有关,而且还与锅炉的设计参数有关(如燃烧器的布置方式、炉膛热负荷、炉内空气动力结构、炉膛出口烟温、过热器的布置位置、各部分的烟气流速和烟温、炉膛负压等),同时还受锅炉运行工况的影响(如负荷的变化、过量空气系数、煤粉细度、炉膛燃烧温度的控制、配风方式以及炉内燃烧空气动力场的控制等)。
这些因素总的来说可以分为两大类,一为先天因素,如燃用煤种的特性和锅炉的设计参数;二为后天因素,如锅炉的运行工况。
因此,在分析解决锅炉的结渣问题时就需要从这两个方面来考虑,以此判断导致锅炉结渣的主要因素。
1煤质特性对锅炉结渣的影响实际煤质与设计煤质偏差很大是造成炉膛结渣的主要原因之一, 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。
另外, 灰分中碱性和酸性两类氧化物含量之比即碱酸比偏高, 那么这种煤质容易发生结渣。
1.1 煤灰熔融温度在煤灰熔融性的四个特征温度中,一般以软化温度ST 作为集中代表。
通常认为ST 为1 350℃,是一个分界点,高于1 350℃,锅炉不易结渣,软化温度ST 越高,结渣可能性越小。
反之,ST 低于1 350℃,锅炉易于结渣,软化温度ST 越低,结渣可能性就越大,也就越严重。
煤灰熔融温度的高低,一般将煤灰分为易熔、中等熔融、难熔、不熔四种,其熔融温度范围大致为:易熔灰,ST 值低于1 160℃:中等熔融灰,ST 值在1 160℃~1 350℃范围内;难熔灰,ST 值在1 350℃~1 500℃范围内;不熔灰,ST 值高于15℃。
在考察煤灰熔融性时,还要尤其注意煤灰熔融性是在什么样气氛条件下的测值。
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锅炉受热面结渣的影响因素锅炉的结渣问题是燃煤电厂普遍存在的问题。
所谓“结渣”,是指熔灰在锅炉受热壁面上的积聚,其本质为锅炉中高温烟气携带处于熔融或部分熔融状态下的未燃尽煤粉颗粒,遇到低温的壁面冷却、凝固而形成沉积物的过程。
锅炉结渣是一个非常复杂的过程,涉及因素很多,它不仅与燃用煤种的成分和物理、化学特性有关,而且还与锅炉的设计参数有关(如燃烧器的布置方式、炉膛热负荷、炉内空气动力结构、炉膛出口烟温、过热器的布置位置、各部分的烟气流速和烟温、炉膛负压等),同时还受锅炉运行工况的影响(如负荷的变化、过量空气系数、煤粉细度、炉膛燃烧温度的控制、配风方式以及炉内燃烧空气动力场的控制等)。
这些因素总的来说可以分为两大类,一为先天因素,如燃用煤种的特性和锅炉的设计参数;二为后天因素,如锅炉的运行工况。
因此,在分析解决锅炉的结渣问题时就需要从这两个方面来考虑,以此判断导致锅炉结渣的主要因素。
1煤质特性对锅炉结渣的影响实际煤质与设计煤质偏差很大是造成炉膛结渣的主要原因之一, 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。
另外, 灰分中碱性和酸性两类氧化物含量之比即碱酸比偏高, 那么这种煤质容易发生结渣。
1.1 煤灰熔融温度在煤灰熔融性的四个特征温度中,一般以软化温度ST 作为集中代表。
通常认为ST 为1 350℃,是一个分界点,高于1 350℃,锅炉不易结渣,软化温度ST 越高,结渣可能性越小。
反之,ST 低于1 350℃,锅炉易于结渣,软化温度ST 越低,结渣可能性就越大,也就越严重。
煤灰熔融温度的高低,一般将煤灰分为易熔、中等熔融、难熔、不熔四种,其熔融温度范围大致为:易熔灰,ST 值低于1 160℃:中等熔融灰,ST 值在1 160℃~1 350℃范围内;难熔灰,ST 值在1 350℃~1 500℃范围内;不熔灰,ST 值高于15℃。
在考察煤灰熔融性时,还要尤其注意煤灰熔融性是在什么样气氛条件下的测值。
由于煤灰中的铁在不同气氛下处于不同的价态,在氧化气氛中,铁呈三价,32O Fe 熔点为1 565℃。
在还原性气氛中,铁呈金属状态,FeO 的熔点为1535℃。
而在弱还原性气氛中,铁呈二价,FeO 的熔点为1 420℃。
1.2 煤中含硫量和灰分含量灰的结渣指数取决于从中碱性氧化物与酸性氧化物的比值及煤中含硫量。
煤灰中碱性氧化物与酸性氧化物比值越小,煤中含硫量越低,则锅炉结渣指数值越小。
煤灰碱性氧化物与酸性氧化物的比值稳定,结渣指数则由煤中含硫量决定。
因此,煤中含硫量低,对避免锅炉结渣非常有利。
煤中灰分含量太高,炉膛中从量很大,一旦结渣,自然渣量也就很大,结渣的危害也就越大。
同时,煤中灰分含量较高,意味着煤的热值较低,煤粉可能燃烧不完全,导致不完全燃烧,增加热损失,而在炉膛内容易产生还原性气体,促使灰熔融温度降低,有助于产生结渣或加剧结渣的严重程度,电厂煤粉锅炉也不宜燃用灰分含量过低,热值过高的精煤,这样炉膛温度会产生过高情况,造成锅炉结渣。
减轻锅炉结渣的一项重要措施,就是适当降低负荷,以降低炉内温度。
2 锅炉运行工况的影响锅炉的运行工况也是影响炉内结渣情况的重要因素之一,其中主要包括煤粉、锅炉负荷、过量空气系数、炉膛温度水平以及火焰贴墙燃烧等等。
2.1 煤粉细度煤粉过粗,一是煤粉燃烧不易完全,使不完全燃烧热损失增加,降低锅炉效率。
二是可能出现过多的还原性气体,造成灰熔融温度下降,促进结渣的出现。
所以,磨煤机运行稳定,给粉机供粉均匀,煤粉细度适当,是防止锅炉结渣的重要措施。
煤粉也不是越细越好,煤粉太细,则会增加磨煤机的能耗,并不能改善燃烧状况,这样并不经济,电厂要通过锅炉运行各项指标的观测,以确定其煤粉的经济细度,在保证锅炉安全运行的条件下降低能耗。
利用煤灰的各种物理、化学特性来预测锅炉的结渣倾向的指标中常用的有3大类:灰熔点型、灰粘度型以及灰成分型。
每种类型中又分别包括许多指标。
实践证明,每单个指标的预测准确度是有限的,而将各种不同类型的指标综合起来对锅炉结渣进行判断,则准确度能大大提高。
采用结渣指标综合评价法可以判断任意一种煤种结渣的倾向程度大小。
2.2负荷锅炉负荷越高,随着热负荷的增大,炉膛温度和烟气温度也增高,则煤灰的结渣性也就越明显。
锅炉负荷也受供氧量及二次风旋流强度的影响,若负荷高时氧量没有相应保证,过量空气系数偏低,在还原性气氛中煤粉的灰熔点降低而容易结渣;二次风旋流强度过大,一次风扩展角度过大会造成飞边,在一次风气流冲刷侧墙水冷壁、冷灰斗斜坡时,灰粉在撞击受热面时形成结渣,同理旋流强度过小则一次风气流直接冲刷后墙水冷壁造成结渣。
2.3过量空气系数炉内的空气量会影响炉内的烟气气氛,灰粒在还原性气氛中,灰熔点会比在氧化性气氛中的熔点低30~50℃,对于含铁量高的煤, 当炉内局部区域过量空气过小且煤粉与空气混合不均匀时,可能产生还原性气氛,煤粉在还原性气氛不能被充分氧化,灰分中的三氧化二铁被还原成氧化亚铁,氧化亚铁与二氧化硅等形成共晶体,使熔点下降甚至能达到200℃;而且在还原性气氛中,已经处于熔融状态的灰粒要当温度降低的比在氧化性气氛中的温度低很多时才会凝固。
如果炉内缺氧,煤灰粒处于还原性气氛中,那么煤灰粒更容易熔化,而且熔化的煤灰粒在向水冷壁的运动过程中更难被凝固,从而造成水冷壁的结渣加重。
此外,空气量变化还会对炉膛内的温度产生重要影响。
2.4炉膛温度水平炉内燃烧器区域的温度越高,煤灰越容易达到软化和熔融状态,结渣的可能性就越大。
而影响燃烧器区域的温度水平的因素也很多。
例如,炉膛断面热负荷与燃烧器区域的壁面热负荷、燃料的发热量、水分含量以及锅炉负荷的变化等。
如果锅炉改烧发热量大的同类煤时,由于燃放热增多,燃烧器区域温度水平就越高,结渣的可能性就越大。
而锅炉的负荷越高,送入的煤粉越多,产生的热量越多,结渣的可能性就越大。
炉膛燃烧器区域截面热负荷A q 和壁面热负荷R q 是表征炉膛温度水平的2个重要参数。
因此,在预测锅炉的结渣倾向时除了要考虑煤成分的影响外,还要结合考虑A q 和R q 的影响。
炉膛燃烧器截面热负荷或壁面热负荷偏高, 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吸收, 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, 造成炉膛出口受热面结渣。
2.5 火焰贴墙对于四角布置直流式燃烧器的炉膛,煤粉气流由于受到气流刚度、补气条件和邻角气流的撞击等影响而引起火焰贴墙时,必然结渣。
对于布置旋流式燃烧器的炉膛,当旋流强度过大时,会引起飞近贴壁火焰;或某只燃烧器的旋流强度过小,气流射程太长时,可能使气流直冲对面炉墙或顶撞对面的火焰而导致结渣。
3 锅炉设计参数的影响锅炉的设计参数包括炉膛结构、锅炉负荷、炉内空气动力结构以及炉膛负压等。
3.1 炉膛结构锅炉设计时,偏小的炉膛容积或截面面积,易使得容积热负荷、燃烧器区域热负荷偏高,炉膛温度过高,造成在受热面结渣。
燃烧器在安装过程中,安装角度可能不符合设计的要求。
或者可能是燃烧器设计方面存在缺陷也能导致冷灰斗斜坡和后墙水冷壁结渣。
3.2 锅炉负荷锅炉负荷越高,随着热负荷的增大,炉膛温度和烟气温度也增高,则煤灰的结渣性也就越明显。
锅炉负荷也受供氧量及二次风旋流强度的影响,若负荷高时氧量没有相应保证,过量空气系数偏低,在还原性气氛中煤粉的灰熔点降低而容易结渣;二次风旋流强度过大,一次风扩展角度过大会造成飞边,在一次风气流冲刷侧墙水冷壁、冷灰斗斜坡时,灰粉在撞击受热面时形成结渣,同理旋流强度过小则一次风气流直接冲刷后墙水冷壁造成结渣。
3.3炉内空气动力结构首先,对结渣有直接影响的是炉内空气动力场的分布特性。
如,由直流燃烧器的整体高宽比过大、切圆直径偏大引起的炉膛火焰偏斜、一次风粉气流贴墙等都容易造成结渣;出口气流的方向在燃烧器出口结渣或烧损变形后会改变,正常的空气动力场结构遭遇破坏,使燃烧高温区结渣加剧。
此外,四角风粉管路的配风不均匀,也会影响炉内的燃烧情况和贴壁气氛,引起结渣。
3.4 炉膛负压炉膛负压如果过大,说明引风机抽吸力过大。
此时,炉内气流明显向上翘,火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,容易引起过热器处结渣。
3.5 燃烧器区域温度燃烧器区域温度水平高,炉膛出口烟温过高,这样有利于稳定着火,但容易引起结渣;燃烧器区域温度水平低,这时有利于减轻结渣,减少污染物的生成量,但由于燃烧器区域的温度水平低,不利于稳定着火。
另外,若吹灰器长期不投,受热面积灰增多时,可能导致结渣;燃用混煤时,灰渣的特性也有可能改变。
一般结渣性强的煤与结渣性弱的煤混合燃烧时,结渣性低于结渣性强的煤。
4防止结渣的措施与对策由上述锅炉结渣的原因,从燃煤的特性、锅炉内燃烧及运行管理状况等角度提出了对应的防止结渣措施与对策。
设计煤种,确保入炉煤发热量与之相当,电厂所供应的燃料煤质应符合锅炉设计以减轻炉内的结渣现象。
对于可能造成炉内结渣的煤种,可通过掺烧其他不易结渣的煤来改变煤灰的结渣现象的严重性,也可添加除渣剂来提高燃煤的灰熔点温度使高温下玻璃形态渣向结晶形态转化,从而减轻或者抑制结渣现象。
整好炉内燃烧工况根据锅炉燃烧的实际情况,确定合适的假想切圆直径,以保证上各喷燃器的安装角度与假想切圆一致。
保证燃烧切圆直径及火焰中心的高度和位置适中,发火距离合适,一次、二次风混合良好,氧量供应充足,使得炉膛水平及出口截面上温度场分布均匀且平均温度不太高。
保持合适的锅炉热负荷,不要超负荷运行。
使炉膛内燃烧区域和烟温场得以合理分布,从而避免因局部区域热负荷过高而结渣。
保持适中的煤粉细度。
根据实际煤种情况,通过调整分离器及系统通风量将煤粉细度调整至合适范围内。
因分离器不可能频繁调节,当燃煤的挥发份有所变化时,可通过改变一次风率的方法作为防止结渣和稳燃的辅助调节手段。
生产中,煤粉细度的选择,应兼顾稳燃、炉膛及炉膛出口受热面是否结渣、机械不完全燃烧损失、制粉电耗等诸因素综合考虑。
煤中发热量、灰分含量、全硫含量不宜过大,入炉煤粉不宜过粗。
加强运行和检修管理。
一般炉膛热负荷、燃烧区域温度分布、炉内气流的动力工况、煤粉细度、烟气中的氧量以及炉内是否有结渣现象等,都可以通过对运行中仪表的监视和实际观察得到了解,发现不良工况及时进行调整,对已出现的渣块要及时清除,这是防止结渣的重要手段。