电站锅炉智能吹灰优化系统.ppt

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需要 “污染面积灰可视化和智能吹灰指导”
1.监测受热面的污染状况，对各受热面的污染量 化，并实现可视化；
2.在量化的基础上，改变原吹灰模式，按需吹灰； 3.提高锅炉整体性能； 4.减小受热面的磨损。
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二、积灰特性：灰污如何形成的？
煤产生的不可燃固体残余物 称为灰渣。
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对流受热面积灰
烟气夹带部分固态灰渣经过热器、再热器、省煤器和空 气预热器等受热面。
高温积灰：部分灰渣在高温下挥发成气态，然后在水冷 壁、过热器和再热器管子表面上发生凝结，并与飞灰相 结合一起沉积在管子表面上，形成高温粘结性积灰。多 发生在屏式过热器、对流过热器、再热器等对流受热面 上。
积灰的程度与煤种有很大的关系，Fe基、Na基…… 由内外两层组成：内层呈液相形态，在受热面管子和外
层飞灰之间起着一种粘结剂的作用，形成块状沉积物， 发生二次物理、化学过程，积灰层的强度。形成盐 分……
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对流受热面积灰
低温积灰: 粒径较大的飞灰颗粒沉积,降低传热能力并可能引 起堵塞，主要出现在温度可能低于烟气中酸露点的管壁表面 上（如省煤器和空气预热器受热面），由酸液与飞灰凝聚而 成，因此低温积灰与冷却表面上发生的酸或水蒸气的凝结有 关。
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怎么办 ？！吹灰并不总是有益 ,存在最佳吹灰策略
手段：蒸汽吹灰、激波吹灰、声波除灰等，以蒸汽吹灰为主。 吹灰和积灰是两个截然相反的过程，后者增加受热面的热阻，
降低能量的利用率；而前者通过消耗少量的能量，减小热阻， 最终达到提高能量利用的目的。由于吹灰在增加传热系数、提 高热流率的同时，需要消耗一定的能量，并对受热面造成磨损， 因此，吹灰并不总是有益，吹灰器不恰当的运作不仅无助于提 高机组的经济性，反而可能影响机组的安全运行（磨损爆管）， 存在一个最佳吹灰策略的问题。
温度较低的受热面管壁上，形成复杂的低熔点复 合物，常以液相状态存在，称为熔池。熔池中的 碱金属硫酸盐会与管壁金属发生强烈的腐蚀反应， 形成所谓硫酸盐高温腐蚀。 高温腐蚀可导致管壁金属迅速减薄降低受热面管 子的使用寿命。
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灰污的危害？ 诱发事故，设备损坏
大渣块突然掉落，损坏设备； 渣块掉落在冷灰斗上，还会使水冷壁产生振动，
由三类物质构成：第一类物质为由于酸腐蚀而产生的反应产 物，其数量取决于产生酸腐蚀的量、反应温度以及受热面金 属的类型；第二类物质为随烟气碰撞受热面管子并沉积下来 的大部分飞灰；第三类物质为酸与飞灰中的铁、钠、钙等元 素发生反应形成的盐类。
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灰污的危害？
电站锅炉智能吹灰优化系统 (ISB System for PC Boiler)
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主要内容
锅炉受热面积灰及项目意义； 积灰特性； 受热面污染监测方法； 污染监测原理； 监测模型验证试验； 典型“锅炉智能吹灰系统”简介。
2020/10/62源自一、锅炉受热面吹灰及项目意义
美国电力科学研究院（EPRI）对全美境内91 台 电站锅炉灰污状况进行调查，统计数据表明 37%的机组锅炉频繁发生严重灰污，40%的锅炉 不时会出现灰污问题。
传热方面
主要热阻在烟气侧，特别是积灰附加热阻， 如得不到及时清除，显著地影响传热 。 预测： 3mm疏松灰或10mm熔融渣时，炉膛传热量下降40%， 炉膛出口烟温升高近300℃。 实测：炉膛积灰厚度由1mm增至2mm时，传热量减少28% 。
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灰污的危害？受热面的腐蚀
煤中S/Cl/碱金属较多，严重的灰污和高温腐蚀。 碱金属化合物，在高温条件下发生升华，冷凝在
受热面结渣和积灰，不仅会降低炉内受热面的 传热能力，还会引起与加剧锅炉腐蚀，降低受 热面使用寿命从而就降低了锅炉的可靠性和可 用率。
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国内不乐观？！
掺烧或改烧品位较低灰分高且灰熔点低
问题： 受热面积灰结渣程度的加剧。
通过锅炉的结构改造和运行调整不能完 全解决受热面的结渣积灰问题，吹灰是 清除灰污和维持锅炉受热面清洁的一种 极为有效的手段，它能提高机组可用率， 保证锅炉经济、安全运行。
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积灰特性
受热面积灰和结渣主要是由燃煤中矿物质在燃 烧过程中发生选择性沉积所造成的。
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积灰类型 灰污如何形成的？
1、炉膛辐射受热面结渣； 2、对流受热面积灰 ；
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炉膛辐射受热面结渣
煤燃烧过程中，部分灰渣形成熔化或半 熔化的颗粒，在凝固前由烟气携带碰撞 在炉墙、水冷壁或者高温段过热器上， 并粘附于其表面，经冷却凝固而形成焦 块。结渣而形成的焦块形态主要是粘稠 或熔融的沉淀物，并主要出现在锅炉辐 射受热面上，降低炉内受热面的传热能 力。
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如何吹灰？有保障吗？
吹灰器的问题：吹灰原理、结构不合理，在使用中被烧坏、 卡住，使吹灰器无法使用或效果很差。 吹灰的方式不合理：定时吹灰，不论积灰状况，到时间就 吹灰；根据排烟温度的高低进行吹灰，排烟温度高就吹灰。 不了解积灰的部位和程度，不考虑积灰是否严重、是否应 该吹灰、什么部位吹灰，锅炉受热面全部进行吹灰。既费 蒸汽，锅炉效率下降，又产生严重磨损。
煤粉炉冷灰斗排出的固态燃 烧残余物称为渣，烟气带出 的固态燃烧残余物称为灰。
灰分含量的高低决定了灰渣 生成量的大小。
煤在燃烧过程中所有可燃物 完全燃烧，煤中的矿物质发 生一系列分解、化合等复杂 反应后所剩余的残渣。
600MW锅炉即使所用煤的 灰分仅为15%，有700t/d 的煤灰产生。
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引发更多的落渣； 炽热渣块落入渣池，蒸发大量水蒸气，会导致
炉内压力的大幅度波动； 压力波动超过一定限制时，会引发燃烧保护系
统误动，切断燃料投放，导致锅炉灭火或停炉； ……
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三、受热面积灰监测方法
1、热流计：在炉膛水冷壁、过热器、
再热器、省煤器等“四管”等结渣积灰部 位安装，包括清洁热流计、灰污热流计， 通过两信号的差异判断水冷壁的污染程度。 （主要用于炉膛的监测）