燃煤锅炉结焦及预防措施研究

燃煤锅炉结焦及预防措施研究

摘要:随着我国工业化水平的不断提高,燃煤锅炉的使用类别也越来越丰富,除传统供应热水外,还有可以进行蒸煮和干燥的燃煤导热油锅炉。但这些锅炉中

的结渣、积灰和结焦等问题会大大降低煤炭转化利用效率。尤其在北方冬季,锅

炉的使用负荷骤然加大,这就进一步增加了锅炉产生结焦的概率。基于此,如何

采取有效预防措施来减少锅炉结焦成为各企业研究的重点。本文对燃煤锅炉结焦

进行简要概述,并对结焦的主要原因以及危害进行分析,进而提出锅炉结焦的预

防措施,以供参考。

关键词:燃煤;锅炉结焦;结焦预防

1、燃煤锅炉结焦的概述

在燃煤锅炉运行的过程中,结焦是最为常见的问题之一。该类现象发生的主

要原理是锅炉内部在燃烧过程中会产生很多的灰渣颗粒。这种颗粒会与烟气一起

运动,在锅炉内部到处乱飞,一旦与因炉膛水而受到冷却的烟气产生结合,就会

导致液态的灰渣颗粒在与水冷炉壁或炉墙接触时因温度降低而凝固,在第二次附

着到受热的管壁上时,就会形成一层疏松、绵软的灰屑。不过这类结焦通常容易

清理。此外,若在与水冷炉壁或炉墙接触后,液态的灰渣颗粒凝固不彻底,这时

灰渣的粘附力较强,就会直接附着到受热面管壁上,直至完全燃烧融化或吸附同

类灰渣造成结焦面积越来越大,从而严重影响锅炉的运行效率和工作质量。

2、燃煤锅炉结焦的原因

2.1设计与安装

结焦的主要原因是炉内的热负荷严重超过标准值,造成煤灰在炉内的长时间

逗留,形成结焦。设计过程中会产生以下几项常见问题:1、炉膛容积较小,出

口温度较高,造成出口附近的结焦。2、燃烧器的温度较高,在使用喷水器的过

程中,附近的炉壁会产生水汽形成结焦。3、风机的动力与炉墙的防护不足,影

响锅炉运行的效率。最后,在工作人员开始设计之前就必须确定好所选煤种,一

旦煤种类的质量较差,就会导致煤种无法满足锅炉的设计要求,熔点不符合标准,造成灰渣的大量集结,形成结焦。

2.2煤质材料

煤炭作为锅炉主要的燃烧物质,其燃烧过程产生的化学变化产生的灰渣物质

也成为结焦的主要成分。由相关数据可以得出,煤灰的熔点区间是1 000~1

600 ℃。软化温度是1 350℃,这个状态下的煤灰被称为难熔煤灰,中熔煤灰的

软化温度是在1200~1350 ℃之间,而软化温度<1 200 ℃统称为易熔煤灰,其

中灰熔点越低越容易结渣。煤灰主要是由无机氧化物组成,例如:三氧化二铁、

二氧化硅等。这些无机氧化物的熔点与燃烧反应各不相同,那么产生的结焦程

度也不尽相同,就拿氧化钙来说,含量低于35%时,会与三氧化二铝和二氧化硅

发生反应进而降低煤灰熔点,反之如果含量超过35%,就会提高煤灰的熔点。

2.3运行过程

纵观不同锅炉的运行过程,风喷口位置的速度不一样且数值差距较为明显,

具体差值在23m/s—35m/s内。当风喷口迎来第二次风时,风门的开度与控制表

盘显示的数据值严重不符,导致一、二次出风速度的差距越来越不稳定,导致炉

内气流混乱,造成炉壁结渣。除此之外,煤粉的粗细也是决定锅炉结焦程度的关

键所在。一旦发现,风喷口第一次喷风时,粉质较粗的灰渣颗粒会更容易附着在

水壁上继续燃烧,结焦生根,如此反复,形成恶性循环,造成严重的锅炉结焦。

3、燃煤锅炉结焦的危害

燃煤锅炉结焦的危害主要有以下几点:1、受热面管壁上或炉壁上的灰渣集

结附着到一定的面积,随着重量的增加,灰渣吸附能力会越来越差,这就导致在

锅炉的运行过程中会掉落大型焦块,并产生大量的水汽,造成炉底出现冷风,使

锅炉燃火熄灭,从而大大降低锅炉的运行效率。2、锅炉的高度均不低于8米,

焦块下落会产生较大的冲击力,严重时会使冷灰斗水冷壁遭到破坏,严重损坏锅

炉的相关设备。3、结焦会使炉内的过热气温升高,一旦超过标准值,就会造成

汽、水管道发生爆炸,严重威胁工人的生命财产安全。4、结焦会对锅炉本身的

使用过程造成伤害,不仅会降低锅炉的使用质量,还会减少锅炉的使用寿命。

4、锅炉结焦的预防措施

4.1提高锅炉设计过程的科学水平

我们常见的锅炉是拥有高大的炉膛外形,但切圆燃烧的直径却相对较小,这

一设计主要是为了缓解煤粉颗粒冲刷炉内壁的力度,为灰渣提升活动空间,增加

冷却空间。在进行相关数据设计时,一定要根据提前选择好的煤种进行调整,保

证锅炉的各项数据处于最优值。例如:要以提高燃烧气流在炉内壁的停留时间,

保证煤种的充分燃烧为目的,对炉内热负荷数值进行调整,减少结焦现象的产生,保证出口附近的洁净。

4.2提高燃料的管理力度

确保按设计煤种运行是锅炉良好运行性能体现的关键所在。锅炉的燃料选择

应符合其主要特性。只要出现燃煤严重不符合厂内锅炉燃烧标准的情况,车间有

权拒收。在储存燃煤的过程中,一定要按照不同的煤质进行分类。有条件的可以

烧不易报废的煤种(符合设计的煤质要求)。每天对燃煤用量进行核对,并对相

关数据进行记录与整理,及时准确地向运行人员提供与锅炉、燃煤相关的工业分析,用以增强锅炉燃烧的工作效率。

4.3为空气与燃料的良好混合提供保障

当风喷口位置的风速出现了较大的数据波动时,就说明炉内的总空气量较不

稳定,不仅会出现炽热焦炭,还会使炉内空气因得不到氧气而变成还原性气体。

为了减少上述情况的发生,工作人员必须做好空气与燃料的比例调配,提前调整

好锅炉内部的相关数值,避免出现严重的局部结焦或积灰。一旦烟气的含氧量低

于3%,可以通过调整火焰大小或配风来增加炉内的含氧量,提高煤粉的燃烧效率,为空气与燃料的良好混合提供保障。

4.4加强对炉内运行氧气含量的控制

氧气是燃烧过程中重要的参与物,锅炉运行过程中,氧气的利用效率是否高

效成为判断燃煤效率高低的关键所在,在保证各个燃烧区间煤粉浓度的均匀性的

基础上,根据煤种的试验情况对配风进行合理的控制和调整,确保受热均匀,受

热面炉壁不会产生局部温度过热的情况。加强锅炉内部的吹灰工作,在增加运行

含氧量的同时,降低炉内负荷。

5、结束语

综上所述,结焦是燃煤锅炉在运行过程中最常见的问题之一,严重时不仅会

影响锅炉的正常运转,还有可能对生命安全造成严重威胁。由于煤炭的特殊性质,其在燃烧过程中的发生的化学反应,使锅炉结焦这一问题不能被彻底解决,只能

从缓解和预防两个方面出发,减少锅炉的结焦程度。在锅炉开始运行前,必须进

行理论模拟保证一二次风的刚性以及燃烧切圆的半径处于锅炉运行的最佳数值,

提高煤炭在燃烧过程的使用率,为锅炉正常、平稳的运行提供保障,从根本上提

升燃煤锅炉企业的核心竞争力,为行业的健康发展做出贡献。

参考文献

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[2]刘杨,电厂锅炉结焦的原因及防治措施分析[J].科技创新与应用,2014(16):85.

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[5]王志强,燃煤锅炉结焦及预防措施研究[J].工业炉,2022,44(05):22-26.

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 范虎虎 (西安兴仪启动发电试运有限公司,陕西,西安)摘要:结焦是锅炉运行中较普遍的一种现象,尤其是当烧劣质煤的时候,结焦现象更为明显。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严重隐患。为此,防止锅炉结焦,了解结焦的危害、原因及预防和消除方法对运行人员具有十分重要的意义。 关键词:结焦,超负荷,周界风,配风,吹灰,打焦。 Abstract : Coking is a common phenomenon during boiler operating, and it can be more obvious while the inferior coal was combusted. It can not only influence the normal operation of boiler unit, but also can burry the hidden danger for safe operation. Therefore, it is very important to the operators to avoid coking, to knowing the influences of coking, to knowing the reason, the preventing and illuminating method of coking. Key words : Coking, over-load, perimeter air, air distribution, soot- blowing, coke removal. 引言 现代大型电站锅炉运行中,锅炉结渣、积灰是个长期存在的问题。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,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、锅炉的热经济性降低,还可能造成烟气通道的堵塞,影响锅炉的安全运行,严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。锅炉结渣是客观存在、不可避免的,从现有大型机组生产运行情况看,有相当数量的机组为不同程度的结渣问题所困扰。对采用常规煤粉燃烧方式的锅炉来说,炉膛结渣将一直是设计和运行中需要认真对待的问题。从理论上对锅炉结渣、积灰的原因进行分析、探讨,掌握锅炉结渣的规律,从生产实践上采取合理的措施防止锅炉结渣、积灰,防止锅炉掉大焦就具有长期的、现实的意义。 1.结焦机理:锅炉正常运行中,炉内火焰中心区域温度在1500℃以上,此处煤灰粒子呈熔融状态,当到达水冷壁或炉膛出口附近经过充分冷却时,其温度已降至灰熔点以下,灰粒固化就不会粘附在受热面上形成焦渣。但如果在运行中操作不当,配风不合理使燃烧中心偏斜、火焰贴墙或产生还原性气氛以及热负荷过高则会使炉墙附近烟温过高,熔融灰不能凝固,碰到水冷壁就会粘附在受热面上形成结焦。当水冷壁结焦时,其吸热能力下降,会使水冷壁附近及壁面温度进一步升高,从而加剧结焦的发展。

浅谈燃煤锅炉积灰结焦原因及防止方法

浅谈燃煤锅炉积灰结焦原因及防止方法 摘要:针对燃煤链条锅炉,通过多年实践归纳出锅炉发生积灰结焦的几个主 要因素:锅炉设备本身存在一些缺陷;锅炉运行中的不规范或不当操作;煤质问题,也是锅炉积灰结焦的重要原因。在此介绍了防止锅炉积灰结焦的几种方法。 供同行借鉴。 关键词:燃煤锅炉;积灰结焦;原因;防止;方法 引言 由于煤炭市场原因,锅炉多掺烧印尼煤。自掺烧印尼煤,主要存在如下问题:多次在水冷壁、燃烧器、过再热器附近等处出现严重结渣;导致炉膛出口两侧烟 温偏差较大,过热器、再热器管壁温度超温严重;过、再热器减温水量大,空预 器入口烟温高,燃烧器喷口烧坏或变形。这些问题的存在严重影响锅炉的安全经 济运行。针对上述问题,本文主要从运行调整入手对一期锅炉结焦原因进行剖析,并提出针对性对策。 1积灰结焦表现的现象 在锅炉实际运行特别是大负荷运行工况中,可以通过观察一些现象来判断是 否产生了积灰结焦。在锅炉的运行过程中,如果发生了积灰结焦问题,常出现以 下现象:(1)锅炉炉膛温度比正常运行时偏高;(2)炉膛火床火焰呈暗红色或 橙红色,而且火焰比较短;(3)蒸汽锅炉的压力、温度降低,其出力逐步下降 或迅速下降;(4)锅炉的引风机负荷比正常运行状态下逐渐增大;(5)省煤器 和空气预热器出口负压逐渐增大或在数小时内迅速增大;(6)观察炉膛上部烟 道出口处的水冷壁管壁表面有粘在上面较厚的积灰结焦,炉膛烟道出口严重堵塞等。 2结焦的原因分析

1)掺烧印尼煤煤种:印尼煤灰熔点变形温度(ST)大部分分布在1110~1190℃之间,而且变形温度与融化温度差值在20~30℃,属于易结焦煤种。2)锅炉改造 导致燃烧区域的变化:锅炉燃烧器进行低氮改造,最低燃烧器下移,但在原有燃 尽风上方增加四层SOFA风,取消B、C、D层左右两面侧墙各8根吹灰器。3)锅 炉氧量的影响:氧量不足使得煤粉燃烧不完全生成CO,形成还原性气氛,CO等 还原性气体与煤灰接触时,会将煤灰中具有高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO,FeO又在煤灰中CaO的助熔作用下,进一步与煤矿灰中具有高熔点Al2O3生成低 熔点的共熔混合物CaO.FeO+CaO.Al2O3,它们的熔化温度仅有1000-1200℃,结 焦几率增大。4)四角风速不均:由于前后墙导致粉管行程不一致,造成同一喷 嘴的横截面上煤粉浓度和颗粒分布不等,引起局部缺氧局部结渣。5)煤粉过粗:制粉设备缺陷或者一次风压控制高导致煤粉过粗,使得煤粉在主燃烧区无法燃尽,拉长火焰,使得炉膛出口温度上升,导致煤灰容易在过再热器管壁上结焦积灰。6)配风不合理:在掺烧调整过程中,未能根据煤种熔点和挥发分及时调整配风,导致部分印尼煤燃烧器区域或者燃烧区风量不足,导致燃烧器喷口结焦。7)锅 炉吹灰方面:一是部分炉膛结焦面,吹灰器无法吹到部位;二是吹灰系统压力调 节阀控制性能差,长吹在吹灰过程中压力下降至0.5-0.6MPa,甚至还有长吹吹到 一半因为蒸汽参数不合格自动退出;三是吹灰器行程不到位和吹灰时间设定过短,导致吹灰效果差。8)一次风压控制不合理:一是一次风压过低,降低一次风压 容易造成煤粉过细,加上印尼煤挥发性高容易着火,形成贴壁燃烧,在燃烧器附 近和水冷壁墙面燃烧形成结焦;二是一次风压高,使得煤粉较粗,导致煤粉在主 燃烧区无法燃尽,拉长火焰,炉膛出口温度高,造成煤灰在过再热受热面形成积 灰结焦。 3止燃煤锅炉积灰结焦的主要方法 在锅炉燃煤煤种不确定或者是有灰熔融点温度(ST)低的燃煤的情况下,为 了减缓和防止锅炉积灰结焦,主要以控制炉膛温度不宜过高,特别是大负荷的工 况下容易使炉膛温度过高,在这种情况下,对灰熔点低的燃煤很容易产生积灰结焦。因此要注意从以下几方面采取相应措施。(1)要注意锅炉及烟风道的密封性,在运行操作时能反映真实的风压和含氧量。(2)在锅炉运行操作上,注意 调整配风比,通风量要充足;不能新风量过大,二次风过小,掌握好送风配风温

锅炉结焦的原因及预防

燃煤锅炉结焦的原因及预防措施 The Causes and PreVentions for Coal 一fired Boiler Coking 摘要:锅炉结焦是燃煤电厂经常遇到的问题,对锅炉安全运行危害很大。从煤质特性、锅炉设计及运行等方面分析造成结焦的原因,并提出了防止结焦的措施。 关键词:燃煤锅炉;结焦;预防措施 锅炉结焦是燃煤锅炉运行中比较普遍的问题,结焦是煤粉炉中熔融的渣粒粘结在受热面上的一种现象。一般情况下,炉膛火焰的温度很高,在此温度下,燃料燃烧后的灰多呈熔化或软化状态,随着烟气一起运动的灰渣粒,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。若渣粒是以液态或半液态粘附到受热面管壁或炉墙上,将形成一层致密的灰渣层,称为结焦。受热面结焦后,结焦层热阻很大,受热面传热能力下降,炉内吸热减少,导致烟温升高,锅炉排烟损失增大。与此同时,会引起汽温偏高,运行中为保持额定参数,不得不增加减温水量,甚至被迫降低出力。炉膛出口温度升高引起炉膛出口结焦后,增加了烟气阻力,也会造成锅炉运行经济性降低。水冷壁结焦后,传热能力下降,结焦和不结焦部分受热不均匀,可能引起水冷壁爆管事故。炉内结焦后,炉膛出口烟温上升引起过热汽温升高,而过热器、再热器结焦会加大热偏差,导致高温过热器、高温再热器超温爆破。当锅炉结焦严重,大焦突然落下时,还有可能造成灭火,甚至砸坏水冷壁管子,造成恶性事故。 1 锅炉结焦原因 从根本上看,燃煤电厂炉内结焦问题既是一个复杂的物理化学过

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燃煤电厂锅炉结焦原因分析及解决措施探讨 摘要:锅炉结焦,时间长了会导致锅炉受热面传热系数降低,炉膛温度高,排烟温度升高,锅炉效率降低;结焦也会使水冷壁管循环流速下降,严重时会引发爆管造成停炉事故。本文通过对电厂锅炉运行过程中结焦带来的危害、结焦原因分析,有针对性的提出预防结焦的措施,优化电厂锅炉运行管理,从而确保锅炉长期安全高效稳定运行。 关键词:电厂锅炉;结焦;事故;预防;措施 引言 近年来,随着我国高压超高压传输技术的不断发展,国内电力企业技术力量的世界地位在不断提高,国内经济快速发展对电力的需求也越来越大。目前我国的电力主要生产方式仍然是火力发电,发电厂锅炉是火力发电系统中最重要的机械设备,需要对其利用效率和效果、安全运行等方面进行研究。大型电厂锅炉使用煤粉作为主要的燃料,燃烧煤粉会产生大量的粉煤灰和氧化物质,特别是灰熔点较低的煤种还会产生结焦现象,对锅炉安全运行有较大不利影响。因此,本文分析总结了电站锅炉结焦的原因,并提出相应的合理对策。 1概述 燃煤锅炉因燃料自身及燃烧器设备的原因,运行过程中锅炉结焦是比较常见的现象。电厂锅炉作为大型、特大型锅炉,结焦的原因也是多种多样的,如果不能针对性的采取有效措施,将会对过路的安全运行及经济效益产生较大影响。因此,必须引起足够的重视。 2锅炉结焦的危害 电厂锅炉运行一定的时间之后,往往会出现结焦的问题。在这一过程中,首先是锅炉燃烧器喷口、喷口两侧水冷壁上出现颗粒状的灰粒,进一步扩大到炉膛四周水冷壁,大量聚集凝结之后,会直接在其表面形成一层粘结性的焦渣,这就是锅炉结焦现象。 锅炉结焦,时间长了会导致锅炉受热面传热系数降低,对热量的吸收大大降低,炉膛温度升高,排烟温度升高,可能引发除尘器损坏事故;结焦也会使水冷壁管循环流速下降,严重时会引发爆管造成停炉事故。就会有较大块的焦块出现,甚至还会从炉膛的水冷壁管上直接掉落,从而落入底部的捞渣机内部,,这样就会让其底部的水封密封水直接飞溅到相应的高度,让内部水瞬间气化,导致实际的工况出现一定的变化,导致炉膛负压受到干扰,甚至直接转变为正压,进而在燃烧过程中出现较大的烟气压力波动,如果超出运动的范围波动,则会出现锅炉喷火、灭火的情况。部分较快直接粘结在锅炉内部的低氮燃烧器的周边,使得其出现较大的焦块,从而对内部的燃烧稳定性产生直接的影响。 3电厂锅炉结焦原因分析 锅炉结焦可能有以下原因: 3.1锅炉设计结构及燃料煤种影响 锅炉设计容积热负荷决定锅炉本身抗结焦能力,某单位1号锅炉设计容积热负荷为97.58kW/m3,设计燃用煤种为烟煤,为降低燃料成本,大比例掺烧褐煤(比例40-70%),该煤种灰分大,灰熔点较低。根据电站锅炉设计要求:同容量下,燃用褐煤(易结焦煤)的锅炉容积热负荷应低于燃用烟煤的锅炉,即锅炉容积适当增大,否则因烟气量大到达炉膛出口时无法得到充分冷却,出口烟温升高,造成炉膛上部结焦。

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

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燃煤机组锅炉结焦的原因分析及防范措 施 摘要 本研究主要分析了燃煤机组锅炉结焦的原因以及针对这一问题的防范措施。 通过对现有文献的综述和实验数据的分析,我们发现燃煤机组锅炉结焦的主要原 因是锅炉内的颗粒积聚和沉积物的堆积,导致气体和固体媒介的流动受阻。同时,高温和反应物种之间的互相作用也会加剧这一问题。针对燃煤机组锅炉结焦的预防,我们可以采取几种措施。 关键词:燃煤机组锅炉,结焦,颗粒积聚,防范措施 1.结焦原因分析 1.煤质特性 煤质特性是影响燃煤机组锅炉结焦的重要因素之一。煤的含碳量、挥发分含量、焦渣特性等都会对结焦产生影响。待燃煤的含碳量越高,可能导致燃烧过程 中生成的焦炭量增加,进而增加结焦的倾向性。挥发分含量高的煤可能在燃烧时 产生大量的焦油物质,尤其是高温区域的挥发分可能会在冷却的过程中凝结,形 成焦炭粒子,进而降低流化性能。而焦渣特性主要包括焦渣粘度和可脱碳性等, 高温下的焦渣粘度高、可脱碳性差的煤炭更容易形成结焦。在燃煤机组锅炉运行 过程中,必须对煤质特性进行全面的分析,确保使用的煤炭符合要求,以减少结 焦现象的发生。 1.2.气固流态特性 气固流态特性是燃煤机组锅炉结焦的重要原因之一。在燃煤机组锅炉中,气 体和颗粒物质以流态方式相互作用,形成气固流态特性。当气固流态不稳定或不 均匀时,会导致床内的颗粒物质黏聚、聚结和积聚,最终形成结焦现象。这种不 稳定和不均匀性可能是由气体速度、颗粒物质粒径、颗粒物质密度、颗粒物质形

状等因素造成的。了解和控制气固流态特性对于防止燃煤机组锅炉结焦具有重要 意义。气固界面传质也是燃煤机组锅炉结焦的原因之一。在床内,气体与颗粒物 质之间存在质量传递的过程。如果气固界面传质不平衡或者传质速率较快,会导 致颗粒物质中的挥发分和焦炭产生不均匀的分布,从而加剧结焦的程度。通过调 整床内气体和颗粒物质之间的传质速率,可以有效地减少结焦反应的发生。床内 气体的成分对结焦现象也有重要影响。当床内气体中存在高浓度的焦炭物质或催 化剂等不良组分时,会加速结焦的发生。这些不良组分可以在颗粒物质表面催化 或促进结焦反应的进行,导致堆积而形成结焦。 1.3.操作条件和运行参数 操作条件和运行参数是燃煤机组锅炉结焦的主要原因之一。例如,锅炉温度 过高和过低都会导致锅炉中的颗粒聚集和堆积,从而使锅炉疏松度下降,减少了 锅炉中空气和固体颗粒之间的接触面积。气体速度过快也会限制颗粒与锅炉之间 的接触,增加了固体颗粒在锅炉中停留的时间,从而增加了结焦的可能性。在运 行参数方面,气体流速、锅炉厚度和颗粒大小等参数的不合理选择也会增加结焦 的风险。控制和调节好操作条件和运行参数是预防燃煤机组锅炉结焦的重要措施。原料品质和固体循环率也对燃煤机组锅炉结焦起着重要影响。原料中含有过高的 焦炭或灰分等不良成分会引起结焦问题,而固体循环率过高会使锅炉中的颗粒堆积,进一步加剧结焦现象。 1.防范措施 1.煤质选择和预处理 煤质选择和预处理是防范燃煤机组锅炉结焦的重要措施之一。选择合适的煤 种是关键,应优先选择低灰分、低硫分的煤炭,这样能降低煤炭中的灰分和硫分 对结焦的影响。需要进行适当的预处理工作,如破碎和筛分,以减小煤炭的粒度 和提高煤质的均匀性,从而使得煤炭更加容易被气化。可以采取化学方法对煤炭 进行脱硫处理,以降低煤炭中硫分的含量,避免结焦的发生。通过选择合适的煤 种和进行适当的预处理,可以有效防范燃煤机组锅炉结焦的问题。还可以通过调 节流化床中的气体组成和流速来防范燃煤机组锅炉结焦。要控制气体中的氧气含

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燃煤锅炉掉焦灭火分析及防范措施 摘要:火力发电厂锅炉,由于直接燃用煤等矿物燃料,生成的灰烬会在锅炉受热面外部的不同温度区域引起不同程度的积灰结焦,它会破坏正常燃烧工况,减少锅炉出力,破坏正常水循环,严重时大块焦渣掉落,可能造成锅炉扰动过大而灭火,甚至砸坏水冷壁造成恶性事故。锅炉结焦的原因是多方面的,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、炉内气流的空气动力场状况、锅炉设备漏风等等,文章对锅炉结焦形成机理及掉焦灭火过程、产生的危害、结焦原因进行了分析,并制定出了相应防范措施。 关键词:燃煤锅炉;掉焦灭火;缺氧燃烧;防范措施 Abstract: The thermal power plant boiler, the different temperature regions due to the direct combustion of coal and other fossil fuels, ashes generated in the boiler heating surface external cause varying degrees of fouling coke, it will disrupt the normal combustion conditions, to reduce the boiler output, destructionthe normal water cycle, a serious chunk of cinder fall, may cause the boiler disturbance large fire-fighting, and even smashed the water wall creating a vicious accident. Boiler coking of the reasons are manifold, involving the design of the boiler, burner design and layout, design coal as well as the actual operation of coal characteristics and differences in the furnace air flow aerodynamic conditions, boiler equipment, air leakage, etc. article boiler coke formation mechanism and coking process, the harm, the coking reason, and to develop the appropriate preventive measures. Keywords: coal-fired boilers; coking; hypoxia combustion; precautions. 火力发电厂锅炉在运行中,由于直接燃用煤等矿物燃料,生成的灰烬会在锅炉受热面外部的不同温度区域引起不同程度的积灰结焦,从而造成锅炉受热面传热能力恶化、锅炉经济性下降、锅炉安全可靠性降低等影响,因而我们应对锅炉积灰结焦的形成机理予以分析,并引起足够重视,在运行中采取有效措施预防。 锅炉结焦的原因是多方面的,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、炉内气流的空气动力场状况、锅炉设备漏风等等,因此防止或解决锅炉的结焦问题首先应综合分析找出结焦的原因,从多方面入手,加以解决。 这里以合山#1 锅炉为例对锅炉的结焦形成原因,产生的危害及运行中的预防进行分析论述。我公司#1锅炉为DG1004/18.5-Ⅱ1东方锅炉厂生产的亚临界压力,一次中间再热的自然循环锅炉,单炉膛,燃烧器布置于炉膛四角,切圆燃烧,尾部双烟道结构,采用挡板调节再热汽温,固态排渣,全钢架悬吊结构,平衡通风,半露天岛式布置,采用中间储仓式制粉系统,热风送粉。于2004年l2月投产,在2OO6年5月22日、6月1日连续发生2次锅炉灭火事故,从故障现象和参数来分析,两起灭火事故非常相似,灭火前10秒锅炉燃烧一直稳定,

煤粉锅炉煤质结焦性能分析与预防结焦建议

煤粉锅炉煤质结焦性能分析与预防结焦 建议 摘要:煤是我国工业生产中的重要原料和能源物质,但是煤的性质和成分各 不相同,为了有效、迅速而准确的控制煤炭加工产品的品质,就要进行煤质分析,通过对煤质的不同需求来进行不同侧重点的检验。其中最重要的就是对煤质检验 的数据精准度把握。通过多年实践归纳出锅炉发生积灰结焦的几个主要因素:锅 炉设备本身存在一些缺陷;锅炉运行中的不规范或不当操作;煤质问题,也是锅 炉积灰结焦的重要原因。在此介绍了防止锅炉积灰结焦的几种方法。供同行借鉴。 关键词:锅炉;结焦;煤质;检验 1导言 含盐废热锅炉的难点在于受热面容易积灰,严重时发生“积灰搭桥”,甚至 烟道堵塞,最终不得不停炉进行清理,严重影响了整个焚烧系统的长期安全稳定 运行,但是,国内外对焚烧锅炉处理含盐废液的研究较少。因此,锅炉积灰问题 亟待解决。 2积灰结焦表现的现象 在锅炉实际运行特别是大负荷运行工况中,可以通过观察一些现象来判断是 否产生了积灰结焦。在锅炉的运行过程中,如果发生了积灰结焦问题,常出现以 下现象: (1)锅炉炉膛温度比正常运行时偏高; (2)炉膛火床火焰呈暗红色或橙红色,而且火焰比较短; (3)蒸汽锅炉的压力、温度降低,其出力逐步下降或迅速下降; (4)锅炉的引风机负荷比正常运行状态下逐渐增大;

(5)省煤器和空气预热器出口负压逐渐增大或在数小时内迅速增大; (6)观察炉膛上部烟道出口处的水冷壁管壁表面有粘在上面较厚的积灰结焦,炉膛烟道出口严重堵塞等。 3煤质分析简述 一般情况下,针对煤炭整体质量和燃烧特点而进行的研究被称为煤质分析, 并通过运用物理或者化学手段的对煤样进行更深入的化验研究和测试。对煤质进 行分析的过程当中,要按照我国相关标准与工艺要求进行严格的展开,从而对相 关设备与工艺的设计、作业的顺利开展以更多有效的参考保障,使煤质分析能够 顺利进行。 在进行煤质化验当中煤质分析环节为什么会出现误差,很大一部分原因都是 由于化验人员的自身所造成的。比如,化验人员素质低下,没有强烈的责任心, 实际操作过程不规范不专业,缺乏专业知识等都会造成分析结果出现误差,影响 煤质化验。另外,没有很好的管理措施,管理制度不完善,也是致使煤质分析出 现误差的原因之一。 4产生积灰结焦的原因 4.1设备存在的问题 锅炉设备在使用过程中,由于各种原因造成的维护保养不到位或者是不彻底,使其在运行中会出现一些意想不到问题,常见的问题主要有以下几方面: (1)锅炉本体和烟风道密封不严漏风严重。主要表现在:炉排侧密封不严, 炉墙严密性较差,省煤器落灰管密封不严,空气预热器故障引起的烟风管互窜烟 风或者是风道严重堵塞,导致空气量不足等。不能真实反映操作的风温、风压。 (2)未安装吹灰装置或吹灰装置不能正常发挥作用。因为各种原因有的锅炉 本身没有配置吹灰装置;有的虽然安装了吹灰装置,但是没有安装辅助设施,如:所需的空压机或蒸汽管道等装置没有配套安装,致使吹灰装置无法正常发挥作用等。

大型燃煤电厂锅炉等离子结焦原因分析与防范措施

大型燃煤电厂锅炉等离子结焦原因分析与防范措施 摘要:某公司拥有两台超超临界660MW机组四角切圆锅炉,最下层A、B层燃烧器各配备 有4个等离子点火器,在机组启、停和低负荷运行时投运运行。但是在等离子长时间运行期 间容易出现结焦现象,造成等离子壁温超限。本文从造成等离子壁温超限的原因入手,进一 步分析造成等离子点火器结焦的影响因素,总结了防止等离子壁温超限和等离子结焦的运行 防范措施,为同类电厂提供参考。 关键词:锅炉;等离子;结焦;措施 0 引言 某公司拥有2台660MW机组锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,单炉膛、一次 中间再热、四角切圆燃烧方式、平衡通风、Π型半露天布置。锅炉燃烧系统按六台中速磨冷 一次风直吹式制粉系统设计,24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角,煤粉和空气从 四角送入,在炉膛中呈切圆方式燃烧。锅炉点火方式采用两层等离子点火,分别布置在最下 层的A、B层燃烧器处。 1 设备概述 等离子点火技术的基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。等离子燃烧系统由点火系统和辅 助系统两大部分组成。点火系统由等离子燃烧器、等离子发生器、电源控制柜、隔离变压器、控制系统等组成;辅助系统由压缩空气系统、冷却水系统、图像火检系统、一次风在线测速 系统、蒸汽暖风器、等离子壁温检测等组成。锅炉采用无油点火,由A、B制粉系统配置了 等离子燃烧器。等离子燃烧器的功能是作为锅炉点火和助燃使用。锅炉在燃用设计煤种或校 核煤种时,不投用等离子装置时最低稳燃负荷为锅炉的35%BMCR,并在不投用等离子装置时最低稳燃负荷及以上范围内满足自动化投入率100%的要求。 2 等离子壁温超温和等离子结焦原因分析 锅炉等离子长时间运行时壁温容易超限,其主要原因是由于等离子点火器结焦而引起的。造 成等离子结焦的影响因素主要有以下几个方面:一是等离子点火器内筒结构设计不合理,内 筒内径偏小,其次等离子点火枪与燃烧器内筒配合设计不合理,这些因素造成着火点偏前, 火焰距离喷燃器喷口过近造成等离子结焦。二是等离子燃烧器长时间运行后,燃烧器存在变 形或吹损等缺陷,影响煤粉气流状态,引起煤粉气流存在旋流或煤粉浓度分布不均等情况造 成等离子结焦。三是等离子燃烧器结焦后,在外部无法将焦块彻底清理干净,再次投运等离 子后更容易引起等离子结焦。四是等离子点火枪漏水后引起煤粉结块,从而造成等离子结焦。五是磨煤机出口一次风速、磨煤机出口温度控制不当,特别是燃烧煤灰熔点过低的煤种时容 易引起等离子结焦。 3 等离子壁温超温和等离子结焦防止措施 在机组正常运行时,等离子投运前对等离子进行全面检查,检查等离子载体风和冷却水是否 运行正常,有无等离子点火器有无漏水现象,发现异常后及时处理,防止等离子因设备缺陷 和维护不到位造成运行时出现结焦现象。等离子投运前必须先将摆动喷嘴回到水平位(初始0°位)后,才允许等离子体点火器拉弧;且等离子体点火器拉弧期间摆动喷嘴不得参与摆动,防止烧坏摆动喷嘴。当机组负荷低于264MW时投运运行磨煤机对应的A层或B层等离子进 行助燃,当机组负荷低于280MW且高于264MW,投运A层或B层等对角(#1角、#3角或 #2角、#4角)两只等离子进行助燃,等离子投运期间每小时轮换投运一次,防止等离子长 时间运行引起结焦,当机组负荷高于280MW时及时停运等离子。若A、B磨煤机同时运行时,每层制粉系统各投运对角两只等离子助燃,但是当机组负荷高于264MW时若出现火检闪烁、总煤量低于100t/h或水煤比<6.4等燃烧不稳的现象以及磨煤机有隔层运行情况或其他辅机

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:

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 摘要:锅炉结焦是燃煤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,严重时还会使锅炉被迫停运。 关键词:锅炉结焦;原因;预防 1 前言 煤粉炉燃烧后的固态产物为飞灰或渣粒,若渣粒以液态或半液态粘附到锅炉 受热面管壁上或炉墙上,将形成一层紧密的灰渣层,称为结渣或结焦。炉膛内结 焦后会使炉膛内的传热恶化,炉膛内的辐射传热量减少,炉膛出口烟温升高,对 流受热面区域的热负荷增加。若炉膛出口结焦则会造成烟气流动阻力增加,同时 传热热阻增大,水冷壁吸热量大幅度减少,使得后面的对流受热面的热负荷增加,使过、再热器管壁严重超温,威胁锅炉的安全运行,严重时可能出现过、再热器 管爆漏。不论是炉膛内还是炉膛出口结焦都会引起排烟温度升高,排烟损失增大,锅炉结焦后,为了维持过再热汽温度,在运行中就要限制锅炉负荷,从而引起锅 炉热效率降低。炉膛内未结焦受热面金属表面温度升高,腐蚀性气体增加,水冷 壁结焦后复合硫酸盐,从而引起高温腐蚀。水冷壁大面积结焦使水冷壁的重量增加,对水冷壁及其悬吊装置安全运行造成威胁。若结焦严重时,大焦块垮塌,可 能造成锅炉熄火或砸伤炉膛底部水冷壁,造成恶性事故。锅炉结焦相应单位发电 的燃料量增加,烟气量和飞灰量相应增加,对受热面的磨损增加,受热面的使用 寿命缩短。 2 影响锅炉结焦的原因 2.1 灰的性质 灰的性质主要是指灰的熔化性和烧结性。熔化性影响炉膛内的运行工况,而 烧结性则影响对流受热面,特别是过热器的积灰性能。 燃料在炉膛内燃烧时,在高温的火焰中心,灰分一般处于熔化或软化状态, 具有粘性,这些具有粘性的灰粒接触到受热面管壁或炉膛墙壁,就会粘结在上即 形成结焦。 2.2 影响灰熔点的因素 1)灰的成分 影响灰熔化特性的首先是灰的成分,灰中一般都含有氧化硅、氧化铝、各种 铁的氧化物(氧化铁、三氧化二铁、四氧化三铁)、氧化钙、氧化镁、氧化钾、 氧化钠等。主要成分有四种:氧化硅、氧化铝、各种铁的氧化物、氧化钙。不同 成分具有不同的熔点,不同的成分组合其熔点也不相同。 2)周围的介质 周围的介质因素改变时灰分的熔点也会发生改变,例如:当一氧化碳、氢气 等还原性气体存在时会使灰的熔点降低。因为还原性气体能使灰分中的铁氧化物 还原,产生低熔点的氧化铁。因此,在锅炉燃烧时,如果局部缺氧产生不完全燃烧,则会生成还原性气体一氧化碳使灰的熔点降低,导致炉膛内产生局部结焦。 3)灰的浓度 燃烧多灰分的煤容易结焦,这是因为灰中的各种成分在加热过程中相互接触 的机会增加,则产生化合、分解、助熔等到作用的机会也越多,使灰熔点有所下降。如灰中含灰量越少,其中某些助熔成分被可燃物分隔开来,则降低灰熔点的 可能性也将减少。故煤中灰分的含量对灰熔点也有一定的影响。 2.3 运行人员操作方面

锅炉炉膛结焦的原因及预防措施

锅炉炉膛结焦的原因及预防措施 锅炉炉膛结焦的原因及预防措施 1、概述 某垃圾焚烧处理厂现有2台国产75 t/h循环流化床生活垃圾焚烧锅炉,采用单锅筒、自然循环、膜式水冷壁、圆形绝热分离器、u型返料器、外置高温过热器等技术结构。由于采用了外置换热器技术,可有效防止垃圾焚烧产生的hc1气体对受热面高温腐蚀,采用布袋除尘与尾部脱硫、烟气净化处理装置相结合以达到烟气环保排放。 该型锅炉适用于生活垃圾和煤混烧,产生的蒸汽用于发电、供热,设计日处理生活垃圾量为500 t/h,垃圾与煤的比例为8:2。锅炉采用前墙给煤、前墙垃圾给料方式,水冷布风板后部设计有800mm x400 mm的排渣槽。在锅炉密相区后侧布置有外置床,内有高温段过热器,外置床下部与排渣槽相连,上部有条形天窗与炉膛密相区相通。锅炉配有2台风道点火器,油枪为压缩空气雾化,采用水冷滚筒冷渣器,2级链斗除渣系统。 2、结焦部位及原因分析 循环流化床锅炉的结焦分为:低温结焦和高温结焦。低温结焦是灰渣的温度低于灰的熔点,由颗粒堆积而相互粘连形成的。低温结焦一般发生在冷渣器内或停炉过程中,由于床层流化质量差而生成,从焦块的外观看,灰渣颗粒有序排布,比较松软,很容易摔碎。高温结焦是在床层流化良好,而局部或整个床层的温度高于灰熔点形成的,此种焦块表面的颗粒已经熔化,焦块坚硬。 2.1分离器、u型阀和外置床内结焦 由于垃圾焚烧cfb锅炉在国内没有成熟的炉型,制造厂是在摸索、借鉴中不断改造设备、积累经验的。该厂的垃圾焚烧cfb锅炉是河北省南部的第1家垃圾焚烧锅炉,其最明显的改进在外置床上。运行中从分离器、回料阀进入外置床的高温灰,由部分一次风(回燃风)从其下部经风帽将灰流化,以促进对过热器的热交换。锅炉厂设计外置床内的流化风速为1m/s,设计回燃风量为5000m3/h,在锅炉正常

火电厂锅炉结焦原因分析及预防措施

火电厂锅炉结焦原因分析及预防措施火电厂锅炉结焦原因分析及预防措施 火电厂的锅炉结焦问题一直是电力行业中非常关注的话题。锅炉结焦不仅会降低锅炉的热效率,还可能导致设备故障和安全事故。本文将对火电厂锅炉结焦的原因进行分析,并提出一些预防措施。 一、原因分析 1. 燃料品质差:如果燃料的灰分、硫分等含量较高,会导致燃烧时生成大量的燃烧产物,易于形成结焦物质。 2. 炉内温度不均匀:炉内的温度分布不均匀会导致部分区域的温度过高或过低,温度过高易于引起结焦。 3. 炉内管道积灰:锅炉炉内管道积灰导致传热效果降低,使得管道表面温度升高,进而导致结焦。 4. 过量供氧:过量供氧会增加燃烧过程中的氧浓度,形成高温氧化区域,从而加剧结焦现象。 二、预防措施 1. 优化燃料选择:选择低灰分、低硫分的燃料,减少燃烧产物的生成,降低结焦的可能性。 2. 加强调试和运行管理:定期对锅炉进行检查和维护,清理炉内的积灰,并保持炉内温度均匀分布。

3. 控制供氧量:合理调整供氧量,避免过量供氧,防止形成高温氧化区域。 4. 加强监测与预警:建立火电厂锅炉结焦的监测系统,及时掌握炉内管道积灰情况,并进行预警处理。 5. 定期清洗管道:定期清洗火电厂锅炉内的管道,防止管道积灰,提高传热效果。 6. 合理调整炉内参数:根据锅炉运行情况,合理调整炉内参数,确保炉内温度和压力在合适范围内。 7. 强化人员培训:加强对锅炉操作人员的培训,提高他们的操作技能和维护意识,降低事故和故障的发生率。 总之,火电厂锅炉结焦问题需要引起足够的重视,并采取相应的预防措施。通过优化燃料选择、加强运行管理和监测预警,可以有效地避免锅炉结焦问题的发生,保证锅炉的正常运行和高效工作。

锅炉结焦的预防及对策

锅炉结焦的预防及对策 1.结焦的危害 炉膛结焦会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,同时,由于水冷壁结焦使炉内换热减弱,炉膛出口烟温升高,导致主蒸汽温度和再热蒸汽温度升高,减温水量剧增,严重时迫于超温要降低负荷运行;燃烧器喷口结焦,会使炉内空气动力场受到影响,火焰中心发生偏斜,加剧水冷壁的结焦程度,同时还要使燃烧损失增大,甚至烧毁燃烧器;结焦严重时,大块焦掉落会冲灭煤粉火炬,引起MFT动作,甚至砸坏冷灰斗,更为严重的结焦甚至会阻塞冷灰斗,被迫停炉打焦。 2.结焦的机理 结焦是一个复杂的物理化学过程,从理论上和设计理念上讲,煤灰粒子在高达1500~1700℃的火焰中心温度区域内多处于熔化状态,当熔化状态的灰粒子在接近水冷壁和炉膛出口时应该能够待到必要的冷却而已经固化,不会粘附在受热面上而形成结渣,而实际运行当中,由于炉膛设计不良,运行调整不合理,设计煤种的偏离,或者超负荷运行,这些都会使炉膛及水冷壁附近的烟温过高,灰粒子得不到足够的冷却凝固,碰到水冷壁就会粘结成渣,而一旦水冷壁表面附有灰渣,又会使水冷壁附近烟温升高,进一步加剧结焦的发展。 3.影响炉膛结焦的因素分析 3.1煤质因素的分析 3.1.1煤灰成分的影响 由于煤灰中各种组分的熔点不同,其对结焦的影响也各不相同,铁和钙起增强结焦的作用。在还原性气氛中,灰中的Fe2O3就会被还原成FeO,使灰熔点降低,结渣性增强,在氧化气氛中,灰中的FeO就会被氧化成Fe2O3,使灰熔点升高,结渣性减弱;

煤灰中的钙可以显著降低硅酸盐玻璃体的粘度;煤灰中的钾是促进玻璃体形成的助熔剂;煤灰中硅一般可以减轻结渣性,但硅含量过高会产生无定型玻璃质,反而会增强结渣性;煤灰中的Al2O3可以减轻结渣性。目前常采用灰中碱酸比来作为结渣倾向判别,硅铝比作为是结渣的判别,铁钙比作为煤的结渣特征。 硅酸比=Fe2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O/SiO2+Al2O3+TiO2 当硅酸比0.4时,该煤种的结渣倾向较大。 硅酸比=SiO2/Al2O3 当硅铝比1.18时,该煤种就可能出现结渣。 铁钙比=Fe2O3/CaO 当铁钙比3.0时,该煤种就是结渣煤。 3.1.2煤灰的熔融特性 煤灰的熔融特性用于判别结渣倾向,通常用软化温度ST作为是否结渣的判别界限。 当ST1260℃时为严重的结渣煤。 当ST=1260~1390℃时为中等结渣煤。 当ST1390℃时为轻微结渣煤。 3.2炉膛结构方面的影响 3.2.1炉膛结构着火稳定性参数,断面热强度qA 和燃烧区域热强度qR 的选择对结渣的影响 qA=B·Qar·net/A qA值大,则炉膛温度高着火有利,但烟气中的灰粒靠近水冷壁时得不到充分冷却而引起结渣;qA值小,则炉膛温度低,有利于减轻结渣,但对着火不利。 qR=B·Qar·net/2(A+B)HRζ qR值大说明火焰集中,燃烧区域的温度水平就越高,这对稳定着火有利,但容易造成燃烧区域的壁面结渣;对于烟煤一般为1.4~2.3 MW/,qR越小,说明火焰分散,燃烧区域温度水平

煤粉锅炉结焦的原因分析与预防措施

煤粉锅炉结焦的原因分析与预防措施 煤粉锅炉结焦的预防作者:__ 单位:____环保设备有限公司摘要: 煤粉锅炉的结焦, 对锅炉的安全经济运行有很大危害。分析了造成煤粉锅炉结焦的主要原因, 提出了控制煤粉锅炉结焦的预防措施。 关键字:燃煤、锅炉结焦、防范措施 0 引言在火力发电厂的生产过程中, 煤粉燃烧后的灰烬在炉膛内受热面产生结焦是燃煤锅炉运行中比较普遍的现象, 它会造成受热面传热能力下降, 降低锅炉的热效率。当大的焦块坠落时, 容易引起炉膛负压波动, 发生火灾事故, 威胁到机组的安全经济运行。 1 锅炉结焦机理在固态排渣煤粉炉中, 火焰中心温度高达1400℃ ~1600℃ 。煤粉在炉膛内燃烧后形成的灰渣粒在炉内高温环境下呈熔化或半熔化状态。正常情况下, 由于水冷壁温度相对较低, 灰渣粒在接近水冷壁管之前, 以辐射换热的形式释放热量, 其自身温度迅速降低而凝固, 最终可能在水冷壁管上形成一层疏松的积灰, 在锅炉运行中积灰层自行脱落或通过吹灰器吹落, 灰层不至于发展为焦块。若灰渣粒在到达受热面前未得到足够冷却成为凝固状态, 而仍然具有较高粘结能力时, 就容易粘附在受烟气火焰冲刷的受热面或炉墙上, 产生

结焦。一旦结焦发生, 由于焦层的热阻使得传热恶化, 焦层表面因得不到充分冷却而温度很高, 再加上焦层表面粗糙, 炉内灰渣粒更容易粘附上去, 加速结焦过程的发展, 从而形成更大的焦块。 2 结焦原因分析 2.1 煤质特性对于不同煤种, 煤灰的结焦特性差别很大, 主要与灰的化学成分及其矿盐结构特性有关。大量的研究已总结出了很多的结焦特性判别准则, 主要包括灰的熔融温度、灰的粘度和灰的成分, 这些都与燃料的性质有关。灰的熔融温度越低、粘度越大, 就越容易结焦。煤粉在燃烧时, 其灰分熔融温度用变形温度t 1 、软化温度 t 2 、溶化温度 t 3 值来表示。软化温度 t 2 的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标, 软化温度越低, 则结焦性越强。灰的成分不同其熔点也不同。灰成分中 CaO 、 MgO 、 Na 2 O 、K 2 O 、 Fe 2 O 3 、 FeS 2 的含量高时, 灰熔点低, 就容易结焦; 而 SiO 2 、 Al 2 O 3 含量高的灰分溶点高, 不容易结焦。 2.2 炉膛结构特性炉膛设计与燃烧器布置对炉膛受热面的结焦有着十分重要的影响。对同一煤种, 在炉膛设计与燃烧器布置不同的锅炉中, 受热面的结焦程度会有很大差别。炉膛设计时, 选用较低的断面热负荷 q F 和容积热负荷 q V 有利于防止锅炉结焦。燃烧器的结构设计与布置方式对锅炉运行性

锅炉结焦原因分析及处理措施

锅炉结焦原因分析及预防措施在电站锅炉运行中,锅炉结焦是个长期存在并且一直困扰电站锅炉运行人员的主要问题,它的存在不紧影响了锅炉的经济性,并且对锅炉的安全运行也造成一定的影响。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以各种各样的形式沉积在受热面的表面,造成受热面的结焦。 1. 锅炉结焦机理 锅炉结渣是个很复杂的物理化学过程 , 它涉及煤的燃烧、炉内传热、传质、煤的潜在结渣倾向、煤灰粒子在炉内运动以及煤灰与管壁间的粘附等复杂过程。 在燃料中都或多或少地含有灰分,特别是劣质煤的含灰量较多。灰分状态变化时经历三种温度:变形温度DT,软化温度ST,熔化温度FT。其中,软化温度ST在熔融特性温度中最为重要。在固态排渣煤粉炉中,火焰中心温度高达1400℃~1600℃。煤粉在炉膛内燃烧后一部分灰在炉内高温环境下呈熔化或半熔化状态。正常情况下,由于水冷壁温度相对较低,灰渣粒在接近水冷壁管之前,以辐射换热的形式释放热量,其自身温度迅速降低而凝固,最终可能在水冷壁管上形成一层疏松的积灰,在锅炉运行中积灰层自行脱落或通过吹灰器吹落,灰层不至于发展为焦块。若灰渣粒在到达受热面前未得到足够冷却成为凝固状态,而仍然具有较高粘结能力时,就容易粘附在受烟气火焰冲刷的受热面或炉墙上,产生结焦。一旦结焦发生,由于焦层的热阻使得传热恶化,焦层表面因得不到充分冷却而温度很高,再加上焦层表面粗糙,炉内灰渣粒更容易粘附上去,加速结焦过程的发展,从而形成更大的焦块。 2. 结渣的危害 2.1 锅炉效率下降 受热面结渣后,使传热恶化水冷壁的吸热量降低烟气温度升高造成排烟温度升高,锅炉热效率下降;燃烧器出口结渣,造成气流偏斜,燃烧恶化,有可能使机械未完全燃烧热损化学未完全燃烧热损失增大;在炉膛出口处结焦,使锅炉通风阻力增大,厂用电量上升。 2.2 影响锅炉出力 水冷壁结渣后,由于大量的结渣附着在水冷壁上,受热面内汽水混合物吸热效果下降,如保持燃料量不变,则锅炉的蒸发量将下降;炉膛出口烟温升高,蒸汽出口温度升高,管壁温度升高,当结焦严重时通风阻力的增大,增大引风机出力,当引风机出力到最大时被迫降低锅炉出力。 2.3 影响锅炉运行的安全性 结渣后过热器处烟温及汽温均升高,严重时会引起管壁超温;结渣往往是不均匀的,结果使过热器热偏差增大,对自然循环锅炉的水循环安全性以及强制循环锅炉的水冷壁热偏

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