余热锅炉积灰原因分析及控制措施
锅炉尾部受热面积灰,堵灰问题浅析

锅炉尾部受热面积灰,堵灰问题浅析摘要:于锅炉本身的工作原理,锅炉尾部频繁地受热。
而随着时间的流逝,由于受热的频繁,会产生较多的灰层,造成热损失和效率降低等问题。
为此我们会遇到时常出现的灰堵问题。
本文目的是通过分析影响灰堵问题的原因,然后对出现灰堵时的处理方式进行分析,总结出锅炉尾部受热面积灰堵灰问题的解决措施。
关键词:灰堵、受热面积、热损失、效率降低锅炉尾部受热面积灰堵灰问题浅析1.言锅炉是一种常见的加热设备,多用于工厂的生产过程中,由于其设计结构的不同特性,锅炉尾部的受热部位频繁受损,给工厂的正常运行带来很多麻烦。
不仅如此,随着受热的加剧,受热部位的灰尘会积累起来,形成较厚的灰层,会严重影响锅炉的效率,大大降低生产效率,加重受热部位的损耗,增大维护费用,因此出现了锅炉尾部受热面积灰堵灰问题,需要对此进行深入的研究和分析。
2.响灰堵问题的原因(1)原料组成的不同。
原料的组成不同,其燃烧时产生的烟尘也有所不同,烟尘含有大量的细小颗粒,经过长期累积,就会形成灰层;(2)锅炉燃烧条件不当。
锅炉燃烧条件调整不当,会影响燃烧效果,有可能会使烟尘中的细小颗粒被燃烧并形成灰层;(3)锅炉受热部位损坏。
如果锅炉受热部位受损,就会影响锅炉正常运行,受到的热量会大大增加,烟尘细小颗粒累积更快;(4)加热设备缺陷。
如果加热设备本身存在缺陷,受热部位会冷却不均匀,受热不均,烟尘细小颗粒也会累积加快。
以上就是锅炉尾部受热面积灰堵灰问题的可能原因,如果及时发现排查并解决,就能有效的防止锅炉受热部位的灰堵问题。
3.现灰堵时的处理方式出现灰堵时,可以采取以下措施:(1)先清理锅炉管道的灰层,确保温度变化趋势稳定;(2)舱体周边受热部位定期检查及拆洗,确保受热部位的整洁和干净;(3)舱体翻新及修补处理,提高锅炉工作效率;(4)锅炉燃烧条件定期调整,确保燃烧效果;(5)保持火焰正常运行,防止火焰倾斜或熄灭,防止烟尘的累积。
以上就是出现灰堵时的处理方式,正确的使用锅炉能有效降低灰堵的发生,延长设备的使用寿命,提高生产率,并能够有效降低成本开支。
余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施(正式)

编订:__________________单位:__________________时间:__________________余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-8664-36 余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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余热锅炉是余热回收的主要手段之一,其特点为热负荷不稳定、烟气中含尘量大、烟气有腐蚀性。
下面,简述积灰和腐蚀形成的机理,以及积灰和腐蚀的防范。
1.积灰形成的机理余热锅炉受热面上的积灰一般可分为松散性、粘附性和粘结性三种。
(1)松散性的积灰。
由于分子引力和静电引力的作用而形成,主要发生在低温区的锅炉受热面上,一般是小于200mm的微小颗粒,大部分是10~50μm。
它往往在管子背部形成,只有在烟速很小或烟尘颗粒很细时才会在管子的正面形成。
这种积灰会大大恶化传热效果,但很容易用机械清灰法除掉。
(2)粘附性的积灰。
主要是在烟尘中含有较多低熔点金属元素的情况下形成,这些金属元素的氧化物或硫化物,在高温烟气中大都呈气态,烟温降低时即形成凝结物,变成粘附性较强的物质。
它对管子表面附着力很强,易积成封闭性的灰环,如不施加外力一般不会自行脱落。
但因质地较松软,即使积灰厚度增加也不会结成硬壳,通过振打吹扫即可清除。
(3)粘结性的积灰。
水泥窑纯低温余热锅炉的几个常见问题和措施

水泥窑纯低温余热锅炉的几个常见问题和措施水泥窑纯低温余热锅炉是一种利用水泥窑烟气中的余热,直接作为热源进行供热或发电的设备。
该技术的优点在于提高能源利用效率,降低环境污染,节约能源等。
但在应用过程中,会遇到一些常见问题,需要采取相应的措施加以解决。
一、结垢问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,烟气中含有大量的蒸气和颗粒物,容易在管道内形成结垢,导致设备寿命缩短,热效率降低。
解决措施:1、加强水质管理,避免水中过多的杂物,控制水的硬度和碱度。
2、定期进行清洗和维护,避免管道堵塞和结垢。
3、通过流速和流量控制,保证水的流动速度和压力,防止塞堵。
解决措施:1、定期进行管道内的清理工作,避免灰尘积聚在管道内。
2、加强烟气过滤,减少灰尘含量,降低管道内积灰的可能性。
3、控制出口温度,降低管道内灰尘的粘附。
三、传热问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,需要对烟气和水进行传热。
但烟气含水汽量大,烟气温度低,传热效率较低。
解决措施:1、通过采用优质的传热材料,增加传热面积,提高传热效率。
2、采用喷水冷却的方式,降低烟气温度,减少烟气中水汽的含量,提高传热效率。
3、在锅炉设计上,采用多级回热和多层结构,增加传热面积,提高传热效率。
四、安全问题水泥窑纯低温余热锅炉在运行过程中,涉及高温、高压、易爆等问题,需要加强安全管理,确保生产过程中的安全性。
解决措施:1、制定严格的运行和维护规程,确保人员安全操作。
2、加强设备安全检查和保养,确保设备运行稳定可靠。
3、配备必要的安全设备和应急措施,以应对突发事件。
总之,水泥窑纯低温余热锅炉在应用过程中,需要加强管理,及时解决问题,确保设备的高效稳定运行,实现环保节能的目标。
余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施

余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施余热锅炉是余热回收的主要手段之一,其特点为热负荷不稳定、烟气中含尘量大、烟气有腐蚀性。
下面,简述积灰和腐蚀形成的机理,以及积灰和腐蚀的防范。
1.积灰形成的机理余热锅炉受热面上的积灰一般可分为松散性、粘附性和粘结性三种。
(1)松散性的积灰。
由于分子引力和静电引力的作用而形成,主要发生在低温区的锅炉受热面上,一般是小于200mm的微小颗粒,大部分是10~50μm。
它往往在管子背部形成,只有在烟速很小或烟尘颗粒很细时才会在管子的正面形成。
这种积灰会大大恶化传热效果,但很容易用机械清灰法除掉。
(2)粘附性的积灰。
主要是在烟尘中含有较多低熔点金属元素的情况下形成,这些金属元素的氧化物或硫化物,在高温烟气中大都呈气态,烟温降低时即形成凝结物,变成粘附性较强的物质。
它对管子表面附着力很强,易积成封闭性的灰环,如不施加外力一般不会自行脱落。
但因质地较松软,即使积灰厚度增加也不会结成硬壳,通过振打吹扫即可清除。
(3)粘结性的积灰。
产生在高温区和“过渡温区”。
当烟气对管子横向冲刷时,主要在管子的正面形成,会引起烟气阻力迅速增加,直到烟道完全堵塞被迫停炉为止。
粘结性积灰是烟尘颗粒呈熔融状态或呈粘性状态所引起的,也可能是活性固体颗粒与烟气中某些成分起化学反应,在积灰的沉积层上发生了二次物理化学过程而形成。
这种积灰危害第 2 页共 5 页很大,需要认真研究并加以处理。
2.腐蚀形成的机理余热锅炉的腐蚀一般分为低温腐蚀和高温腐蚀。
低温腐蚀的特点是均匀性腐蚀,它使管壁厚度逐渐减薄以至破裂;高温腐蚀的特点是局部溃疡性腐蚀,它使管子因管壁穿孔而破坏。
(1)低温腐蚀。
当进入余热锅炉的烟气中含有较多二氧化硫时,其中一部分会进一步转化为三氧化硫,并与烟气中水蒸汽结合而生成硫酸。
当锅炉受热面壁温低于所生成的硫酸露点时,硫酸就在管壁上凝结而产生腐蚀,称为低温腐蚀。
锅炉结焦、积灰的原因和危害及其解决对策

2017年08月锅炉结焦、积灰的原因和危害及其解决对策梅成红(陕西神木化学工业有限公司,陕西榆林719319)摘要:本文主要分析了当前锅炉出现结焦的主要原因以及结焦所产生的危害,从而在保护锅炉运行的方面出发对相应的技术问题进行探讨,从而对锅炉出现的结焦情况进行总结和分析。
望给相关的从业人员提供帮助。
关键词:锅炉结焦;积灰原因;危害;解决对策锅炉中出现结焦或者积灰的问题是当前比较常见的现象,若在锅炉中出现结焦的问题将使得锅炉的正常燃烧受到严重的影响,并导致锅炉出力效果下降,从而影响锅炉中的水循环,最终使得锅炉出现爆管的事故。
若结焦的问题比较严重,将导致炉膛出现堵塞,从而迫使炉膛停止工作[1]。
1导致锅炉出现结焦以及积灰的主要原因分析1.1锅炉的结渣问题当煤粉在锅炉中燃烧的过程中,在炉膛中的火焰温度将处理1500℃以上,燃烧的煤粉中的灰分会在这样的高温环境下发生变化,逐渐变成软化的状态。
由于锅炉本身的膛内水分的吸热变化,使得在冷壁之后的部分所存在的温度值愈来愈低,燃煤中的灰分也会逐渐的从液态转变成为固态。
而燃煤中的灰分也会在软化的状态下受热而粘结在受热面上,从而形成了高温结焦[2]。
1.2锅炉的积灰问题锅炉在受热面上的积灰主要分为粘结性和疏松性两者。
其中前者是烟气中的碳颗粒对水和二氧化碳进行吸附,形成硫酸蒸气,当其温度在烟气的露点之下,会形成粘性较强的灰。
而后者是烟气中的灰粒卷进管壁上,并在上面粘结成为疏松灰[3]。
1.3结渣积灰的原因分析一般情况下,导致锅炉出现结渣的问题主要分为以下几个方面:首先,在煤粉的正常燃烧状态下,空气的供应量严重不足。
而煤粉作为复杂的化合物,若气质介质不同,则其中的化学成分也会发生变化,随之而发生的是其成分的变化。
其次,通过实践分析,若一次风门和二次风门的调节异常,也将使得锅炉的运行配风方式被严重影响,这是导致锅炉结渣问题的主要原因。
此外,煤粉在进入到锅炉中燃烧之间,一般要先经过磨煤机以及给粉机,若煤粉的粒度过大或者过小,都将使得锅炉的内部出现结渣,最终影响锅炉的正常工作。
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。
受热面的积灰问题及对策
受热面的积灰问题及对策生活垃圾焚烧处理具有占地少,处理快速,减量化显著,无害化彻底以及可回收余热等优点,在世界各国得到了越来越广泛的应用。
但是,垃圾成分复杂多样,含水量高,焚烧过程中容易在受热面上形成积灰。
“积灰”是指温度低于灰熔点时灰沉积在受热面上的积聚,多发生在锅炉的烟道受热面上。
积灰通常可按如下标准进行分类:(1)根据飞灰温度范围划分,可分为熔渣,高温沉积灰,低温沉积灰。
(2)根据积灰的强度,可分为松散性积灰和粘结性积灰。
积灰是个复杂的物理化学过程,是目前垃圾焚烧炉运行中的重要影响因素。
探讨积灰的形成和抑制方法对于垃圾焚烧炉的安全运行具有重要的意义。
制约锅炉运行周期最严重的问题是:尾部烟道受热面积灰严重。
通常情况下垃圾焚烧炉运行20天左右,在尾部烟道受热面可观察到显著的积灰现象,最严重的时候,30天左右需要停炉清灰一次。
高温烧结灰,属于粘结性积灰。
它主要是在管道迎风面形成并沿着气流方向生长。
这种积灰会引起管束阻力不断地迅速增长,直到烟道完全堵塞,被迫停炉。
积灰底层相当坚硬密实,具有很高的烧结强度。
外层积灰较内层松散,灰粒间存在孔隙结构。
积灰整体呈梳状,硬而脆,形成后难以用吹灰器清除。
锅炉尾部烟道受热面积灰会引起很多问题,主要有经济性和安全性两个方面,积灰会降低炉内受热面传热能力,增加传热阻力,降低锅炉经济性;在高温烟气作用下,积灰会与管壁发生复杂的化学反应,形成高温腐蚀;使锅炉连续运行周期缩短;积灰清除困难,增加工人劳动强度。
1.积灰的成分分析飞灰中的碱金属元素比较高。
而水溶性的碱金属化合物在高温区中会发生气化,气化的碱金属化合物与挥发性氯结合形成了碱金属氯化物。
当烟气中有足够的硫存在时,大部分碱金属氯化物会和硫化物发生反应生成硫酸盐。
对于炉内高温受热面的积灰来说,硫酸钠与硫酸钙或钠,钙与硫酸盐的共晶体是形成粘性灰沉积的基本物。
硫酸钠的熔点(888ºC)低于硫酸钾(1027ºC),因此在碱金属化合物型积灰的形成过程中,起主要作用的是Na2SO4,它常构成灰沉积物中的液相成分。
石油焦煅烧余热锅炉积灰原因分析及对策
求 ,烟 囱基 本 消 除 冒烟 现 象 。2015年 3月改 进半 年 后 锅 炉 进
为了增 加 燃 烧 室 烟 气 滞 留时 间 ,提 高 烟 气 燃 烧 程 度 ,在 行 了一 次 清 灰 ,炉 内 基 本 没 有积 灰 结块 现 象 ,此 次 共 清 理 出
燃 烧 室 底 部 使 用 耐 火 砖 砌 筑 “高低 高 ”3面 贯 穿 挡 墙 ,燃 烧 约 200 kg灰 尘 ,满 足 生 产 需 求 ,炉 内盘 管状 况 如 图5#g示 ,运
自动调 节 气 动 调 节 阀 的 阀门 开启 大小 ,使 供料 成 条 机 负压 值 [8]王鹏 .生 产 执 行 系统 (MEs)在 烟 草 行 业 中的应 用 [J】.烟 草
满 足 生 产 工 艺 要 求 ,从 而 达 到 节 能 降 耗 、提 高 烟 支 质 量 的 目
科 技 ,2003(3):15—16.
距 离 出口边 墙 面 3.5 m处 ,耐 火砖 砌 筑 第 三面 贯 穿 堵 墙 ,墙 [1】王 平 甫 .铝 电 解 炭 阳 极 技 术 [M 】.北 京 :冶 金 工业 出 版 社 ,
厚 37 cm,高 度2.5 m (如 图3所 示 )。
2005.
烟 尘 在 燃 烧 室 内 流 动 时 碰 撞 到 墙 壁 和 挡 墙 后 折 射 运 动 【2]杨 根 柱 .己 内酰 胺 废 液 焚 烧 装 置 引风 机 长 周 期 运 行 措 施
长 ,燃烧 充分。
对 策【J].风 机 技 术 ,2010(1):67-70.
3 结 语 烟 气 燃 烧 时 间延长 ,燃烧 充 分,锅 炉 积 灰现 象 明显 降低 ,
从 排 气中 检 测 ,粉 尘 浓 度 小 于20 mg/m ,符 合环 保 指 标 要
锅炉的结焦、积灰和腐蚀及防止措施
锅炉的结焦、积灰和腐蚀及防止措施锅炉的结焦、积灰和腐蚀及防止措施作者: 韩峰单位: 包头第二热电厂一、锅炉的结焦1.结焦形成的原因。
(1)燃烧时供应的空气量不足或空气混合不充分,燃烧达不到完全燃烧,容易产生一氧化碳,因而使灰熔点大大降低。
(2)火焰偏斜。
由于燃烧调整不当或燃烧器的缺陷常会引起火焰偏斜,使最高温的火焰中心转移到炉墙近处,使水冷壁严重结焦。
(3)锅炉超负荷运行。
锅炉不合理地超负荷运行时,由于炉膛内热负荷过大,炉温升高,容易造成结焦。
(4)吹灰、除焦不及时。
运行中受热面上积聚一些飞灰是难免的,如果不及时清除,积灰后受热面变得粗糙,当有粘性的灰碰上去时很容易在上面形成结焦,刚开始由于形成结焦的壁面温度较低,焦质疏松容易清除,但如果不及时打焦,结焦将自动加剧,结焦量加大,而且越来越紧密,以致于很难去除。
2.结焦的危害。
(1)降低了锅炉效率。
当受热面上结焦时,传热量减少(因为传热系数大大降低),导致排烟温度升高,增加了排烟热损失,使锅炉的热效率降低,从而降低了整个发电机组的经济性。
(2)降低了锅炉出力。
水冷壁上结焦会直接影响锅炉出力,另外,烟气温度升高使过热汽温升高,为了保持额定的主汽温度,往往被迫降低锅炉出力。
(3)造成事故。
3.预防结焦的运行措施。
(1)堵塞漏风。
漏风量过大会促进结焦,如炉底漏风会使炉膛出口处。
结焦,空气预热器漏风,会使炉内空气量不足,也会导致结焦。
(2)合理调整燃烧,使炉内火焰分布均匀。
(3)保持合适的空气量。
空气量过大,炉膛出口烟温可能升高。
空气量过小,导致燃料不完全燃烧出现还原性气体,这些都会导致结焦,因而要控制好氧量值,保持合适的过剩空气系数。
(4)保持合适的煤粉过粗,会使火焰拉长,炉膛出口处容易结焦,同时,粗粉落入冷灰斗,在一定条件下会形成再燃烧,造成冷灰斗结焦,但煤粉过细则容易发自燃或爆炸,且制粉电耗也相应增加。
(5)发现积灰成结焦应及时吹灰或清除,运行中,应根据仪表指示和实际观察来判断是否是结焦现象。
余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施
余热锅炉积灰和腐蚀机理与防范措施1. 余热锅炉积灰机理余热锅炉的烟气中含有大量的灰尘,这些灰尘在烟气通过锅炉过程中不断沉积在锅炉内壁、管道和烟道等部位。
如果不能及时清理,这些灰尘会形成灰堆,导致锅炉传热效率下降、阻力增大、燃烧不充分等问题。
在余热锅炉中,还存在一种比灰尘更危害的物质——氧化铁。
氧化铁会随烟气一并进入余热锅炉,在高温环境下发生化学反应,在内壁和管道表面形成铁鳞,常称之为“积灰”。
它们不仅会增加锅炉内外表面的热阻值,导致传热效率下降,而且还会导致锅炉鼓风机动力不足,降低燃烧效率,增加燃煤成本。
2. 余热锅炉腐蚀机理余热锅炉中,烟气会包含着大量的水蒸气和酸性氧化物,如SO2和NO2等。
这些酸性气体会与锅炉内表面的金属氧化物反应,产生酸性物质,如FeSO4、Fe2O3和Fe3O4等。
当这些酸性物质堆积在锅炉内表面,形成一层厚厚的“酸锈”时,便会形成腐蚀问题。
腐蚀会导致锅炉内部金属结构破坏和损伤,最终导致锅炉损坏,影响锅炉性能和寿命。
因此,余热锅炉的腐蚀问题需要引起足够的重视。
3. 余热锅炉积灰和腐蚀的防范措施为了防止余热锅炉积灰和腐蚀问题,需要采取以下措施:3.1 清洗锅炉定期清洗锅炉内部,特别是内壁、管道和烟道等部位。
清洗可以采取化学清洗、水冲洗和高压水冲洗等方法,将锅炉内部积灰和酸锈清除干净,保证余热锅炉的热交换效率和安全性。
3.2 喷吹过热锅炉喷吹过热锅炉是利用高压气体或蒸汽喷向过热锅炉的管束,剥离附着在管束表面的积灰。
这种清洗方法可以有效地降低锅炉内管束的热阻值和氧化铁含量,提高余热锅炉的传热效率。
3.3 选择合适的供气形式余热锅炉的供气方式决定了燃烧效率和烟气中氧化铁的含量。
在选择供气形式时,应该根据锅炉实际情况进行调整。
3.4 积灰在线监测做好积灰在线监测工作,可以及时掌握锅炉内部的积灰情况,为清洗工作提供参考依据。
4. 结论余热锅炉积灰和腐蚀是影响锅炉性能和寿命的常见问题。
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3、受热管径的大小 。 [2] 假设其余条件为定值,受 热管直径越大,积灰程度越高。因为管径增大时,烟气 与管径的外表面接触面积也相应增加,若受热面温度 远低于硫酸蒸汽的露点温度时,则硫酸在受热面上发 生凝结,加剧飞灰在受热面上粘接,积灰量也相应增 加,反之亦然。
灰的清除方法上看,松散性积灰主要以振、敲等物理方
法为主,比较容易清除,它的形成也只是物理过程,而
后两种积灰是在物理、化学双重作用形成,因此该积灰
层强度较高,常规的物理方法难以彻底消除,使得发生
“堵灰”现象的概率极大程示意图
1.2 余热锅炉腐蚀的形成机理
4、飞灰浓度 。 [2] 刘博等通过模拟计算,在文献中 指出:一是松散性积灰的灰层强度和积灰量对飞灰浓 度的数值变化不敏感,但是飞灰浓度对积灰层达到稳 定的时间却有决定作用,即浓度越大,积灰达到稳定时 间越短;二是对低温粘结性积灰来讲,积灰速度和积灰 量的增加与飞灰浓度成正比关系。
3 控制积灰和腐蚀的措施
1、低温腐蚀。当挥发分在焚烧炉内进行富氧燃烧 时,烟气中含有的硫元素氧化生成二氧化硫后进一步 氧化为三氧化硫,并与烟气中的水蒸气发生化学反应 转化为硫酸。如果含有硫酸的烟气通过锅炉受热面 时,硫酸露点温度大于管壁温度时,部分硫酸的温度在 经过换热后会降至露点从而凝结在管壁上,和管壁发 生化学反应而腐蚀传热管,这被称为低温腐蚀。
含有杂质的挥发分在焚烧炉焚烧后,烟气流经锅 炉受热面时在物理、化学或双重作用下被吸附直至积 灰,按照积灰在烟气流动方向所处位置划分为:高温积 灰区、过渡态积灰区和低温积灰区。从积灰的形态上 可以划分:固体颗粒粘结、壁面结渣和结焦。按其粘结 强度看,高温区附着的是松散性积灰,过渡区的积灰具
有粘附性,低温区的积灰主要是以粘结性为主。从积
2、高温腐蚀。高温腐蚀的发生必须满足两个条 件:一是硫酸的露点温度低于传热面的壁温,二是烟气 温度保持在 500℃上。通过对炭化工段烟气系统流场 模拟计算以及在余热锅炉的进口处测温点的监控数据 均可以看到,锅炉入口的温度均不低于 800℃,因此可 以判断在过热器以及省煤器的水冷壁管上和金属连接 关节处等均会产生高温腐蚀[1]。 1.3 挥发分管积灰的形成机理
焚烧炉出来的高温烟气沿着挥发分管内流动,此 时管内流动的烟尘可以简化为粘性可压缩流体模型, 在贴近管内内壁面耐火砖表面流动的烟尘的颗粒速度 降为零而被内壁面所吸附。而后的积灰形成过程与前 所述相似,直至挥发分管内径变小,使得管壁热阻变大 的同时,增加烟气流动阻力,使得余热锅炉的烟气流量 减小,锅炉的热效率降低。
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同煤科技 TONG MEI KE JI
2017 年第 6 期
依据烟气的传热和流动规律,余热锅炉的腐蚀型 式有两种:低温腐蚀和高温腐蚀。均匀性是低温腐蚀 的显著特点,表现在换热管在厚度方向上逐渐变薄直 至破裂,这个腐蚀是全局性的,而与之相反的是换热管 上局部位置呈现溃疡性腐蚀,从而引起换热管管壁局 部区域穿孔,这是高温腐蚀的表现型式。
Φ750
114
壁厚 5
管壁
耐火壁
图 2 挥发分管的截面图
2 积灰的影响因素
1、烟气流速。根据动能定义可知,烟气的动能正 比于流速,当与松散性积灰的积灰发生碰撞时,消减积 灰厚度,达到自清洁受热面的效果,但对低温粘结性积 灰来说,提高烟气流动速度对消减积灰层厚度的作用 不明显,若流速较低时,还会在受热面的来流方向上产 生积灰。
会覆盖并粘覆在换热面上,不但增加了换热面的热阻、 降低了传热效率,而且增大了烟气流动阻力,使得烟气 出口温度升高,锅炉热交换量下降、蒸汽产量减少。当 积灰的厚度超过或达到锅炉的安全裕度时,将引起过 热器严重变形,长时间的高位运行还会对设备造成不 可逆的损伤,直至停炉,经济损失巨大。
2016 年 8 月,大同煤业金鼎活性炭公司 1 万吨/年 破碎活性炭生产系统中的余热锅炉发生了蒸汽产量急 剧减小的故障,在引风机满负荷运转的情况下,蒸汽产 量依旧下降、且排风口温度呈明显上升的趋势,最终锅 炉因无法正常安全生产被迫停炉检查。在锅炉完全冷 却后,技术人员对烟气系统进行了详细的检查,发现从 进入炉前的挥发分管道直至余热锅炉过热面上积灰严 重,且过热器上存在大量的腐蚀区,随即组织人员对挥 发分管道和余热锅炉换热系统进行吹灰,在开炉后余 热锅炉恢复正常运行。
煤基活性炭制备工艺流程中炭化工序是一个复杂 的煤化学反应过程,在一定温度和条件下,煤中的有机 质受热分解释放多种易燃、有毒气体以及少量微细颗 粒物,统称为挥发分,其主要成分是二氧化碳、一氧化 碳、甲烷、乙烯等气体,同时煤炭的主要矿物质杂质如 硫化物,硫酸盐,碳酸盐等大部分有害成分也混在挥发 分中。挥发分在焚烧炉内燃烧后形成的烟气通过挥发 分烟气管路进入余热锅炉,最终通过烟气除尘系统排 入大气。在烟气流经的各段管路上均会产生积灰。 1.1 余热锅炉积灰的形成机理
第 6 期(总第 158 期) 2017 年 12 月
同煤科技 TONG MEI KE JI
余热锅炉积灰原因分析及控制措施
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晋文娟
摘 要 本文针对余热锅炉换热系统发生大量积灰的问题,探讨了挥发分焚烧后烟气的流经管路及余热锅
炉换热系统积灰的形成原因,以及积灰腐蚀换热面过程中的影响因素,并提出了相应的防控措施。
关键词 余热锅炉;积灰;腐蚀
中图分类号 TK224.9
文献标识码 B
文章编号 : 1000-4866 (2017) 06-0023-03
DOI:10.19413/ki.14-1117.2017.06.007
挥发分燃烧后产生的烟气流经管路、余热锅炉换 1 积灰原因分析
热系统时发生积灰,这种现象是不可避免的,然而积灰
3.1 控制挥发分管积灰的措施 1、将挥发分管道的结构变形作为监控点。挥发分
烟道的设计是与烟气的流动方向相匹配的,若是管道 结构变形过大,将减小烟道的有效排烟横截面面积,使 得烟气流经变形部分时流速不稳、增大摩擦,并与管内 壁发生碰撞而粘接,增大的排烟阻力,最终加快灰分的 积聚。