锅炉结渣原因分析及解决措施
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。
锅炉结渣原因分析及预防措施

锅炉结渣原因分析及预防措施锅炉结渣原因分析及预防措施随着人们自身素质提升,措施对人们来说越来越重要,措施是一个汉语词语,意思是针对某种情况而采取的处理办法。
什么样的措施才是有效的呢?下面是店铺精心整理的锅炉结渣原因分析及预防措施,欢迎大家分享。
锅炉结渣原因分析及预防措施 1摘要:锅炉的结渣问题是比较普遍存在的,结渣对锅炉运行的经济性与安全性均带来不利影响,严重的结渣会导致锅炉被迫停炉,极大地影响锅炉的安全性和经济性。
关键词:锅炉;结渣1、结渣的危害主要表现在以下一些方面:锅炉热效率下降:受热面结渣后,使传热恶化排烟温度升高,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;使锅炉通风阻力增大,厂用电量上升。
影响锅炉出力:水冷壁结渣后,会使蒸发量下降;炉膛出口烟温升高,蒸汽出口温度升高,管壁温度升高,以及通风阻力的增大,有可能成为限制出力的因素。
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差带来不利影响;炉膛上部结渣块掉落时,可能砸坏冷灰斗水冷壁管,造成炉膛灭火或堵塞排渣口,使锅炉被迫停止运行;除渣操作时间长时,炉膛漏入冷风太多,使燃烧不稳定甚至灭火。
2、锅炉结渣原因是多方面的,防止或解决锅炉结渣问题首先应找出结渣的原因,从多方面入手,加以解决。
防止和减少锅炉结渣的具体措施如下:要有合适的煤粉细度。
煤粉粗,火炬拖长,粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面。
再则,粗煤粉燃烧温度比烟温高许多,熔化比例高,冲墙后容易引起结渣。
但是,煤粉太细也会带来问题,一是电耗高,制粉出力受到影响,二是炉膛出口烟温升高,易引起结渣。
适当提高一次风速可以减轻燃烧器附近的结渣。
提高一次风速可推迟煤粉的着火,可使着火点离燃烧器更远,火焰高温区也相应推移到炉膛中心,可以避免喷口附加结渣。
达拉特发电厂#5锅炉结渣原因分析及解决措施

2 锅 炉 结 渣 原 因 分 析 2. 炉 内 结 渣 现 象 描 述 1
该 锅 炉 自投 运 以 来 , 内 结 渣 一 直 比较 严 重 , 炉 经 常 引 起 炉 膛 底 部 出 渣 口堵 塞 、 渣 机 卡 死 , 重 时 渣 捞 严
块 大 小 可 达 2 3 , 接 盖 住 炉 底 渣 口 , 成 锅 炉 无 ~ m 直 造 法 正 常 排 渣 。 在 运 行 中 , 图 通 过 看 火 孔 观 察 结 渣 试 情 况 , 由 于 看 火 孔 观 察 范 围 有 限 , 法 确 定 结 渣 的 但 无 具 体 位 置 ; 停 炉 期 间 进 入 炉 内检 查 , 于 停 炉 过 程 在 由 和 停 炉 后 炉 膛 温 度 水 平 降 低 , 快 已 全 部 脱 落 , 冷 渣 水 壁 无 任 何 结 渣 痕 迹 。 因 此 , 管 该 锅 炉 饱 受 结 渣 之 尽 苦 , 一直 不 能确定 其生 长的具 体位 置 , 是从 炉膛 但 只
态 , 较 大 但 相 对 疏 松 的 渣 快 , 灰 褐 色 , 种 类 型 ① 呈 此 的渣 块在 炉膛 上部形 成 , 长 到一定 大 小后 , 炉膛 生 从
锅 炉 燃 烧 系 统 采 用 摆 动 式 直 流 燃 烧 器 , 4组 共 2 只 煤 粉 燃 烧 器 , 组 燃 烧 器 包 括 5层 煤 粉 喷 嘴 0 每 ( 自下 而 上 分 别 为 A 、 C、 、 ; 层 燃 料 风 喷 嘴 B、 D E) 5 ( 自下 而 上 同 样 分 别 为 A、 C、 E , 在 每 个 煤 粉 B、 D、 设 喷 嘴 的 周 围 ) 6 层 辅 助 风 喷 嘴 (自 下 而 上 分 别 为 ; AA、 AB、 C、 D 、 B C DE、 EE, 煤 粉 喷 嘴 相 间 布 置 , 与 形 成 均 等 配 风 ); 2层 燃 尽 风 喷 嘴 (自 下 而 上 分 别 为 EF I、 EFⅡ , 在 各 组 燃 烧 器 的 顶 部 ) 各 组 燃 烧 器 均 设 。 上 部 直 接 掉 入 渣 池 ; 炉 内 渣 呈 液 态 从 炉 膛 上 部 流 ② 下 来 , 炉 底 渣 口冷 却 , 结 成 非 常 致 密 坚 硬 的 黑 褐 到 并 色玻 璃体 渣块 , 于炉膛 上部 不断 地流下 液态 渣 , 由 叠 加 在 出渣 口斜 坡 上 , 步 形 成 较 大 渣 块 。 逐 仔 细 观 察 渣 样 , 分 渣 有 一 面 存 在 水 冷 壁 的 印 部 痕 , 且 有 约 1 0 m 厚 度 的 渣 结 构 疏 松 , 明 结 渣 而 0m 说
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【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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
衡丰发电有限责任公司#1炉结渣原因分析及解决措施Cause Analysis and Solution to Slagging in Boiler No.1 of Hengfeng Power Generation Co. Ltd.张万德1,刘永刚1,刘文献1,胡兰海2(1.河北省电力研究院,河北石家庄050021;2.衡丰发电有限责任公司,河北衡水053000)摘要:介绍了衡丰发电有限责任公司#1炉炉膛结渣、掉大块渣造成锅炉灭火的情况,阐述了该炉防止结渣已采取的措施及达到的效果,分析了炉膛结渣的原因,探讨了解决炉膛结渣的措施。
关键词:结渣;卫燃带;空气动力场;火焰温度水平Abstract:This paper introduces the slagging situation of combustor of Boiler No.1 of Hengfeng Power Generation Co. Ltd.,and the dropped large slag causes boiler fire extinguished,relates measures adopted and its effects to protectthe boiler from slagging.Keywords:slagging;refractory zone;air dynamic field;flame temperature level衡丰发电有限责任公司#1炉是由北京巴布科克·威尔科克斯有限公司(Babcock & Wilcox)设计制造的亚临界参数、单汽包、自然循环、固态排渣煤粉锅炉。
采用钢球磨中间储仓式热风送粉系统,前后墙各3层共24个EI-DRB型旋流燃烧器对冲燃烧方式。
锅炉设计煤种和校核煤种均为山西阳泉无烟煤+晋中贫瘦煤。
自1995-12投产以来,该炉膛始终存在较严重的结渣问题,特别是在锅炉降负荷时,由于炉膛温度变化较大,大块渣容易脱落,低负荷时锅炉燃烧稳定性较差,大块渣掉落引起炉膛负压较大波动,造成锅炉灭火事故。
1 结渣情况2001年掉大块渣灭火4次,2002年3次。
2003年以前,针对该问题采取了一些防止措施,主要有:控制来煤质量,进行燃烧调整,治理锅炉底部漏风,合理控制炉内过剩空气系数,做好锅炉定期吹灰,停运部分燃烧器等。
通过采取以上措施,炉膛结渣现象有所减轻。
2003-02-03#1炉大修期间,针对结渣问题对燃烧设备进行了检修,并进行了炉内空气动力场试验,机组投运8个月以来未发生锅炉炉膛掉大块渣灭火事故,仅发生掉小块渣现象2次。
这说明通过检修,#1炉炉膛结渣状况明显减轻。
2 原因分析结渣的本质可概括为: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结渣。
结渣是一个复杂的物理、化学、动力学过程,它除了与煤质密切相关外,还受锅炉结构、燃烧器型式及布置、炉膛温度水平、烟气气氛、炉内动力工况等因素的影响。
2.1煤质煤质本身的性质在很大程度上决定了其结渣特性,根据结渣倾向性指标对设计煤质进行预测。
用煤灰软化温度t2进行结渣倾向判断:t2=1 500 ℃>1 390 ℃,设计煤质为轻微结渣煤,准确度为83%。
用碱酸比(B/A)进行结渣倾向判断:B/A=(Fe2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O)/(SiO2+Al2O3+TiO2)=0.123<0.206,设计煤质为轻微结渣煤,准确度为69%。
根据结渣倾向性指标基本上可以判定#1炉的设计煤质为轻微结渣煤。
实际燃用的煤质和设计煤质偏差不是很大,因此煤质不是结渣的主要原因。
2.2炉膛温度炉膛温度水平对炉膛结渣的影响是综合性的。
如果炉膛火焰温度水平高,将使煤中一些易挥发性氧化物汽化或升华,使碱金属化合物在受热面上凝结,碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强粘结渣;当烟气温度较高且管壁温度也较高时,可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件,还会使含有碱金属化合物的积灰外表层粘结性增强,加速积灰过程发展;当炉膛火焰温度高时,煤灰呈熔化或半熔化状态,熔融灰会直接粘在受热面上,产生严重结渣。
总之,炉膛温度升高,将使受热面结渣呈指数规律上升。
2002年,对#1炉进行了燃烧调整试验,用光学高温计对不同工况下炉膛燃烧区的火焰温度进行了测量,其火焰平均温度为1 241 ℃,在锅炉#1角上层燃烧器局部区域火焰温度达到1 480 ℃。
炉膛燃烧区的火焰温度局部偏高是炉膛结渣的一个主要原因。
2.3炉膛卫燃带#1炉因设计煤质挥发分较低(Vdaf=11.2%),而在炉膛前后墙旋流燃烧器区域敷设有卫燃带,前、后墙水冷壁卫燃带总面积为200.6 m2。
该炉上层燃烧器区域火焰温度高达1 480 ℃,由于卫燃带区域水冷壁吸热较小,导致其表面温度较高;又由于卫燃带区域表面粗糙,因此特别容易造成卫燃带区域结渣,且易成为大片结渣的策源地。
2003年,锅炉大修时进入炉膛观察,燃烧器区域结渣严重,结渣厚度约为400~500 mm,在中、上层喷燃器区域更为严重,可达600 mm,而其它区域只有个别地方轻微结渣。
因此炉膛燃烧器区域敷设的卫燃带是造成炉膛结渣的另一个主要原因。
2.4燃烧设备#1炉燃烧系统为前后墙各3层对冲布置24个EI-DRB型旋流燃烧器。
每个燃烧器的中心为一次风喷口,向外依次为内二次风喷口、外二次风喷口。
在一次风喷口内设有均流器,在内、外二次风喷口内设有可调旋流叶片。
在2003年锅炉大修时,对24台燃烧器进行全面检查发现:中、下排燃烧器一次风均流器因磨损而严重变形,有的均流器已磨掉;内、外二次风旋流叶片调节机构不灵活,部分调节机构卡死;个别燃烧器外二次风喷口内下沿处有结焦现象;内、外二次风旋流叶片角度设定偏差较大。
一次风均流器磨损变形或磨掉,容易使燃烧器出口煤粉火焰偏斜刷墙,使炉膛火焰局部温度偏高而结渣。
部分内、外二次风旋流叶片调节机构不灵活或卡死、指示与实际角度偏差大,使锅炉热态调整内、外二次风旋流叶片很困难。
个别燃烧器外二次风喷口下沿内结焦也会造成燃烧器出口火焰偏斜刷墙。
上述问题是造成炉膛燃烧区的火焰温度局部偏高而导致结渣的第3个主要原因。
3 解决措施3.1保持燃烧设备处于良好状态在2003年大修时,更换了变形或磨掉的一次风均流器,对所有燃烧器挡火圈开裂处进行了恢复,对燃烧器各部位进行了检修。
此后,燃烧器基本处于良好状态。
锅炉投运后的实际运行情况表明,燃烧器出口火焰偏斜的问题基本得到了解决,大大缓解了炉膛燃烧区火焰温度局部偏高的问题。
3.2组织合理的炉内空气动力工况组织合理的炉内空气动力工况是防止炉膛结渣的前提。
在2003年大修期间,对#1炉进行了炉内空气动力场试验,使其炉内空气动力工况趋于合理。
锅炉投运后的实际运行情况表明:炉膛燃烧器区域火焰温度局部偏高的问题得到显著改善,明显减轻了结渣状况。
试验主要工作为:a. 通过调整各一次风管上的缩孔,对各一次风管风速进行了调平,使同层一次风速偏差不大于2 m/s,将调整后的缩孔开度做好记录及现场标记。
b. 对24个燃烧器内、外二次风调风机构进行检查,并确定其刻度盘上的开度与旋流叶片实际角度的对应关系。
c. 在满足炉内风量模化要求的情况下,选定具有代表性的燃烧器作为测量对象,在内、外二次风调节叶片的不同开度组合下,通过短飘带(网格)来观察回流区大小、出口气流的扩散等情况。
d. 用热线风速仪测量炉内的贴壁风速。
e. 试验结束后根据试验情况,综合考虑二次风叶片角度对锅炉稳燃和结渣的影响,确定出了最佳的燃烧器内、外二次风叶片角度,并对所确定的二次风叶片角度进行了实际测量,使同层二次风叶片角度保持一致。
3.3采用合理的运行方式3.3.1控制合理的炉内过量空气系数随着炉内过量空气系数的增加,炉膛壁面处的烟温降低,同时炉膛上的沉积物减少,减轻了炉膛结渣。
炉内过量空气系数过低易造成氧量不足使炉内出现还原性气氛,在还原性气氛中,熔点较高的Fe2O3变成熔点较低的FeO,从而使灰熔点降低较多,这增加了结渣的可能性。
因此,为防止结渣必须保持合理的炉内过量空气系数。
3.3.2适当提高一次风速适当提高一次风速,一方面可推迟煤粉着火,使着火点离燃烧器喷口更远,火焰高温区相应推移到炉膛中心,避免燃烧器喷口附近结渣;另一方面,可以增加气流的刚性,减少由射流两侧静压作用而产生的气流偏斜,避免一次风直接冲刷炉膛壁面而产生结渣。
3.3.3确定合理的煤粉细度煤粉过细时着火提前,易使燃烧器区域热负荷偏高,造成燃烧器附近结渣并烧坏喷嘴。
煤粉过粗时着火推迟,火焰中心上移,使炉膛温度升高,灰粒容易脱离主流直接冲刷炉墙而导致炉膛结渣。
故应保持煤粉细度在合理范围内。
3.3.4改善给粉机下粉均匀性给粉机给粉量的不均匀,造成各燃烧器间的出力偏差大,有时甚至会造成一次风积粉堵管。
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。
4 结论a. 炉膛燃烧区的火焰温度水平局部偏高是炉膛结渣的一个主要原因。
因此应保证燃烧设备始终处于良好状态,通过炉内冷态空气动力场试验找出较好的燃烧器配风组合,使炉内空气动力工况趋于合理,燃烧区火焰温度水平局部偏高问题得到改善,结渣状况明显减轻,使锅炉的安全稳定经济运行水平有了很大提高。
b. 控制合理的炉内过量空气系数、保持煤粉细度在合理范围、给粉机下粉量尽量均匀对减轻锅炉结渣有一定作用。
c. 炉膛燃烧器区域敷设的卫燃带是造成炉膛结渣的另一主要原因。
敷设卫燃带是为了提高锅炉燃烧的稳定性,而为了防止炉膛结渣又被迫将旋流燃烧器内、外二次风旋流强度减弱,弱化燃烧器的燃烧强度,这是很不合理的。
建议在不影响锅炉稳定燃烧的前提下,适当减少炉膛卫燃带,这对防止炉膛结渣会有很大的作用。
参考文献[1]岑可法,樊建人,池作和,等.锅炉和热交换器的积灰、结渣、磨损和腐蚀的防止原理与计算[M].北京:科学出版社,1994.。