锅炉结焦原因分析
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1. 引言锅炉是工业生产中常用的热能设备,用于产生蒸汽或热水。
然而,锅炉在长期运行过程中可能会出现结焦问题,这会影响锅炉的热效率和运行安全性。
因此,本文将对锅炉结焦的原因进行分析,并提出相应的解决方案。
2. 结焦原因分析2.1 燃料质量问题锅炉燃料的质量是导致结焦的主要原因之一。
当燃料中含有过多的灰分、硫分和挥发分时,会增加结焦的风险。
灰分和硫分会在燃烧过程中生成灰渣,而挥发分则可能会在锅炉管道内沉积,导致结焦。
2.2 燃烧过程问题燃烧过程中的问题也可能导致锅炉结焦。
例如,燃烧温度过低、燃烧不完全、燃烧空气过剩或不足等都会增加结焦的风险。
这些问题可能与锅炉的设计、调整或操作有关。
2.3 水质问题水质是锅炉运行中的另一个重要因素。
当水中含有过多的杂质、硬度高或水质不稳定时,会促进结焦的发生。
水中的杂质和硬度会在锅炉内部沉积,形成结焦的基础。
2.4 锅炉清洗不彻底锅炉清洗不彻底也是结焦的原因之一。
当锅炉内部存在残留的沉积物或污垢时,会形成结焦的催化剂。
因此,定期对锅炉进行清洗和维护是防止结焦的重要措施。
3. 解决方案3.1 优化燃料选择为了减少结焦的风险,可以选择质量较好的燃料。
燃料应具有较低的灰分、硫分和挥发分含量,以减少锅炉内部的灰渣和沉积物。
3.2 控制燃烧过程合理控制燃烧过程是减少结焦的关键。
首先,确保燃烧温度适宜,避免过低或过高。
其次,要保证燃烧充分,避免燃烧不完全产生的污染物。
此外,根据锅炉的实际情况,合理调整燃烧空气的供给,避免过剩或不足。
3.3 水质处理对于水质问题,可以采取合适的水处理措施。
例如,使用水质稳定的软化水或纯化水作为锅炉的供水,以减少水中的杂质和硬度。
此外,定期检测和维护锅炉的水质,确保水质的稳定性。
3.4 定期清洗和维护锅炉的定期清洗和维护是防止结焦的重要措施。
清洗应彻底,确保锅炉内部没有残留的沉积物或污垢。
同时,定期检查和更换锅炉的烟道和管道,以保证其畅通无阻。
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:锅炉结焦是指锅炉内部管道和燃烧室表面积聚了一层厚厚的焦渣,这会导致锅炉热效率降低、能源浪费,甚至引起安全隐患。
本文将详细分析锅炉结焦的原因,并提出解决方案以避免这一问题的发生。
一、燃料选择与质量1.1 燃料选择不当:某些燃料含硫量较高,易产生硫酸盐结焦,如煤炭中的硫分。
1.2 燃料质量不合格:燃料中杂质含量过高,如灰分、水分等,容易在锅炉内部形成结焦。
1.3 燃料粒度不合理:燃料粒度过细或者过粗,都会增加结焦的风险。
二、燃烧过程2.1 空气过剩或者不足:空气过剩会导致燃烧不充分,产生大量的未彻底燃烧物质,易形成结焦。
而空气不足则会使燃烧室内部温度升高,加速结焦的发生。
2.2 燃烧温度过高:燃烧温度过高会使燃烧室内部的焦渣熔化,然后重新凝固形成结焦。
2.3 燃烧室内部积灰:燃烧过程中产生的灰分如果不能及时清理,会在燃烧室表面积聚形成结焦。
三、水质问题3.1 水中溶解物含量高:水中的溶解物质如硫酸盐、氯化物等,会在锅炉内部形成结焦。
3.2 水质不合格:水中的硬度过高,容易形成水垢,进而促进结焦的发生。
3.3 水质处理不当:对水质的处理不当,如水处理剂的添加量不许确、不及时清洗等,都会导致结焦的产生。
四、操作与维护4.1 清洗不及时:锅炉内部的积灰如果不能及时清理,会形成结焦。
4.2 管道阻塞:锅炉内部管道阻塞会导致燃烧不畅,易形成结焦。
4.3 运行参数不合理:如锅炉负荷过低、过高,燃烧温度不稳定等,都会增加结焦的风险。
五、解决方案5.1 选择合适的燃料:根据锅炉的燃烧特点和要求,选择低硫燃料,减少硫酸盐结焦的风险。
5.2 加强燃烧过程管理:确保空气和燃料的比例合理,控制燃烧温度,定期清理燃烧室内部积灰。
5.3 水质管理与处理:定期检测水质,根据检测结果进行水质处理,合理添加水处理剂,及时清洗锅炉内部。
结论:锅炉结焦是由多种因素共同作用所致,燃料选择与质量、燃烧过程、水质问题以及操作与维护等都会影响锅炉结焦的风险。
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一、引言锅炉是工业生产中常见的热能转换设备,广泛应用于电力、化工、纺织、食品等行业。
然而,在锅炉运行过程中,经常会出现结焦问题,给生产带来不利影响。
为了解决这一问题,本文将对锅炉结焦原因进行分析,并提出相应的解决方案。
二、锅炉结焦原因分析1. 燃料问题燃料是锅炉运行的重要组成部分,不合适的燃料会导致结焦问题。
例如,燃料中硫含量过高,燃烧时会产生硫酸,进而形成结焦物质。
此外,燃料中灰分含量过高也会增加结焦的可能性。
2. 锅炉设计问题锅炉的设计也是影响结焦的重要因素之一。
例如,过小的燃烧室容积会导致燃烧不完全,产生大量的未燃烧物质,增加结焦的风险。
此外,过小的换热面积也会导致烟气温度过高,进而促使结焦的发生。
3. 操作问题不正确的操作也是导致锅炉结焦的原因之一。
例如,燃烧调节不当,燃烧过程中产生的高温烟气无法充分利用,增加了烟气中未燃烧物质的含量,从而导致结焦。
此外,不定期清理锅炉内部的积灰也会增加结焦的可能性。
4. 水质问题锅炉水质的好坏直接影响着结焦问题。
水中的杂质和硬度物质会在锅炉内部沉积,形成结焦物质。
此外,水中的氧气和二氧化碳也会加速结焦的发生。
三、锅炉结焦解决方案1. 优化燃料选择选择低硫、低灰分的燃料,可以有效降低结焦的风险。
此外,对燃料进行预处理,如除尘、除硫等,也可以减少结焦物质的生成。
2. 改善锅炉设计合理设计锅炉的燃烧室容积和换热面积,确保燃烧充分和烟气温度适宜,可以降低结焦的可能性。
此外,增加锅炉内部的清洁设备,如烟气脱硫装置、除尘器等,也可以有效减少结焦问题。
3. 规范操作流程加强对操作人员的培训,确保燃烧调节的准确性和及时性。
定期检查和清理锅炉内部的积灰,保持锅炉的清洁状态,也是减少结焦的重要措施。
4. 改善水质管理加强对锅炉水质的监测和管理,定期进行水质测试,及时清除水中的杂质和硬度物质。
在需要的情况下,可以使用水处理剂来控制水质,减少结焦问题的发生。
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:锅炉结焦是指在燃烧过程中,锅炉内壁和管道表面积聚了燃烧产物,形成焦炭层,导致热传递效率降低,影响锅炉运行稳定性和安全性。
为了解决锅炉结焦问题,需要深入分析结焦原因,并采取相应的解决方案。
一、燃料质量问题1.1 燃料含灰量高燃料中灰分含量高会导致燃烧后生成的灰渣增多,易形成结焦物质。
1.2 燃料含硫量高燃料中硫含量高容易生成硫酸盐,加剧结焦的程度。
1.3 燃料粒度不均匀燃料粒度不均匀会导致燃烧不充分,产生大量未燃烧残渣,易形成结焦。
二、锅炉操作问题2.1 燃烧调节不当燃烧过程中,燃烧调节不当会导致燃烧不充分,产生过多的未燃烧残渣,加剧结焦。
2.2 进料速度过快进料速度过快会导致燃料在炉膛内停留时间不足,燃烧不充分,易形成结焦。
2.3 管道清洁不及时管道长期未清洁会积聚大量灰渣,形成结焦,影响热传递效率。
三、锅炉设计问题3.1 燃烧系统设计不合理燃烧系统设计不合理会导致燃烧不充分,产生大量未燃烧残渣,易形成结焦。
3.2 管道布局不合理管道布局不合理会导致燃料在管道内停留时间过长,易形成结焦。
3.3 烟气排放不畅烟气排放不畅会导致烟气在锅炉内停留时间过长,易形成结焦。
四、清洁维护问题4.1 清灰不及时清灰不及时会导致灰渣在锅炉内积聚,形成结焦。
4.2 管道清洁不彻底管道清洁不彻底会留下一定量的灰渣,易形成结焦。
4.3 管道维护不到位管道维护不到位会导致管道内积聚大量灰渣,易形成结焦。
五、解决方案5.1 选择优质燃料选择含灰量低、硫含量低的优质燃料,减少结焦的可能性。
5.2 加强操作管理加强燃烧调节,控制进料速度,定期清洁管道,确保锅炉正常运行。
5.3 定期维护清洁定期清理灰渣,彻底清洁管道,保持锅炉清洁,防止结焦的发生。
结语:通过对锅炉结焦原因分析及解决方案的详细探讨,可以有效避免锅炉结焦问题的发生,保障锅炉的正常运行,提高锅炉的热效率和安全性。
在实际操作中,应根据具体情况采取相应的措施,及时解决问题,确保锅炉长期稳定运行。
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一、问题描述:锅炉结焦是指在锅炉内部烟道、燃烧室或者烟气侧管道上形成的燃烧产物积聚物,会导致锅炉热交换效率下降、烟气温度升高、燃料消耗增加等问题。
本文将对锅炉结焦的原因进行分析,并提出相应的解决方案。
二、原因分析:1. 燃料质量问题:燃料中的灰分和硫分含量高,容易产生结焦物质。
灰分中的无机物质在高温下会形成结焦物质,硫分则会与金属表面发生化学反应,形成硫酸盐结焦物质。
2. 燃烧过程问题:燃烧过程中,燃料燃烧不彻底会产生大量的烟气,其中含有大量的颗粒物和有机物质,这些物质在烟道中会逐渐沉积形成结焦物质。
3. 锅炉设计问题:锅炉内部的烟道设计不合理,烟气流动不畅,容易导致结焦物质的积聚。
此外,锅炉的受热面积不足、传热效果差等问题也会增加结焦的风险。
三、解决方案:1. 燃料选择和处理:选择低灰分、低硫分的燃料,减少结焦物质的生成。
对于高灰分、高硫分的燃料,可以采取预处理措施,如煤粉的洗选、脱硫等,降低结焦物质的含量。
2. 燃烧调整和优化:通过优化燃烧系统,提高燃烧效率,减少燃烧产物的生成。
可以采用先进的燃烧器技术,改善燃烧过程中的混合和燃烧效果,减少燃料残留和烟气中的颗粒物。
3. 清洁和维护:定期对锅炉进行清洗和维护,清除烟道和燃烧室中的结焦物质。
可以采用物理清洗、化学清洗等方法,彻底清除结焦物质,恢复锅炉的正常工作状态。
4. 锅炉设计和改进:对于现有的锅炉,可以通过改进锅炉内部的烟道设计,增加受热面积,改善烟气流动情况,减少结焦物质的积聚。
对于新建的锅炉,应根据实际情况,合理设计燃烧系统和烟道结构,降低结焦的风险。
5. 监测和控制:建立完善的监测和控制系统,及时发现和处理锅炉结焦问题。
可以采用温度、压力、烟气成份等参数的在线监测,实时掌握锅炉的运行情况,及时采取措施防止结焦的发生。
四、总结:锅炉结焦问题对于锅炉的正常运行和热能利用效率有着重要影响。
通过燃料选择和处理、燃烧调整和优化、清洁和维护、锅炉设计和改进以及监测和控制等方面的综合措施,可以有效地解决锅炉结焦问题,提高锅炉的运行效率和可靠性,降低能源消耗。
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一、引言锅炉结焦是指锅炉内部燃烧产生的煤灰、煤粉等固体物质在锅炉内壁上沉积并形成结焦物质的现象。
结焦严重影响了锅炉的热效率和运行安全性。
本文将对锅炉结焦的原因进行分析,并提出相应的解决方案。
二、锅炉结焦原因分析1. 煤质问题:煤质的硫含量高、灰分含量高、挥发分含量低等因素都会增加锅炉结焦的风险。
2. 锅炉设计问题:锅炉的结构设计不合理,如过小的燃烧室、燃烧室布置不当等,会导致煤灰在燃烧室内停留时间过长,增加结焦的可能性。
3. 燃烧问题:燃烧过程中,煤粉的燃烧不完全会产生大量的煤灰,增加结焦的风险。
4. 水质问题:锅炉水中含有过多的杂质、硅酸盐等物质,会加速结焦的形成。
5. 运行问题:锅炉的正常运行需要定期进行清洗和维护,如果忽视了这些工作,会导致锅炉内部结焦。
三、解决方案1. 煤质优化:选择低硫、低灰分、高挥发分的煤炭,可以减少结焦的风险。
2. 锅炉设计改进:合理设计燃烧室,增大燃烧室容积,优化燃烧室布置,可以降低煤灰在燃烧室内的停留时间,减少结焦的可能性。
3. 燃烧优化:通过调整燃烧参数,如煤粉粒度、燃烧温度等,使煤粉燃烧更充分,减少煤灰的生成。
4. 水质控制:定期检测锅炉水质,并采取相应的处理措施,如添加除氧剂、水质软化剂等,保持锅炉水质清洁。
5. 定期清洗和维护:定期对锅炉进行清洗,清除锅炉内部的结焦物质,保持锅炉的正常运行。
四、结论锅炉结焦是一个复杂的问题,涉及到煤质、锅炉设计、燃烧、水质和运行等多个方面。
通过优化煤质、改进锅炉设计、优化燃烧过程、控制水质和定期清洗维护等措施,可以有效降低锅炉结焦的风险,提高锅炉的热效率和运行安全性。
在实际应用中,需要根据具体的锅炉情况和运行条件,综合考虑各种因素,制定相应的解决方案。
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一、锅炉结焦原因分析锅炉结焦是指锅炉内部烟道、燃烧室等部位积聚了一层或多层的燃烧产物,导致热传导受阻,影响锅炉正常工作。
以下是锅炉结焦的主要原因分析:1. 燃料质量问题:燃料中含有过多的灰分、硫分、水分等杂质,容易在燃烧过程中生成燃烧产物,导致结焦。
2. 燃烧条件不良:燃烧过程中,燃烧温度过低、燃烧速度过慢等因素会使燃烧产物生成量增加,从而促进结焦的发生。
3. 温度过低:锅炉工作温度过低,无法将燃烧产物完全燃烧,导致产物在锅炉内部积聚形成结焦。
4. 炉膛设计不合理:炉膛设计不合理,使得燃烧产物在炉膛内停留时间过长,增加了结焦的可能性。
5. 锅炉清洗不彻底:长期未进行锅炉清洗或清洗不彻底,导致燃烧产物在锅炉内积聚,形成结焦。
二、锅炉结焦解决方案针对锅炉结焦问题,可以采取以下解决方案:1. 优化燃料选择:选择低灰分、低硫分、低水分的燃料,减少燃料中的杂质含量,降低结焦的可能性。
2. 改善燃烧条件:调整燃烧参数,提高燃烧温度和速度,使燃烧产物能够充分燃烧,减少结焦的发生。
3. 提高锅炉工作温度:通过调整锅炉工作温度,使得燃烧产物能够充分燃烧,减少结焦的可能性。
4. 优化炉膛设计:改善炉膛结构,提高燃烧产物的流动性,减少积聚时间,降低结焦的风险。
5. 定期清洗锅炉:定期进行锅炉清洗,彻底清除燃烧产物,防止结焦的发生。
6. 定期检查维护:定期检查锅炉的燃烧状态、炉膛情况等,及时发现问题,进行维护和修复,防止结焦的发生。
7. 使用结焦抑制剂:在燃烧过程中添加适量的结焦抑制剂,能够减少燃烧产物的生成,降低结焦的风险。
总结:锅炉结焦是影响锅炉正常工作的一个常见问题,其产生原因复杂多样。
通过优化燃料选择、改善燃烧条件、提高锅炉工作温度、优化炉膛设计、定期清洗锅炉、定期检查维护以及使用结焦抑制剂等解决方案,可以有效减少锅炉结焦问题的发生,确保锅炉的正常运行。
在实际应用中,需要根据具体情况综合考虑,选择合适的解决方案,并定期进行维护和检查,以保证锅炉的安全稳定运行。
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一、引言锅炉是工业生产中常用的热能转换设备,但在使用过程中,由于各种因素的影响,锅炉内部可能会出现结焦现象,影响锅炉的正常运行和效率。
因此,本文将对锅炉结焦的原因进行分析,并提出相应的解决方案。
二、锅炉结焦原因分析1. 燃料质量问题:燃料中的杂质和含硫量高会导致锅炉结焦。
杂质会在燃烧过程中生成灰渣,而高含硫量的燃料会生成硫酸盐,这些物质会在锅炉内壁上积聚并形成结焦。
2. 燃烧条件不良:燃烧过程中,燃料与空气的混合均匀性不好,燃烧温度过低或过高,都会导致锅炉结焦。
此外,燃烧器的设计不合理、燃烧器喷嘴堵塞等问题也会影响燃烧条件,从而导致结焦。
3. 水质问题:水中的杂质和溶解氧会在锅炉内壁上形成结垢,加剧结焦的程度。
水中杂质的种类和浓度、水中溶解氧的含量等都会对结焦产生影响。
4. 运行不稳定:锅炉在运行过程中,如果温度、压力、水位等参数不稳定,容易导致结焦。
此外,锅炉的负荷变化过大,也会影响结焦的情况。
5. 清洗不彻底:锅炉清洗不彻底,残留的杂质和结垢会在下次运行时继续积聚,加剧结焦的程度。
三、锅炉结焦解决方案1. 优化燃料选择:选择质量好、杂质少、含硫量低的燃料,减少结焦的可能性。
2. 改进燃烧条件:优化燃烧器设计,确保燃料与空气的混合均匀性,控制燃烧温度在适宜范围内,避免过低或过高的温度。
3. 加强水质处理:采用适当的水质处理措施,去除水中的杂质和溶解氧,减少结垢的形成。
4. 稳定运行参数:加强锅炉的监测和控制,确保温度、压力、水位等运行参数的稳定性,避免参数的剧烈波动。
5. 定期清洗:定期对锅炉进行清洗,彻底清除锅炉内的杂质和结垢,防止结焦的积累。
四、结论锅炉结焦是影响锅炉正常运行和效率的重要问题,其原因主要包括燃料质量问题、燃烧条件不良、水质问题、运行不稳定和清洗不彻底等。
针对这些问题,可以通过优化燃料选择、改进燃烧条件、加强水质处理、稳定运行参数和定期清洗等解决方案来减少结焦的发生。
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值如下: 炉膛容积热负荷推荐值(qV) KW/m3
燃料 无烟煤 贫煤 烟煤 固态排渣炉 109~140 116~163 99~198 液态排渣炉
开式炉膛
≤145 151~186 ≤186
半开式炉膛
≤169 163~198 ≤198
熔渣段
538~698 523~698 523~640
褐煤
油
93~151
和上下气流的相互作用,及热烟气膨胀,实际切圆直径 是假想切圆直径的7~8倍。
高宽比h/b,燃烧器一、二次风喷口间相对间距Δ /b。 h/b过大意味着气流刚性变差,Δ /b过小意味着气流上 下部分的补气条件不足,这些都会导致气流出离喷口后, 迅速发生大幅度偏转,使切圆直径变大,极易发生气流 扫边。h/b推荐值为8~9。Δ /b对无烟煤和贫煤=0.3~ 0.9,对烟煤和褐煤为0~0.3。因此,大型锅炉燃烧器 一般分为上下两组,之间并保持有较大间距。
粘附一些烟气中尚未得到冷却成为凝固状态的液态灰颗 粒,形成增长速度很快的梳状、松散多孔的外灰层沉积 物(第二层灰),也就开始了结焦过程。形成第二层灰 渣后,渣层中发生物理化学变化,使灰层强度增加。继 续粘附灰粒,厚度逐渐增大。 其次,由于燃烧器最上层一次风喷口到屏过底部距离, 不能满足煤粉在炉膛内充分燃烧要求,停留时间短,或 炉膛内水冷壁结焦,致使炉膛出口烟气温度,高于灰的 熔化温度,灰粒处于熔融或半熔融状态,直接粘附在高 过管子外表面。不断发展、恶化,使烟气通道堵塞。 3.2 结焦判据 工程中常用的预测炉内结焦倾向方法有以下几种: 3.2.1根据煤灰熔点温度进行预测
燃烧器区域容积热负荷(qrv)及壁面热负荷(qrf)
燃料 无烟煤、贫煤 烟煤 褐煤 qrv MW/m3 qrf MW/m2 0.35~0.75 0.40~0.78 0.19~0.44 1.0~1.8 1.1~1.2 0.93~1.36
燃烧器角度,切圆直径,高宽比等几何尺寸:对于四 角切圆燃烧的直流燃烧器组较为重要的几何尺寸为:燃 烧器喷口轴线与水冷壁夹角或与炉膛断面对角线间夹角, 该尺寸决定了假想切圆直径的大小和喷口两侧压差大小。 假想切圆大则实际切圆也较大。切圆过大,则气流偏转 明显,易造成气流扫边,如图所示。对固态排渣炉假想 切圆直径d0=(0.08~0.1)A,液态排渣炉d0=(0.1~ 0.16)A,对燃油锅炉d0≤0.15A。由于临角气流
4 原因分析
锅炉结焦,往往是由于众多因素综合作用,而产生的。 所涉及到的设备、系统亦较多。本文将从燃料、设备、运 行等几方面加以分析。 4.1 燃料-入炉煤 1168 煤灰熔点:煤灰熔点是导致锅炉结焦的重要原因之一。 根据判据,t1<1100℃、t2<1200℃的煤即属于易结焦煤 种。因该温度已非常接近炉内烟气温度,煤灰颗粒处于熔 融状态,煤灰粘结到受热面管子上的几率较大。 煤灰成分:煤灰中对结焦有重要影响的成份主要为碱金 属化合物(包括氧化物、氯化物、氢氧化物等)、含铁矿 物盐、复合硫酸盐、硅铝酸盐,它们往往形成共熔体复合 盐,在高温烟气中分解、挥发而成蒸汽、气体,有的发生 化学反应。碱金属氧化物、氯化物及其硅酸盐、硫酸盐类 易挥发,能促进灰层形成,降低灰熔点;FeS、FeO熔点较 低,且使灰熔点降低;SiO2熔点和气化温度很
位劣质煤种,加之现有供煤配煤系统有许多不完善之 处,新增大容量火电机组较多,幅度较大,电站锅炉 燃用煤种品质难以得到保证,锅炉燃煤多变且灰分有 不断升高、热值不断下降的趋势,有的煤种Aar甚至高 达40 %以上,发热量仅为13800KJ/Kg (3300Kcal/Kg ) 接近于煤矸石品质。锅炉受热面产生了许多磨损、积 灰、结焦腐蚀、爆管等问题,使机组安全、可靠性得 不到根本保证,更谈不上经济性运行。 锅炉结焦是运行中常见问题,且无论锅炉容量大 小、形式如何,都难以避免。它对安全、经济运行影 响大,所涉及到的设备、系统范围广,原因错综复杂, 根本解决问题,难度较大。因此,结合锅炉煤质、运 行热力特性,对结焦机理进行研究分析,提出一些使 用的防治改进技术,具有重要意义。
还原性气氛中煤灰初始变形温度t1。t1>1289℃,不结 焦;t1=1108~1288℃,中等结焦;t1<1107,严重结焦。 美国CE公司DT(相当t1)温度判据为:DT>1371℃,不结 焦;DT=1093~1204,易结焦。 弱还原性气氛中煤灰软化温度t2。t2>1390℃,轻微结 焦;t2=1260~1390℃,中等结焦;t2<1260,严重结焦。 该判据具有65%的分辨率。日本用t2温度判据为:t2> 1230℃,结焦性低;t2<1230,结焦性高。 3.2.2 根据煤灰成份综合比值进行预测 硅比系数G。定义式如下:
G SiO2 100 SiO2 CaO MgO 当量Fe2O3
式3.2-1 式中当量Fe2O3=Fe2O3+1.11FeO+1.43Fe。硅比中分 母大多为助熔剂,SiO2大则灰渣粘度和灰熔点较高,因此, G越大,结焦倾向越小。判据如下:
硅比%
G
我国
>78.8 66.1~78.8 <66.1
233~349
气
349
炉膛断面热负荷推荐值(qA) MW/m3
锅炉蒸发量(t/h)
220
2.10~ 2.56
410
670
1000
2000
切 向 燃 烧
褐煤和易结 渣煤
烟煤 无烟煤、贫 煤
2.91~ 3.37
2.79~ 4.07 2.58~ 3.50
3.20~ 3.72
3.72~ 4.65 2.73~ 4.00
高,但硅酸盐的共熔体熔点有较大降低,Al2O3使灰熔点 升高;CaO则是低熔点共晶体的重要组成部分,在10%以 内,可使灰熔点降低,当>30%后,灰熔点显著升高。 灰量:灰熔点与灰份含量有一定关系,灰份为7~15%, 灰熔点迅速降低,在10~25%的范围内,灰熔点出现最 低值。 4.2 锅炉设备 炉膛几何尺寸:重要几何尺寸包括炉膛长宽及断面尺 寸、炉膛有效高度、火焰相对中心等。这些尺寸决定了 炉膛热负荷是否与煤种相匹配,并能够满足炉内火焰充 满度好,煤粉充分燃烧,组织合理的燃烧空气动力工况。 炉膛断面宽深比宜为1.0~1.1,不宜超过1.25。如几何 尺寸设计不当,将使热负荷值较高则必然导致炉内局部 区域或整体结焦。我国各容量电站锅炉热负荷推荐
锅炉结焦原因分析及治理改进
内蒙古电力科学研究院锅炉技术研究所
主 要 内 容
结焦的危害 结焦过程及判据 原因分析 治理改进措施
1 概述
随着国家西部开发战略和可持续发展战略的深入实 施,国民经济快速、稳定发展,同时国家节能降耗、环 保减排的治理力度也在不断加大。电力能源建设迎来了 飞速发展的大好时机和重大挑战。近年来,一大批现代 国外进口及国产大型锅炉相继投入商业运行。大型锅炉 机组燃料利用率高,具有良好的深度调峰能力,环境保 护问题得到较好解决,热工自动控制水平显著加强提高。 但锅炉运行的安全性、可靠性研究成为日益重要的课题, 它直接影响到燃煤发电技术发展和作为成熟商业技术的 推广应用。 我国是产煤大国,煤炭资源丰富,煤种品质差异很 大,变化范围宽广。因此决定了火力发电厂以燃用煤炭 为主,据统计我国70%以上发电装机容量为燃煤发电机 组,而区内更高达90%以上。动力用煤普遍使用低品
美国
72~80 65~72 50~65
法国
>72 65~72 <65
结焦倾向
轻微 中等 严重
硅 / 铝比。判据为: SiO2/Al2O3 < 1.87 ,轻微结焦; SiO2/Al2O3 = 1.87 ~ 2.65 , 中 等 结 焦 ; SiO2/Al2O3 > 2.65,严重结焦。 铁/钙比(美国判据)。推荐值为:Fe2O3/CaO<0.3, 不结焦; Fe2O3/CaO = 0.3 ~ 3.0 ,中等或严重结焦; Fe2O3/CaO>3.0,不结焦。 碱/酸比(B/A)。定 结焦过程 结焦:烟气中携带的熔化或部分熔化的灰颗粒,碰撞到 受热面管子被冷却凝固而形成。形态主要以粘稠或熔融的 沉淀物形式出现,主要出现在辐射、半辐射和高温对流等 受热面。 结焦过程:结焦是一个物理、化学综合过程,基本上 分两个阶段。首先是煤中的碱金属化合物、黄铁矿分解产 物、钙和磷的化合物,由煤颗粒中挥发出来,变成以氧化 物、氯化物、氢氧化物的蒸汽或气体,随烟气冲刷高过管 子,换热冷却后在管子外表面凝结,形成粘结性沉淀层。 同时,在高温烟气中硫氧化物气体长期作用(烧结)下, 形成薄而密实的硫酸盐沉积层(第一层灰)。该沉积灰层 极难清除。然后随着灰层厚度不断增加,其灰污表面温度 不断升高,逐渐接近于当地烟气温度,若此烟气温度使灰 处于熔化状态,则在第一层粗糙的灰层表面及易
由于传热热阻增大,燃料利用率下降,会使锅炉无 法维持在满负荷下运行,只好进一步增加投煤量,提 高烟气温度,燃料浓度升高,助燃风浓度相对降低, 形成恶性循环。严重时只能维持40%负荷,甚至深度 降负荷投油燃烧,借此维持平衡和甩焦。 造成较大的经济损失。主要表现在:炉膛及排烟温 度升高致使锅炉效率平均降低1~2%,煤耗大幅增加; 低负荷运行经济性很差,甚至被迫停炉;经常停炉清 焦,运行、检修成本增加,少发电量进一步带来损失。 人身、设备安全受到严重威胁。坠落的焦块可能造 成锅炉灭火、放炮,经常砸坏炉底冷灰斗水冷壁、炉 底除渣设备和液压关断门,甚至造成人员。 2.2 治理意义
对于旋流燃烧器主要几何尺寸为:相邻燃烧器的间距 a,该推荐值为双层错列布置时,为(3.5~4.0)D,双 层顺列布置时,为( 2.5 ~ 3.0 ) D 。边侧燃烧器至临墙 距离ab该推荐值为(1.4~1.6)D。a过小则相邻燃烧器 火焰气流不能自由扩散,相互产生干扰。ab过小则会导 致火焰刷墙。 火焰高度:燃烧器最上排一次风(三次风)喷口到屏 底距离或出口烟窗中心的距离。通常要求该距离>(炉 宽+炉深)/2,四角切圆燃烧的锅炉该值要大于前墙或 对冲燃烧的锅炉。该值过小则煤粉得不到充分燃烧,火 焰上移,灰粒到达炉膛出口来不及凝固,极易引起结焦。 下限推荐值如下: 固态排渣炉火焰高度下限值(m):