關(guān)于電廠鍋爐結(jié)焦的分析論文
摘要：鍋爐的結(jié)渣問題是比較普遍存在的，結(jié)渣對鍋爐運行的經(jīng)濟性與安全性均帶來不利影響，嚴(yán)重的結(jié)渣會導(dǎo)致鍋爐被迫停爐，極大地影響鍋爐的安全性和經(jīng)濟性。
關(guān)鍵詞：鍋爐；結(jié)渣
1結(jié)渣的危害主要表現(xiàn)在以下一些方面：
鍋爐熱效率下降：受熱面結(jié)渣后，使傳熱惡化排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降；燃燒器出口結(jié)渣，造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能使機械未完全燃燒熱損化學(xué)未完全燃燒熱損失增大；使鍋爐通風(fēng)阻力增大，廠用電量上升。
影響鍋爐出力：水冷壁結(jié)渣后，會使蒸發(fā)量下降；爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，以及通風(fēng)阻力的增大，有可能成為限制出力的因素。
影響鍋爐運行的安全性：結(jié)渣后過熱器處煙溫及汽溫均升高，嚴(yán)重時會引起管壁超溫；結(jié)渣往往是不均勻的，結(jié)果使過熱器熱偏差增大，對自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安全性以及強制循環(huán)鍋爐的水冷壁熱偏差帶來不利影響；爐膛上部結(jié)渣塊掉落時，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，使鍋爐被迫停止運行；除渣操作時間長時，爐膛漏入冷風(fēng)太多，使燃燒不穩(wěn)定甚至滅火。
2鍋爐結(jié)渣原因是多方面的，防止或解決鍋爐結(jié)渣問題首先應(yīng)找出結(jié)渣的原因，從多方面入手，加以解決。防止和減少鍋爐結(jié)渣的`具體措施如下：
要有合適的煤粉細(xì)度。煤粉粗，火炬拖長，粗粉因慣性作用會直接沖刷受熱面。再則，粗煤粉燃燒溫度比煙溫高許多，熔化比例高，沖墻后容易引起結(jié)渣。但是，煤粉太細(xì)也會帶來問題，一是電耗高，制粉出力受到影響，二是爐膛出口煙溫升高，易引起結(jié)渣。
適當(dāng)提高一次風(fēng)速可以減輕燃燒器附近的結(jié)渣。提高一次風(fēng)速可推遲煤粉的著火，可使著火點離燃燒器更遠，火焰高溫區(qū)也相應(yīng)推移到爐膛中心，可以避免噴口附加結(jié)渣。提高一次風(fēng)速還可以增加一次風(fēng)射流的剛性，減少由于射流兩側(cè)靜壓作用而產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)，避免一次風(fēng)氣流直接沖刷壁面而產(chǎn)生結(jié)渣。
爐膛出口溫度場應(yīng)盡可能均勻。降低爐膛出口殘余旋轉(zhuǎn)，均勻的溫度分布可使密排對流管束中煙氣溫度低于開始結(jié)渣溫度。應(yīng)用三次風(fēng)、二次風(fēng)反切來減少殘余旋轉(zhuǎn)，必須能夠很準(zhǔn)確地計算出主旋氣流和反切氣流的動量矩以及合成氣流的動量矩，而且通過運行調(diào)試來觀察是否滿足運行要求。
組織合理而良好的爐內(nèi)空氣動力場是防止結(jié)焦的前提。
燃燒中心溫度高達1400~1600度。當(dāng)灰渣撞擊爐壁時，若仍保持軟化或熔化狀態(tài)，易黏結(jié)附于爐壁上形成結(jié)渣，尤其是在有衛(wèi)燃帶的爐膛內(nèi)壁，表面溫度很高，又很粗糙，更易結(jié)渣，而且易成為大片焦渣的策源地。因此必須保持燃燒中心適中，防止火焰中心偏斜和貼邊。
爐內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流對燃燒器射流的沖擊力和作用點。旋轉(zhuǎn)強度大，射流偏轉(zhuǎn)加劇，實際切圓增大；一次風(fēng)射流剛性；射流兩側(cè)補氣條件差異；燃燒器組長寬比及燃燒器噴口間隙。當(dāng)燃燒器組高寬比越大時，燃燒器組中間部分從上下兩側(cè)獲取補氣的條件越差，射流偏轉(zhuǎn)加劇。
四角煤粉濃度及各燃燒器配風(fēng)應(yīng)盡量均勻：煤粉噴口煤粉量分配不均勻的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負(fù)荷分配不均勻，在燃燒空氣不足的情況下，爐膛結(jié)渣狀況惡化。當(dāng)燃燒器配風(fēng)不均勻或者鍋爐降負(fù)荷，燃燒器缺角或缺對角運行時，爐內(nèi)火焰中心會發(fā)生偏斜。運行時要盡量調(diào)平四角風(fēng)量，避免選擇合理的爐膛出口溫度：根據(jù)經(jīng)濟技術(shù)比較，對煤粉爐最經(jīng)濟的爐膛出口溫度在1200~1400度之間，但實際上，為了防止對流受熱面結(jié)渣，爐膛出口溫度不能過高。在爐膛出口布置屏式受熱面的鍋爐，對一般性結(jié)渣性煤應(yīng)小于1200度。
控制合理的爐內(nèi)過量空氣系數(shù)a：過量空氣系數(shù)a增加，受熱面的積灰、結(jié)渣趨勢減弱。主要歸因于爐膛出口煙溫降低，爐膛壁面處的煙溫降低。過量空氣系數(shù)過低容易造成氧量不足，在爐內(nèi)出現(xiàn)還原性氣氛，熔點較高的Fe2O3還原為熔點較低的FeO，從而使灰熔點大大降低，這樣就增加了結(jié)渣的可能性。
保證空氣和燃料的良好混合，避免在水冷壁附近形成還原性氣氛，防止局部嚴(yán)重積灰、結(jié)渣：當(dāng)一、二次風(fēng)的位置、風(fēng)速、風(fēng)量設(shè)計不合理時，盡管爐內(nèi)總空氣量大，但仍會出現(xiàn)局部區(qū)域的熾熱焦碳和揮發(fā)分得不到氧量而出現(xiàn)局部還原性氣氛。當(dāng)煤粉爐煙氣含氧量低于3時，由于局部缺氧，將會使CO含量急劇增加。
應(yīng)用各種運行措施控制爐內(nèi)溫度水平。
第一，爐內(nèi)溫度水平高，將使煤中一些易揮發(fā)堿性氧化物汽化或升華（1400度以上），使堿金屬化合物在受熱面上凝結(jié)（1000~1100度）。堿金屬直接凝結(jié)在受熱面上會形成致密的強黏結(jié)性灰。第二，可在初始灰層中形成產(chǎn)生低熔點復(fù)合硫酸鹽反應(yīng)的條件，還會使含有堿性化合物的積灰外表層黏結(jié)性增強，加速積灰過程的發(fā)展。第三，煤灰呈熔化或半熔化狀態(tài)，熔融灰會直接黏在受熱面上，產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)渣。
措施：加大運行中過量空氣系數(shù)，增加配風(fēng)的均勻性，防止局部熱負(fù)荷過高和產(chǎn)生局部還原性氣氛，調(diào)整四角風(fēng)粉分配的均勻性，防止一次風(fēng)氣流直接沖刷壁面，必要時采取降負(fù)荷運行。
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