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鍋爐知識

淺談鍋爐結焦

發布時間: 2019-07-15 10:18   71 次瀏覽
淺談鍋爐結焦


所謂結焦就是煤粉在高溫少氧的情況下,不可燃的灰分形成熔融或半熔融的狀態黏附在水冷壁或其他受熱面上形成的焦塊。

那結焦是如何形成的呢?在爐膛中,火焰中心溫度******,能達到1400-1600℃左右,從火焰中心到爐膛四周,溫度逐漸降低,越接近水冷壁溫度越低,煤粉中存在大量灰分,在高溫中形成熔融或半熔融的狀態,隨著溫度的降低,灰分逐漸凝固,接近水冷壁后溫度驟然降低硬化粘附在水冷壁上形成焦塊。

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結焦的危害

1、 結焦會引起汽溫偏高:在爐膛大面積結焦時會使爐膛吸熱大大減少,爐膛出口煙溫過高,使過熱器傳熱強化,造成過熱再熱汽溫偏高,導致過熱器再熱器管超溫,嚴重引起泄露。

2、 破壞水循環:爐膛局部結焦以后,使結焦部分水冷壁吸熱量減小,循環流速下降,嚴重時會使循環停滯而造成水冷壁管爆破事故。

3、 增加排煙損失:由于結焦使爐膛出口溫度升高,造成排煙溫度升高,從而增加排煙熱損失,降低鍋爐效率。

4、 降低鍋爐出力:水冷壁結焦后,鍋爐蒸發量降低,排煙損失增加,汽溫升高,通風阻力增大,這些都是影響鍋爐出力的因素。

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結焦的原因

1、煤的品種:煤灰的熔融特性是判斷鍋爐運行中是否會結焦的主要因素之一,灰的熔點越高,越不容易結焦。反之,熔點越低,越容易結焦。

發電廠的煤根據揮發分含量可分為四種,碳化程度越高說明揮發分含量越低,因為揮發分燃點低,所以揮發份含量越低的煤越不易著火。

無煙煤:無煙煤是煤化程度***深的煤,揮發分含量較低(6.5%-10%),著火難,低灰熔點。

貧煤:揮發分含量稍高(10%-19%),著火和燃盡特性好于無煙煤,但仍屬于燃燒特性較差的煤種。

煙煤:電廠***喜歡的煤種,好燒好磨。揮發分含量(19%-37%)較高,極易著火,水分和灰分也較少,發熱量較高。

褐煤:揮發分含量(大于37%)極易著火,但其灰分和水分較高,發熱量較低。

目前普遍采用的煤灰熔融溫度測定方法主要為角錐法:將煤灰制作成底邊長為7mm的等邊三角形,高為20mm的角錐。將錐體放入半還原性氣體的灰熔點測定儀中,以規定的速度升溫,觀察灰錐在熔融過程中的三個特征溫度,以表示煤灰的熔融特性。

實踐表明:實踐證明,當灰的軟化溫度t2大于1350℃時,造成爐內結焦的可能性不大。為了避免爐膛出口處結焦,爐膛出口溫度應低于t2,并至少預留50-100℃。

2、周圍介質的成分:在燃燒過程中,由于供風不足或燃料與空氣混合不良,使燃料達不到完全燃燒,未完全燃燒將產生還原性氣體,使灰熔點大大降低。

3、爐膛溫度高:爐膛溫度越高,煤灰越容易達到軟化或熔融狀態,結渣的可能性就越大。而影響膛溫度水平的因素也很多。例如,燃料的發熱量、水分含量以及鍋爐負荷的變化等。如果鍋爐改燒發熱量大的同類煤時,由于燃放熱增多,爐膛溫度水平就高,結渣的可能性就大。而鍋爐負荷越高,送入爐內的熱量也越多,結渣的可能性也越大。

4、運行操作不當:由于燃燒不當,火焰中心發生偏斜。二次風供給不足,氧量過高導致缺氧燃燒使灰熔點大大降低。

5、貼壁燃燒:由于燃燒器安裝不合理以及燃燒配風調整不合理,使四角切圓過大,或者火焰中心偏斜,高溫的煙氣沖刷水冷壁,煙氣中的灰渣未凝固前就接觸水冷壁,瞬間硬化而結焦。

6、吹灰的影響:吹灰器長期不投,受熱面積灰增多時,可能導致結渣。 

7、摻燒的影響:灰渣的特性有可能改變。一般,結渣性強的煤與結渣性弱的煤混合時,結渣灰減輕。  

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防止結焦的措施

結焦的因素很復雜,預防結焦應從結焦的原因入手

如果爐膛內的高溫煙氣不沖刷水冷壁,或者當氣流接觸水冷壁前,熔融的灰粒已冷卻呈凝固態或無粘結性,在水冷壁附近創造氧性氣氛以提高灰熔點溫度,結焦便不會產生,因此防止爐膛中下部結焦,主要改善空氣動力條件入手,而防止爐膛上部結焦主要靠降低煙氣溫度。

1、 燃料上煤盡量保證穩定的煤質,對不同類型的來煤分別存放,并按照規定的煤質要求嚴格準確配煤。當煤質發生變化,應加強配煤,使煤質達到鍋爐設計允許變化范圍內。司爐應根據煤質及時調整燃燒方案。

2、監盤人員認真操作,加強運行監視與調整,使四角噴燃負荷均勻,火焰充滿度好,避免火焰中心偏移,氣粉貼墻。一次風速應該和煤質相匹配,當燃用優質煙煤時,應適當提高一次風速,煙煤極易著火,避免煤粉著火過早對燃燒器火嘴部位的結焦,而當燃用一般煙煤時,降低一次風速度可降低一次風射流的剛性,防止煤粉氣流沖擊對面爐墻從而防止爐膛結渣。 

3、保證氧量表的準確和可靠,定期標定氧量表,給司爐提供準確的供風量,防止還原性氣氛降低灰分的熔點形成結焦。

如果鍋爐氧量測點裝在豎直煙道,爐膛負壓較大,漏風較大,測量結果與實際供風存在誤差,建議將氧量測點加裝在水平煙道,氧量表更加準確。

4、定期吹灰:吹灰應定期按規定執行,在鍋爐升降負荷及爐膛吹灰時加強對爐膛負壓的監視,以防止鍋爐掉焦塌灰滅火。

5、二次風在燃燒器各層之間的分配方式采取縮腰型的配風方式,將上層和下層的二次風擋板開度調節為100%,中部二次風擋板開度調為30%,當煤質較好時可調節到50%。采取縮腰型的配風方式可加強煤粉的著火,提高燃燒的穩定性和經濟性,另外,爐膛結焦也可加以改善。原因在于中部二次風處于兩個一次風氣流的中間,當其動量較小時,一次風氣流對其的卷吸量較小,負壓也較小,因此從上角來的主氣流所造成的沖擊力也較小,從而不會使中部的一次風氣流嚴重偏轉而引起結渣。           


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