對沖式燃燒鍋爐的結(jié)焦綜合講解.doc

對沖式燃燒鍋爐的結(jié)焦綜合講解產(chǎn)生結(jié)渣的先決條件是呈熔融狀態(tài)顆粒與壁面的碰撞。煤粉爐內(nèi)的顆粒隨氣流運(yùn)動，氣流場決定氣流向壁面的沖刷程度，決定灰粒與壁面碰撞的機(jī)率。此外較大尺寸的顆粒容易從轉(zhuǎn)向氣流中分離出來，與壁面碰撞，因此急劇的氣流轉(zhuǎn)向與粗的煤粉細(xì)度是容易導(dǎo)致結(jié)渣 的。低的灰粒熔融溫度和高的壁面漏度使灰粒與壁面碰撞之際易呈熔融狀態(tài)；粗的灰粒也因分離速度大碰撞壁面前經(jīng)歷的分離時(shí)間短，冷卻不易而呈熔融狀態(tài)；不清潔的水冷壁，吸熱能力弱，區(qū)域溫度高，對灰粒的冷卻能力弱，使灰粒在碰撞之際易呈熔融狀態(tài)?；业娜廴谔匦詼囟仁桥c所處環(huán)境氣氛相關(guān)的，若氧化性氣氛則熔融溫度高，還原性氣氛則低，因此爐內(nèi)的過量空氣系數(shù)也影響到爐內(nèi)的結(jié)渣。所以結(jié)渣并不只單純決定于煤灰特性的，而與許多因素密切相關(guān)，并通過灰粒的熔融特性溫度與結(jié)焦傾向相連系。 4 l( % a4 f3 k- e2 n# p一、煤粉的結(jié)焦傾向特性 煤灰并不是一個(gè)單一的物質(zhì)，其熔融特性是隨著它的組分而異的。煤灰從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)是一個(gè)連續(xù)的過程，熔融溫度不是一個(gè)單值，只能以它處于什么熔融狀態(tài)下的幾個(gè)溫度值來表明。一種被廣泛接受的方法是以煤灰試樣在受熱升溫過程中，變形到幾個(gè)特定形態(tài)時(shí)的相應(yīng)溫度來表達(dá)，如變形溫度、軟化溫度和熔化溫度(流動溫度)。煤灰的試樣是由用煤灰工業(yè)分析方法得到的灰，按規(guī)定的制備方法制作成的灰錐。因此，由此得出的結(jié)果是集無數(shù)灰粒于一體的煤灰熔融憤向的總體特性。這種試驗(yàn)和表達(dá)方法是在早期為研究層燃爐的結(jié)焦 問題而建立的，實(shí)踐也證明對于燃燒過程處于煤灰集中狀態(tài)的層燃過程中的結(jié)渣是較充分有效的，但對于燃燒過程是處于各個(gè)煤粉或灰粒分離狀態(tài)的煤粉爐則并不充分。在層燃爐中，煤灰分之間相互接觸、相互反應(yīng)的結(jié)渣行為決定于(至少在相當(dāng)程度上)灰分的總體；在煤粉爐中，顆粒間的相互分寓使煤灰的熔融特性或結(jié)渣傾向只決定于各單個(gè)煤粉顆粒的行為。煤粉在燃燒過程中會產(chǎn)生一定的離析，各個(gè)煤粉顆粒的含灰量及其組分并不相同，使各顆?；曳珠g的反應(yīng)只限于顆粒之內(nèi)，其熔融特性也隨顆粒而異，難以只用一個(gè)總體特性來表達(dá)，必 須輔之以一些其它的補(bǔ)充指標(biāo)。又鑒于煤及其灰分的復(fù)雜性、以及與燃燒間的復(fù)雜關(guān)系，迄今人們對于結(jié)渣行為與煤灰特性之間的關(guān)系還所知甚少，因此這些補(bǔ)充指標(biāo)還帶有一定的探索性，不同指標(biāo)標(biāo)被不同的人們所采用，迄今尚未統(tǒng)一。選擇其使用較廣的介紹如后。 (一)煤灰的熔融特性溫度 煤灰的熔融特性溫度也與煤的其他指標(biāo)情況類同，即在相當(dāng)?shù)某潭壬鲜侨藶榈?。雖然目前在各個(gè)不同的國家和地區(qū)都是通過實(shí)驗(yàn)，灰錐樣在升溫過程中的形態(tài)改變到一定程度時(shí)的溫度來表征的，但在測量方法和特征的具體規(guī)定中又各有不同。從而說明這些方法都是經(jīng)驗(yàn)性的和煤灰熔融特性本身是復(fù)雜的。我國的煤灰的熔點(diǎn)溫度標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的測定方法要點(diǎn)是：將煤灰樣制成一定尺寸的正三角錐，在一定的氣體介質(zhì)中以一定升溫速度加熱，觀察灰錐在受熱過程中的形態(tài)變化；測定它的三個(gè)熔融特性溫度變形溫度(dt)、軟化溫度(st)和流動溫度(ft)。并定義變形溫度為灰錐頂部開始變化或彎曲時(shí)的溫度，軟化溫度是錐體彎曲到端部接觸底板、灰錐變形到呈球形，或高度等于底長的半球形時(shí)的溫度。流動溫度是指灰錐熔化呈液體狀，或展開成厚度在15mm以下的薄層或錐體逐漸縮小，然后接近消失時(shí)的溫度。方法中所說的灰錐是指用煤灰工業(yè)分析方法中燒灼成灰的方法所得到的灰；所說的灰錐是由在上述灰樣中捶加10的可溶性淀粉，經(jīng)在模型中擠壓成的高20mm，底邊長7mm的正三角錐；一定的氣體介質(zhì)是指弱還原性氣氛。 加熱爐內(nèi)的氣氛為還原性或氧化性，決定于進(jìn)行規(guī)定的要求。 研結(jié)果所達(dá)成的共識是，如果煤灰的顆粒很小，且混合是十分均勻的，則：熔融特性溫度就只與灰渣的組分有關(guān)，與灰渣的來源無關(guān)。軟化溫度與組成灰的各種氧化物的相平衡圖密切，或者說可以通過相平衡圖得出它的軟化溫度值。但在建立二者關(guān)系的計(jì)算式上役有什么進(jìn)展，于結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)室用化學(xué)用品配制成的灰的試驗(yàn)結(jié)果得出的，而存在于實(shí)際煤灰分中一些微量元素，對于灰的熔融特性溫度卻具有相當(dāng)?shù)挠绊?，使用常?guī)灰組分分析方法得出結(jié)果來預(yù)測這一溫度時(shí)，所得的結(jié)果并不足夠確切。再加以灰渣的熔融溫度測定，如同前述并不十分復(fù)雜，使尋求其間的關(guān)系并不十分迫切。其后許多研究工作者了解到煤各組分間在高溫條件下會相互反應(yīng)并生成多種低熔點(diǎn)溫度化臺物這一現(xiàn)象之后，開始認(rèn)識到不能單純通過各單項(xiàng)灰組分相圖的方法來預(yù)測灰的熔點(diǎn)溫度。以轉(zhuǎn)向著手建立多種煤灰組分的單項(xiàng)指標(biāo)，并使它們與在爐內(nèi)的結(jié)渣橫向建立關(guān)系。 0 |. x a4 t5 q8 0 h4 j (二)一些與煤灰結(jié)渣橫向相關(guān)的單項(xiàng)指標(biāo) 煤灰的組分隨煤種或產(chǎn)地有相當(dāng)?shù)牟顒e，尤其是在排除si0與al203對比時(shí)，對于極大部分煤種來說，si及a1203是煤灰分的最主要組成，且相對的變化并不大，雖然在煤的成煤過程中，以及其后的采集運(yùn)輸中混入或夾雜進(jìn)去的砂、石類的外來物料。從處于分離狀態(tài)的純so及a1203而言，都具有很高的熔點(diǎn)溫度，在爐內(nèi)的溫度下不致呈熔融狀。對煤灰熔融特性的影響表現(xiàn)為與其它組成物間的反應(yīng)。一些單項(xiàng)指標(biāo)基本上是據(jù)此提出的。 1堿酸比(ba) 堿酸比的定義和值可按下式?jīng)Q定，各組分的值來自灰組分分析。ba與結(jié)渣傾向間的關(guān)系可理解為，如果煤灰組分中，堿酸二類組分中一項(xiàng)含量很高，而另一項(xiàng)很小，亦即ba的值很大，或者很小，那么可生成的低熔點(diǎn)復(fù)合鹽量就少，這一煤種的灰熔點(diǎn)溫度就高，結(jié)渣的慣向性也小，反之也大。但是由于鉀、鈉在較低的溫度下會升華或分解，鐵的熔點(diǎn)溫度也不高，且實(shí)際上多以分離狀態(tài)的黃鐵礦形式存在于煤中，因此當(dāng)這三者在煤灰中有一定含量時(shí)，ba值對結(jié)渣慣向的預(yù)計(jì)正確性就受到影響，使ba值成為一種可以預(yù)計(jì)結(jié)渣傾向，而又不是唯此就能作出預(yù)計(jì)的指標(biāo)。ba值只決定于煤灰中堿酸二類氧化物的總量比，沒有顧及各種堿性組分的“助熔”方面的差別。所謂助熔是指組成物質(zhì)降低混合物熔點(diǎn)溫度的能力，諸如在耐火材料中，微量的鐵會使耐火材料的可使用溫度有很大的下降。另一可以說明的問題是：如某種煤灰的鋁和鐵的含量較大，另一種煤灰的硅和鈣的含量較大，二種灰可以具有相同的ba值，但實(shí)踐表明了它們的熔融特性卻有很大的差別。但也應(yīng)該說明，對于大多數(shù)的煙煤煤種，鉀、鈉含量均小，因此ba值仍不失為一個(gè)很有用的指標(biāo)。對于ba處于o4-07的煤種，其灰熔點(diǎn)總是低的，結(jié)渣性總是強(qiáng)的；而小于此值的則多是弱的結(jié)渣性能。 ( r5 $ 0 n) q% g5 j8 ? k( a 2硅鋁比 硅鋁比也是表達(dá)煤灰熔融特性的指標(biāo)之一。硅和鋁的氧化物都屬酸性，也都具有很高的熔點(diǎn)溫度，但由于硅比有與堿性組分的反應(yīng)性能，因此二種堿酸比相同的灰，硅鋁比高的那一種總具有較低的熔點(diǎn)溫度。硅鋁比的定義為si02a120)。一般煤灰的硅鋁比常在048范圍。硅鋁比對煤灰熔融特性的影響頗為復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果表明硅鋁比在17-28范圍時(shí)，對熔融溫度的影響不大，但在比值小于17時(shí)，煤灰的軟化溫度和流動溫度都迅速增高；比值大于28后，流動溫度迅速下降。不論比值如何變化，對始變形溫度均基本上沒有影響。 4 r# ?% % q 3鐵鈣比 # c* k, g) v) q# a j鐵鈣比定義為fe203cao。實(shí)踐結(jié)果表明，發(fā)生于煤燃燒過程中的許多麻煩，多由灰分中的鐵氧化物所造成。含鐵量高的煤種，具有高的結(jié)渣傾向，井與鐵在煤中的存在形式關(guān)系密切。分布均勻的煤種所可能導(dǎo)致的麻煩比分布不均勻的為大。這是由于以分離狀態(tài)存在于煤灰中的含鐵灰分(黃鐵礦)，較容易在采用中速磨煤機(jī)的石于煤排出系統(tǒng)中得到分離，更因常以單質(zhì)顆粒的形態(tài)存在，少有與其它組分反應(yīng)的機(jī)會。鐵鈣比是對前述堿酸比沒有涉及助熔作用的一個(gè)補(bǔ)充指標(biāo)。 4當(dāng)量fca03和fe的百分含量(fp) ) n5 r4 n9 ) w ! 6 x3 m 這個(gè)指標(biāo)表明了煤灰中鐵的氧化程度。鑒于煤灰分中的鐵，在較強(qiáng)的氧化性氣氛下，主要生成pq03，而在較強(qiáng)的還原性氣氛下，主要以feo或以pe的狀態(tài)存在。雖然在煤炭工業(yè)分析灰分中都屬于fqo，但h和feo要比fzos具有更強(qiáng)的助熔作用，從而影響到熔 融特性溫度。此它們既是一個(gè)與煤灰特性相關(guān)，更是一個(gè)與爐內(nèi)燃燒過程相關(guān)的指標(biāo)，顯然其值越小結(jié)渣傾向也愈大。在爐內(nèi)氣氛屬還原性，fq09還原成feo，使fp減小，結(jié)渣傾向增大，易產(chǎn)生結(jié)渣的原因也與此有關(guān)。 7 p c8 i/ c7 a. _* l0 o 5堿金屬總量(na2o+k2o) 如同前述鈉和鉀同屬煤灰分中的堿金屬。鈉和鉀在不高的溫度下會升華，也會與灰中的其它組分反應(yīng)生成低熔點(diǎn)溫度的化合物。因此，堿金屬在煤灰中的含量會影響到煤灰的熔融溫度。熔融溫度隨堿金屬總量的增大而降低，結(jié)渣傾向增大。因堿金屬升華后，凝結(jié)下來的細(xì)粒黏附性強(qiáng)，積灰傾向也隨之劇增。從而這是一個(gè)與結(jié)渣及積灰傾向都相關(guān)的指標(biāo)值。 7 9 g# e4 p2 4 i n. p 在以下還可以看到一些類似的指標(biāo)，它們都不是直接與煤灰的組分有關(guān)，而是以幾個(gè)特征溫度來建立與爐內(nèi)結(jié)渣程度或橫向性的聯(lián)系。實(shí)際的情況表明在不同的場合引用這類單項(xiàng)指標(biāo)，對結(jié)渣進(jìn)行預(yù)測的正確程度并不相同，換言之，沒有一個(gè)或一組單項(xiàng)指標(biāo)能對所有場合都作出正確的預(yù)測，反之也都有一定的正確機(jī)理。可能是迄今人們還對煤灰的特性缺乏認(rèn)識，對結(jié)渣與煤灰特性間的關(guān)系還尚欠研究。煤灰分在煤中的存在，在燃燒過程中的變化歷程，形成灰的物理特性等迄今的了解還是電略的，不少結(jié)論是推理性的。顆粒在爐內(nèi)的運(yùn)動還未能作出確切的描述，或者說即有也是由大量簡化假定后的結(jié)論，溫度的情況更是如此。由于爐內(nèi)的結(jié)渣是不均勻的，更缺乏規(guī)律性，對于爐內(nèi)結(jié)渣程度只能用低、中、高、嚴(yán)重作抽象描述，更難定量分析。 3 s$ m4 g9 b3 i# f2 j 關(guān)于煤灰對結(jié)渣傾向性的影響，迄今也存在二種不同的認(rèn)識，無關(guān)的和呈正比的。由于結(jié)渣本身是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，煤灰分特性只表明它對結(jié)渣的傾向。也如同前述，這些指標(biāo)值都是基于由煤灰工業(yè)分析方法得出的，從而仍然是不同煤種煤灰的總體指標(biāo)。在煤粉爐中，結(jié)渣是以單灰粒的形式參加結(jié)渣層中去的，灰粒與灰粒會具有不同的組分和特性。因此近期有關(guān)結(jié)渣、積灰與煤灰特性間關(guān)系的討論，已經(jīng)涉及到灰分在煤粉顆粒間的偏析和灰的選擇性沉積進(jìn)一步與鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)相聯(lián)系。 二、受熱面的結(jié)渣 受熱面的結(jié)渣可以產(chǎn)生于水冷壁上，也可以產(chǎn)生于靠近爐膛出口區(qū)域的屏式過熱器。水冷壁受熱面的結(jié)渣使水冷壁的吸熱能力降低，蒸發(fā)量減小，爐膛出口煙溫增大，并導(dǎo)致過熱汽溫、再熱汽溫超過額定值。爐膛出口受熱面的結(jié)渣也在降低這些受熱面吸熱量的同時(shí)，阻 8 x3 v a+ d- , c r7 o礙煙氣的流動，導(dǎo)致煙通道阻力與各并列管屏間的偏差程度增大和受熱面熱偏值增大。 1基本成因 前面已經(jīng)提出，受熱面的結(jié)渣發(fā)生于呈熔融狀態(tài)的灰粒與壁面的碰撞，從而被黏附在受熱面上。因此產(chǎn)生結(jié)渣的條件首先是二者間的碰撞，其后灰粒呈熔融狀態(tài)具有黏附在壁面上的能力。前面也已經(jīng)提出，構(gòu)成煤粉或飛灰的各顆粒會具有不同的灰的組分和熔融溫度。爐內(nèi)具有一定的溫度分布，一般在煤粉爐火焰中心區(qū)域的煙溫很高，有相當(dāng)一部分灰粒呈熔融或半熔融狀態(tài)；在靠近爐壁區(qū)域則煙溫較低。爐內(nèi)的煤粉或灰顆粒會隨氣流而運(yùn)動，或從氣流中分離出來，在這分離的過程中，顆粒的溫度會隨它從高溫區(qū)域到達(dá)壁面的運(yùn)動速度、環(huán)境溫度條件而改變。如果存在足夠的冷卻條件，那些原屬熔融狀態(tài)的顆粒將重新固化，失去黏附能力，失去產(chǎn)生結(jié)渣的條件；反之產(chǎn)生結(jié)渣的程度即大，這就是受熱面產(chǎn)生結(jié)渣的基本成因。它是與煤灰特性、爐內(nèi)的速度值、溫度值、煤粉或者說灰粒的粒度等密切相關(guān)的，以及前面提到煤粉爐內(nèi)的結(jié)渣總不可避免，問題只是程度或是否迅速劇增。 l, b. d& v5 m 9 n 2影響受熱面結(jié)渣的基本因素 從上述的結(jié)渣基本成固可以看出，影響結(jié)渣的基本因素有三個(gè)：爐內(nèi)的空氣動力場，煤粉或灰的粒度和重度，這影響到煙氣和灰粒在爐內(nèi)的流動?；伊臒煔庵蟹蛛x出來與壁面的碰撞，既與煤粉細(xì)度，也與煤灰的選擇性沉積相關(guān)的。由煤的燃燒特性、鍋爐負(fù)荷及 爐內(nèi)空氣動力場所構(gòu)成的爐內(nèi)溫度場以及煤灰的熔融特性，這影響到與壁面撞磋的灰粒是否呈熔融狀態(tài)具有黏結(jié)的能力，這也與受熱面的熱負(fù)荷，受熱面的清潔程度相聯(lián)系的。爐內(nèi)氣流的貼壁沖墻影響到燃燒過程，也促進(jìn)顆粒與壁面間的碰撞；氣流速度與流向的突變，促進(jìn)顆粒從氣流中分離出去，增加與壁面的碰撞機(jī)會。在相同的流動狀態(tài)下，氣流中愈粗、愈重的顆粒，愈容易分離出去，碰撞壁面的機(jī)率也多。因此在煤粉爐中都需進(jìn)行空氣動力場試驗(yàn)，通過調(diào)節(jié)各噴嘴出口的風(fēng)速、風(fēng)量來保證氣流不致貼壁沖墻；在近壁面區(qū)域的速度梯度是小的，也限制煤粉中的粗粒(如ce所推薦的大于297m的顆粒不大于2)。由爐內(nèi)空氣動力場和煤粉的燃燒特性，決定了煤粉在爐內(nèi)的釋放熱量分布；由空氣動力場和受熱面的吸熱能力，決定了受熱面的吸熱分布，從而決定了爐內(nèi)的溫度場。如果由此而造成的溫度場使火焰中心與爐壁之間有一定的距離，近爐壁處是一個(gè)溫度較低的區(qū)域，那么從高溫區(qū)域分離出來的灰粒就具有被冷卻成固體的較大機(jī)會，產(chǎn)生結(jié)渣的可能性就小。當(dāng)然這還與分離顆粒能在這一區(qū)域經(jīng)歷的時(shí)間，也就是運(yùn)動速度相關(guān)，與煤灰的熔融特性相關(guān)，與灰的粒度相關(guān)。較大的顆粒其熱容量大，換熱系數(shù)也小，不易冷卻固化。鍋爐熱負(fù)荷增大，爐內(nèi)釋放熱量增大，在相同的爐內(nèi)受熱面條件下爐內(nèi)總體的溫度水平提高，與此同時(shí)，受熱面的凈熱流密度(單位受熱面熱負(fù)荷)增大，壁面溫度隨之增加，近壁面區(qū)域的溫度，既隨爐內(nèi)整體的溫度水平也因壁面溫度而增加，對接近灰粒的冷卻能力隨之減弱，容易導(dǎo)致受熱面的結(jié)渣。受熱面的清潔程度降低將使壁面溫度增高，其情況也相類似。由此可以看出結(jié)渣的影響因素是復(fù)雜的，煤灰的熔融特性是主要的，但不是唯一的影響因素。 * l: v0 $ i: c& k 3鍋爐的設(shè)計(jì)運(yùn)行與結(jié)渣 在討論了結(jié)渣的基本影響因素之后，現(xiàn)就鍋爐設(shè)計(jì)運(yùn)行因素進(jìn)行討論，通過下列因素來控制爐內(nèi)結(jié)渣程度的，也是與煤灰特性相聯(lián)系的。 (1)爐膛出口煙溫。爐膛出口煙溫在相當(dāng)程度上表征著爐內(nèi)的溫度水平，或灰粒狀態(tài)的條件，爐膛出口受熱面的結(jié)渣傾向。因此燃用灰熔點(diǎn)低的煤種的鍋爐，其爐膛出口溫度總是設(shè)計(jì)得偏低的。對于用擺動燃燒器角度調(diào)節(jié)再熱汽溫的鍋爐、向上擺的最大角度受到爐膛出 口受熱面結(jié)渣的限制(向上擺、爐膛出口煙溫增加)。 # t7 r5 x/ q c, s: i4 y, u4 a) r (2)鍋爐負(fù)荷。鍋爐負(fù)荷通過增大爐內(nèi)燃料量和受熱面的凈熱流而得到提高，如同前述，前者燃料量表征爐內(nèi)的整體溫度水平，后者意味著受熱面的外壁溫度。因此鍋爐負(fù)荷增加就意味著爐內(nèi)結(jié)渣可能性的增大。如發(fā)現(xiàn)鍋爐結(jié)渣現(xiàn)象增劇時(shí)的主要處理措施之一是降低鍋爐負(fù)荷。 (3)燃燒器上部的爐膛高度。從煤粉的燃燒過程來說，需要有一定的爐膛高度來滿足燃燒過程或者說火焰長度的需要。爐內(nèi)的溫度分布是與這一高度密切相關(guān)，溫度只有在燃燒基本結(jié)束后，才會較迅速下降，灰粒才有被冷卻固化的可能，如果這一從燃燒器上部(最上排 一次風(fēng)口)到屏式過熱底部的高度較小，那么屏式過熱器結(jié)渣可能性就大了或會引起較嚴(yán)重的結(jié)渣。在鍋爐設(shè)計(jì)中這一高度與燃用煤種的燃燒特性及灰的熔融特性相對應(yīng)的。 $ e y8 q$ r; b - n (4)爐壁熱負(fù)荷和燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷。爐壁熱負(fù)荷即投入爐內(nèi)熱量與爐壁投影面積之比，說明水冷壁對投入爐內(nèi)熱量的吸收能力，亦即爐內(nèi)的溫度水平，尤其是近爐壁區(qū)域的，或者說對接近壁面灰粒的冷卻能力。燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷是表征燃燒器布置的相對集中和分散。燃燒器區(qū)域是爐內(nèi)速度和溫度變化最激烈、梯度最大的區(qū)域、燃燒最強(qiáng)烈，區(qū)域溫度水平最高，最容易產(chǎn)生結(jié)渣的區(qū)域。因此燃用結(jié)渣慣向性高煤種的鍋爐，燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷值取低限。 (5)燃燒的空氣量及風(fēng)粉配比。爐內(nèi)空氣量不足，容易產(chǎn)生一氧化碳，因而使灰熔點(diǎn)降低，會引起爐膛內(nèi)結(jié)渣，特別燃用揮發(fā)分大的煤時(shí)，更容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。 5 h d* * m s: p (6)火焰偏斜，煤粉氣流貼壁。燃燒器缺陷或爐內(nèi)空氣動力工況失常都會引起火焰偏斜或煤粉氣流貼壁?；鹧嫫保棺罡邷氐幕鹧鎸右浦翣t壁處，使水冷壁產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)渣。 + 8 z b; i3 _ (7)煤粉細(xì)度。煤粉中的粗顆粒既容易從氣流中分離出來與壁面相碰，也需要較長的燃盡時(shí)間和火焰長度，更因熱容量大，換熱系數(shù)小而冷卻固化不易。因此在燃用熔融溫度特性值低的煤種時(shí)，更需控制煤粉中的顆粒重量份額(實(shí)際控制煤粉均勻度)。 v# 9 v2 r s (8)吹灰操作。煤粉鍋爐的結(jié)渣是在所難免的，問題是結(jié)渣的程度如何。受熱面一旦產(chǎn)生結(jié)渣，表面溫度隨之增高，對接近受熱面的灰粒的冷卻能力減弱，會由此而導(dǎo)致惡性循環(huán)(結(jié)渣越來越嚴(yán)重)。鍋爐是通過吹灰器對受熱面吹掃來維持受熱面清潔，或不致嚴(yán)重被沾 % / ?- f. 4 c( a9 污。一旦結(jié)渣嚴(yán)重，吹灰器的清掃能力就減弱。因此吹灰器的布置和運(yùn)行必須與燃用煤種的結(jié)渣傾向相應(yīng)，使沉積灰渣能得到及時(shí)清掃。 # u: m4 ; c4 v6 o y, j 4結(jié)渣層的形態(tài)和煤灰特性 , o! s( m! w3 j y0 m 人們對結(jié)渣機(jī)理的大體認(rèn)識是：首先在受熱面或其它壁面上形成一層開始的沉積層，其結(jié)果是壁面溫度升高，熔融灰粒在接近壁面過程中的冷卻條件變差，當(dāng)其黏附到壁面上之后，因溫度降落成為固體，或相對堅(jiān)實(shí)的呈塑性狀態(tài)的沉積物。隨著這層沉積物的增厚，熱阻的增大，結(jié)渣層表面溫度進(jìn)一步升高，結(jié)渣層的塑性逐漸增大，呈現(xiàn)處于流動狀態(tài)的渣層。這一處于不同狀態(tài)的渣層厚度，從理論上說是可以從受熱面的熱流、灰渣層的導(dǎo)熱系數(shù)以及灰撞的熔融特性溫度作出預(yù)計(jì)的。 一種可供借鑒或參考用的灰渣特性與結(jié)渣層的關(guān)系是前蘇聯(lián)的研究結(jié)果。他們認(rèn)為結(jié)渣從前述的初始層向塑性第二層的發(fā)展和構(gòu)成是與沉積層的灰渣組分(不是指煤灰的組分)相關(guān)的。對將開始形成這第二層的表面溫度稱之謂“開始結(jié)渣溫度”。根據(jù)有人對前蘇聯(lián)煤種結(jié)渣情況的調(diào)查研究結(jié)果公式表明，可根據(jù)灰渣中鉀、鈉、鈣、鐵的重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算得出。 j：1025十357(18k) ( # f5 k/ g: h& j) r k：(na20十k20)1十0048(cao十fe203)9 公式表明。隨灰渣中鉀、鈉、鈣、鐵含量的增大而下降，亦即結(jié)渣的傾向增大。運(yùn)行資料表明實(shí)際結(jié)果與這一說法是基本相符。 2 p7 j8 i6 t q0 g8 a三、結(jié)渣的防止 ( i: u* i# s+ g: , b5 s% t預(yù)防結(jié)渣主要從不使?fàn)t溫過高，火焰不沖墻和防止灰熔點(diǎn)降低著手。 . p+ t! d i7 h 1加強(qiáng)燃煤的管理與控制 電廠燃煤供應(yīng)應(yīng)符合鍋爐設(shè)計(jì)煤質(zhì)或接近設(shè)計(jì)煤質(zhì)的主要特性。嚴(yán)重不符合本廠鍋爐燃燒要求的燃煤，電廠應(yīng)拒收。有條件的電廠，可摻燒不易結(jié)渣的其他煤種。應(yīng)及時(shí)提供人爐煤煤質(zhì)分析特別是灰熔點(diǎn)數(shù)據(jù)，供運(yùn)行人員參考以利于鍋爐燃燒調(diào)整。 2加強(qiáng)燃燒調(diào)整通過試驗(yàn)建立合理的燃燒工況，并制定相應(yīng)的運(yùn)行規(guī)程。確定鍋爐在不同負(fù)荷下燃燒時(shí)及磨煤機(jī)的投運(yùn)方式，防止燃燒罪區(qū)域熱負(fù)荷過于集中和單只燃燒器熱功率過大；確定鍋爐不投油穩(wěn)燃的最低負(fù)荷，盡量避免在高負(fù)荷時(shí)油煤混燒，造成燃燒器區(qū)域局部缺氧和熱負(fù)荷過高；確定煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度；保證各支燃燒器熱功率盡量相等，且煤粉濃度盡量均勻；免火焰中心過分上移造成屏區(qū)結(jié)渣，或火焰中心下移導(dǎo)致爐膛底部熱負(fù)荷升高和火焰直接沖刷冷灰斗；確定合宜的一、二次風(fēng)的風(fēng)率、風(fēng)速和風(fēng)煤配比，以及燃料風(fēng)、輔助風(fēng)的配比等，使煤粉燃燒良好而不在爐壁附近產(chǎn)生還原性氣氛；避免火焰偏斜直接沖刷爐壁等。 3加強(qiáng)鍋爐運(yùn)行工況的檢查與分析 $ g2 n% x6 d4 k8 l3 k 運(yùn)行人雖應(yīng)經(jīng)常檢查鍋爐的結(jié)渣情況，發(fā)現(xiàn)結(jié)渣嚴(yán)重應(yīng)及時(shí)匯報(bào)處理；定期分析鍋爐運(yùn)行工況，對易結(jié)渣的燃煤要重點(diǎn)分析減溫水量的變化和爐膛出口溫度的變化規(guī)律，以及過熱界、再熱器管壁溫度變化的情況。鍋爐在額定工況運(yùn)行時(shí)，若發(fā)現(xiàn)減溫水量異常增大和過熱器、再熱器管壁超溫，或減溫水已開足，而仍有受熱面管壁超溫時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低負(fù)荷運(yùn)行并加強(qiáng)吹灰。 4焦渣的清除 % n6 0 c s9 ; y5 c 利用夜間低谷運(yùn)行，周期性地改變鍋爐負(fù)荷是控制大量結(jié)渣、掉渣的一種有效手段，但要防止負(fù)荷驟然大幅度變化，以免造成大塊渣從上部掉下打壞承壓部件