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1、煤粉爐結(jié)焦原因及防范1. 結(jié)焦過程結(jié)焦是鍋爐運(yùn)行中比較普遍的問題,一般情況下,隨著煙氣一起 運(yùn)動(dòng)的灰渣顆粒,由于爐膛水冷壁受熱面的吸熱而同煙氣一起被冷 卻,如果液態(tài)的渣粒在接近水冷壁或爐墻前, 已經(jīng)因?yàn)闇囟冉档投?固,當(dāng)附著在受熱面管壁上時(shí),將形成一層疏松的灰層,運(yùn)行中通過 吹灰很容易除掉。當(dāng)爐膛內(nèi)溫度較高時(shí),一部分灰顆粒已經(jīng)達(dá)到熔融 或半熔融狀態(tài),若這部分灰顆粒在達(dá)到受熱面前未得到足夠冷卻達(dá)到 凝固狀態(tài),具有較高的粘結(jié)能力,就容易粘附在受煙氣沖刷受熱面或 爐墻上,甚至達(dá)到熔化狀態(tài),粘附熔融或半熔融狀態(tài)的灰顆粒和未燃 盡的焦炭使結(jié)焦不斷發(fā)展。在燃燒過程中,煤粉顆粒中所含的易熔或 易氣化的物質(zhì)
2、迅速揮發(fā),成氣態(tài)進(jìn)入煙氣中,當(dāng)溫度降低時(shí)凝結(jié),或 者粘附在煙氣沖刷的受熱面或爐墻上。 或者凝結(jié)在飛灰顆粒表面,成 為熔融的堿化物膜,然后粘附在受熱面上形成初始結(jié)焦層, 成為結(jié)焦 發(fā)展的條件。2. 影響結(jié)焦因素2.1煤質(zhì)特性在影響結(jié)焦的因素中,煤質(zhì)特性起這主要的作用。煤粉在燃燒時(shí), 其灰份熔融特性用變形溫度t1,軟化溫度t2和熔化溫度t3來表示, 軟化溫度t2的高低是評(píng)價(jià)煤灰是否容易結(jié)焦的主要指標(biāo)。飛灰的成 分決定著其熔點(diǎn),當(dāng)煤粉中堿性氧化物含量大時(shí),灰熔點(diǎn)低,容易結(jié) 焦;當(dāng)煤粉中氧化硅,氧化鋁含量大時(shí),灰熔點(diǎn)高,就不容易結(jié)焦。2.2鋼球質(zhì)量不合格因?yàn)殇撉蛸|(zhì)量不合格,使得大量鐵屑混入煤粉中,從而
3、增加了煤粉 中的堿性氧化物含量,堿金屬氧化物是組成低熔點(diǎn)共熔體的重要成 分。2.3 爐膛內(nèi)溫度燃燒器區(qū)域的溫度越高,飛灰就越容易達(dá)到軟化狀態(tài)或熔融狀態(tài), 產(chǎn)生結(jié)焦的可能性就越大,另外煤粉中易揮發(fā)的物質(zhì)氣化也越強(qiáng)烈, 也為結(jié)焦創(chuàng)造了條件。我廠鍋爐火咀,兩個(gè)一次風(fēng)之間僅隔一個(gè)中排 二次風(fēng),而且中排二次風(fēng)在運(yùn)行中開度很小, 這就使得燃燒器區(qū)域壁 面熱負(fù)荷增高,在燃燒低熔點(diǎn)煤粉的時(shí)候就很容易結(jié)焦。2.4 風(fēng)煤配比不當(dāng)運(yùn)行中操作不當(dāng),燃燒調(diào)整不合理,一、二次風(fēng)混合不好,氧量 表計(jì)不準(zhǔn)確等都可能造成氧氣供應(yīng)不足,使?fàn)t膛內(nèi)部局部處于還原性 氣氛,使灰中熔點(diǎn)較高的氧化鐵還原成氧化亞鐵,氧化亞鐵易與其他氧化物,
4、如氧化鈣或氧化鎂生成低熔點(diǎn)的共晶體,使灰粒熔點(diǎn)大大降低。在燃燒揮發(fā)份大的煤質(zhì)時(shí),需要消耗大量的氧氣,如果二次風(fēng)混 入較晚,使燃燒缺氧,生成還原氣氛,容易產(chǎn)生結(jié)焦。2.5空氣動(dòng)力場(chǎng)特性影響由于火咀安裝角度不正及配風(fēng)的不合理,導(dǎo)致爐內(nèi)空氣動(dòng)力工況 不良而造成燃燒切圓過大火燃燒中心偏離,使高溫?zé)煔鉀_刷水冷壁 面,熔渣在未凝固前接觸壁面而結(jié)焦。切向燃燒必然造成氣流的偏離, 氣流在適當(dāng)程度上的偏離是組織切向燃燒所需要的, 氣流旋轉(zhuǎn)直徑增 大,使上鄰角過來的火焰更靠近射流根部,對(duì)著火有利,對(duì)混合也有 利。實(shí)際切圓直徑總是大于假想切圓直徑,切圓直徑越大,一次風(fēng)射 流受上游鄰角橫掃過來的慣性力發(fā)生偏轉(zhuǎn)越大,越
5、容易發(fā)生貼邊結(jié) 焦。目前使用的風(fēng)粉監(jiān)測(cè)系統(tǒng),煤粉濃度是由一次風(fēng)溫在混合前后的溫 差通過計(jì)算而得出下粉量,一、二次風(fēng)擋板開度與實(shí)際開度也有誤差, 再加上實(shí)際管道走向和噴嘴安裝的誤差最后多個(gè)誤差相疊加,使得運(yùn)行人員很難根據(jù)表盤監(jiān)視維持每組燃燒器的均衡出力。2.6煤粉濃度與細(xì)度的影響濃度高的煤粉,增加燃燒器出口處熱負(fù)荷,如果靠近爐墻,就會(huì) 在爐墻附近形成還原性氣氛,易引起在爐墻上結(jié)焦;粗煤粒從燃燒器 出來后,容易脫離主流,導(dǎo)致燃燒的粉粒和灰粒撞擊水冷壁管,形成 結(jié)焦。煤粉細(xì)度對(duì)燃燒有很大影響,煤粉細(xì),使著火點(diǎn)提前,易在噴 口處結(jié)焦;煤粉粗,著火推遲,火焰中心上移,爐膛出口溫度提高, 易在爐膛出口處結(jié)
6、焦。3. 防止結(jié)焦的措施結(jié)焦的因素很復(fù)雜,防止結(jié)焦的最基本原則是消除產(chǎn)生結(jié)焦的基本條件。如果爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔獠粵_刷水冷壁,或者當(dāng)氣流接觸管子前,熔融的灰粒已冷卻呈 凝固態(tài)或無粘結(jié)性,在水冷壁附近創(chuàng)造氧性氣氛以提高灰熔點(diǎn)溫度, 結(jié)焦便不會(huì)產(chǎn)生,因此防止?fàn)t膛中下部結(jié)焦,主要改善空氣動(dòng)力條件 入手,防止?fàn)t膛上部結(jié)焦主要靠降低煙氣溫度。3.1燃料上煤盡量保證穩(wěn)定的煤質(zhì),當(dāng)煤質(zhì)發(fā)生變化,應(yīng)加強(qiáng)配煤, 使煤質(zhì)達(dá)到鍋爐設(shè)計(jì)允許變化范圍內(nèi)。司爐應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)的化驗(yàn)分析報(bào) 告調(diào)整燃燒。3.2司爐人員認(rèn)真操作,加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)視與調(diào)整,使四角噴燃負(fù)荷均勻, 火焰充滿度好,避免火焰中心偏移,氣粉貼墻;運(yùn)行中保持合適的氧 量,特別是當(dāng)燃料或負(fù)荷發(fā)生變化時(shí),避免鍋爐因缺氧而結(jié)焦,鑒于 我廠鍋爐氧量測(cè)量裝置安裝在豎直煙道,系統(tǒng)負(fù)壓較大,漏風(fēng)較大, 測(cè)量結(jié)果與實(shí)際氧量誤差大,建議在負(fù)壓較小的水平煙道加裝氧量測(cè) 點(diǎn),提高煙氣含氧量的測(cè)量準(zhǔn)確度,加裝一氧化碳和飛灰含碳量微波 測(cè)量在線監(jiān)測(cè)裝置,進(jìn)行鍋爐最佳的燃燒調(diào)整,減少結(jié)焦。3.3通過對(duì)粗粉分離器及制粉系統(tǒng)的調(diào)整,保證合適的煤分細(xì)度,同 時(shí)選用優(yōu)質(zhì)鋼球,減少煤粉含鐵量。3.4在燃燒揮發(fā)份高、熱量高的煤粉時(shí),應(yīng)提高一次風(fēng)速,推進(jìn)著火點(diǎn),減少煙氣回流降低噴口附近的熱負(fù)荷,減少結(jié)焦。3.5鍋爐受熱面應(yīng)定期
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