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浅谈|锅炉结焦

作者:admin 发布日期:2019/8/8 关注次数: 二维码分享

所谓结焦就是煤粉在高温少氧的情况下,不可燃的灰分形成熔融或半熔融的状态黏附在水冷壁或其他受热面上形成的焦块。


那结焦是如何形成的呢?在炉膛中,火焰中心温度高,能达到1400-1600℃左右,从火焰中心到炉膛四周,温度逐渐降低,越接近水冷壁温度越低,煤粉中存在大量灰分,在高温中形成熔融或半熔融的状态,随着温度的降低,灰分逐渐凝固,接近水冷壁后温度骤然降低硬化粘附在水冷壁上形成焦块。

结焦的危害1、 结焦会引起汽温偏高:在炉膛大面积结焦时会使炉膛吸热大大减少,炉膛出口烟温过高,使过热器传热强化,造成过热再热汽温偏高,导致过热器再热器管超温,严重引起泄露。


2、 破坏水循环:炉膛局部结焦以后,使结焦部分水冷壁吸热量减小,循环流速下降,严重时会使循环停滞而造成水冷壁管爆破事故。

3、 增加排烟损失:由于结焦使炉膛出口温度升高,造成排烟温度升高,从而增加排烟热损失,降低锅炉效率。

4、 降低锅炉出力:水冷壁结焦后,锅炉蒸发量降低,排烟损失增加,汽温升高,通风阻力增大,这些都是影响锅炉出力的因素。


结焦的原因1、煤的品种:煤灰的熔融特性是判断锅炉运行中是否会结焦的主要因素之一,灰的熔点越高,越不容易结焦。反之,熔点越低,越容易结焦。

发电厂的煤根据挥发分含量可分为四种,碳化程度越高说明挥发分含量越低,因为挥发分燃点低,所以挥发份含量越低的煤越不易着火。

无烟煤:无烟煤是煤化程度深的煤,挥发分含量较低(6.5%-10%),着火难,低灰熔点。

贫煤:挥发分含量稍高(10%-19%),着火和燃尽特性好于无烟煤,但仍属于燃烧特性较差的煤种。

烟煤:电厂喜欢的煤种,好烧好磨。挥发分含量(19%-37%)较高,极易着火,水分和灰分也较少,发热量较高。

褐煤:挥发分含量(大于37%)极易着火,但其灰分和水分较高,发热量较低。

目前普遍采用的煤灰熔融温度测定方法主要为角锥法:将煤灰制作成底边长为7mm的等边三角形,高为20mm的角锥。将锥体放入半还原性气体的灰熔点测定仪中,以规定的速度升温,观察灰锥在熔融过程中的三个特征温度,以表示煤灰的熔融特性。

实践表明:实践证明,当灰的软化温度t2大于1350℃时,造成炉内结焦的可能性不大。为了避免炉膛出口处结焦,炉膛出口温度应低于t2,并至少预留50-100℃。

2、周围介质的成分:在燃烧过程中,由于供风不足或燃料与空气混合不良,使燃料达不到完全燃烧,未完全燃烧将产生还原性气体,使灰熔点大大降低。

3、炉膛温度高:炉膛温度越高,煤灰越容易达到软化或熔融状态,结渣的可能性就越大。而影响膛温度水平的因素也很多。例如,燃料的发热量、水分含量以及锅炉负荷的变化等。如果锅炉改烧发热量大的同类煤时,由于燃放热增多,炉膛温度水平就高,结渣的可能性就大。而锅炉负荷越高,送入炉内的热量也越多,结渣的可能性也越大。

4、运行操作不当:由于燃烧不当,火焰中心发生偏斜。二次风供给不足,氧量过高导致缺氧燃烧使灰熔点大大降低。

5、贴壁燃烧:由于燃烧器安装不合理以及燃烧配风调整不合理,使四角切圆过大,或者火焰中心偏斜,高温的烟气冲刷水冷壁,烟气中的灰渣未凝固前就接触水冷壁,瞬间硬化而结焦。

6、吹灰的影响:吹灰器长期不投,受热面积灰增多时,可能导致结渣。

7、掺烧的影响:灰渣的特性有可能改变。一般,结渣性强的煤与结渣性弱的煤混合时,结渣灰减轻。


防止结焦的措施结焦的因素很复杂,预防结焦应从结焦的原因入手

如果炉膛内的高温烟气不冲刷水冷壁,或者当气流接触水冷壁前,熔融的灰粒已冷却呈凝固态或无粘结性,在水冷壁附近创造氧性气氛以提高灰熔点温度,结焦便不会产生,因此防止炉膛中下部结焦,主要改善空气动力条件入手,而防止炉膛上部结焦主要靠降低烟气温度。

1、 燃料上煤尽量保证稳定的煤质,对不同类型的来煤分别存放,并按照规定的煤质要求严格准确配煤。当煤质发生变化,应加强配煤,使煤质达到锅炉设计允许变化范围内。司炉应根据煤质及时调整燃烧方案。

2、监盘人员认真操作,加强运行监视与调整,使四角喷燃负荷均匀,火焰充满度好,避免火焰中心偏移,气粉贴墙。一次风速应该和煤质相匹配,当燃用优质烟煤时,应适当提高一次风速,烟煤极易着火,避免煤粉着火过早对燃烧器火嘴部位的结焦,而当燃用一般烟煤时,降低一次风速度可降低一次风射流的刚性,防止煤粉气流冲击对面炉墙从而防止炉膛结渣。

3、保证氧量表的准确和可靠,定期标定氧量表,给司炉提供准确的供风量,防止还原性气氛降低灰分的熔点形成结焦。

如果锅炉氧量测点装在竖直烟道,炉膛负压较大,漏风较大,测量结果与实际供风存在误差,建议将氧量测点加装在水平烟道,氧量表更加准确。

4、定期吹灰:吹灰应定期按规定执行,在锅炉升降负荷及炉膛吹灰时加强对炉膛负压的监视,以防止锅炉掉焦塌灰灭火。

5、二次风在燃烧器各层之间的分配方式采取缩腰型的配风方式,将上层和下层的二次风挡板开度调节为100%,中部二次风挡板开度调为30%,当煤质较好时可调节到50%。采取缩腰型的配风方式可加强煤粉的着火,提高燃烧的稳定性和经济性,另外,炉膛结焦也可加以改善。原因在于中部二次风处于两个一次风气流的中间,当其动量较小时,一次风气流对其的卷吸量较小,负压也较小,因此从上角来的主气流所造成的冲击力也较小,从而不会使中部的一次风气流严重偏转而引起结渣。    


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