資源描述：
《鍋爐結(jié)焦原因分析及處理措施.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、鍋爐結(jié)焦原因分析及預(yù)防措施在電站鍋爐運行中，鍋爐結(jié)焦是個長期存在并且一直困擾電站鍋爐運行人員的主要問題，它的存在不緊影響了鍋爐的經(jīng)濟性，并且對鍋爐的安全運行也造成一定的影響。電站鍋爐主要以煤作為燃料，其燃燒產(chǎn)物中含有大量的灰粒、硫和氮的氧化物等物質(zhì)，這些物質(zhì)在鍋爐運行的過程中有時以各種各樣的形式沉積在受熱面的表面，造成受熱面的結(jié)焦。1.鍋爐結(jié)焦機理鍋爐結(jié)渣是個很復(fù)雜的物理化學(xué)過程,它涉及煤的燃燒、爐內(nèi)傳熱、傳質(zhì)、煤的潛在結(jié)渣傾向、煤灰粒子在爐內(nèi)運動以及煤灰與管壁間的粘附等復(fù)雜過程。在燃料中都或多或少地含有灰分，特別是劣質(zhì)煤的含灰量較多。灰分
2、狀態(tài)變化時經(jīng)歷三種溫度：變形溫度DT，軟化溫度ST,熔化溫度FT。其中，軟化溫度ST在熔融特性溫度中最為重要。在固態(tài)排渣煤粉爐中，火焰中心溫度高達1400℃～1600℃。煤粉在爐膛內(nèi)燃燒后一部分灰在爐內(nèi)高溫環(huán)境下呈熔化或半熔化狀態(tài)。正常情況下，由于水冷壁溫度相對較低，灰渣粒在接近水冷壁管之前，以輻射換熱的形式釋放熱量，其自身溫度迅速降低而凝固，最終可能在水冷壁管上形成一層疏松的積灰，在鍋爐運行中積灰層自行脫落或通過吹灰器吹落，灰層不至于發(fā)展為焦塊。若灰渣粒在到達受熱面前未得到足夠冷卻成為凝固狀態(tài)，而仍然具有較高粘結(jié)能力時，就容易粘附在受煙氣
3、火焰沖刷的受熱面或爐墻上，產(chǎn)生結(jié)焦。一旦結(jié)焦發(fā)生，由于焦層的熱阻使得傳熱惡化，焦層表面因得不到充分冷卻而溫度很高，再加上焦層表面粗糙，爐內(nèi)灰渣粒更容易粘附上去，加速結(jié)焦過程的發(fā)展，從而形成更大的焦塊。2.結(jié)渣的危害2.1鍋爐效率下降受熱面結(jié)渣后，使傳熱惡化水冷壁的吸熱量降低煙氣溫度升高造成排煙溫度升高，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；在爐膛出口處結(jié)焦，使鍋爐通風(fēng)阻力增大，廠用電量上升。2.2影響鍋爐出力水冷壁結(jié)渣后，由于大量的結(jié)渣附著在水冷壁上，受熱面內(nèi)汽水混合物吸
4、熱效果下降，如保持燃料量不變，則鍋爐的蒸發(fā)量將下降；爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，當(dāng)結(jié)焦嚴(yán)重時通風(fēng)阻力的增大，增大引風(fēng)機出力，當(dāng)引風(fēng)機出力到最大時被迫降低鍋爐出力。2.3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6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。鍋爐的大焦塊掉
5、在撈渣機后，瞬間產(chǎn)生大量的水蒸氣，破壞撈渣機的水封，同時使?fàn)t底漏入大量冷風(fēng)，造成燃燒器區(qū)域（尤其是下排燃燒器區(qū)域）煤粉火焰著火狀況的嚴(yán)重惡化，使?fàn)t膛負壓產(chǎn)生劇烈波動（超限）而引起鍋爐滅火。3.鍋爐結(jié)焦的原因分析3.1爐膛內(nèi)溫度與出口煙溫的影響3.1.1．爐膛內(nèi)溫度?由于熔化的灰粒碰到水冷壁時極易發(fā)生粘附，從而導(dǎo)致結(jié)渣。在煤灰熔點一定的情況下，爐內(nèi)溫度水平就成為是否發(fā)生結(jié)渣的重要因素。煤灰粒子的冷卻過程取決于爐內(nèi)總體溫度水平及水冷壁附近溫度水平。當(dāng)爐內(nèi)溫度較低時，煤粒呈熔化或軟化狀態(tài)的概率較少。另一方面,當(dāng)爐內(nèi)溫度水平較高，而水冷壁附近溫度較
6、低，且溫度分布較平緩時，煤灰粒子在碰撞水冷壁前可以得到較好的冷卻，溫度降低，與水冷壁碰撞時，被粘附的概率就會降低。溫度對爐內(nèi)結(jié)渣具有非常重要的影響，研究結(jié)果表明，溫度增高，結(jié)渣程度將按指數(shù)規(guī)律增長。水冷壁附近的溫度分布除與爐膛中心溫度、水冷壁吸熱熱流有關(guān)外，還與水冷壁表面的清潔程度有關(guān)。當(dāng)水冷壁表面附有灰渣時，表面溫度迅速增高。這不僅有可能使灰渣表面具有粘性，捕捉飛灰，而且還降低了灰粒的冷卻程度，因而灰渣的積聚具有自加劇性，即一旦發(fā)生結(jié)渣,其程度將會越來越嚴(yán)重,直到外層灰渣因熔化而發(fā)生自流。3.1.2爐膛出口煙溫燃燒器區(qū)域的溫度越高，飛灰就
7、越容易達到軟化狀態(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)氣化也越強烈，也為結(jié)焦創(chuàng)造了條件。當(dāng)煤質(zhì)有波動時，運行人員不能及時根據(jù)實際情況進行調(diào)整，造成鍋爐燃燒配風(fēng)方式不是處于優(yōu)化狀態(tài)，特別是上層燃燒器煤粉顆粒燃燼性差，有一部分大顆粒煤粉在爐膛出口處尚未燃燼，導(dǎo)致鍋爐爐膛出口煙溫偏高引起結(jié)焦。但盡管爐膛出口煙氣溫度低于煤灰的變形溫度，但由于飛灰的化學(xué)組成是不均勻的，在這樣的溫度下，某些易熔顆粒仍呈熔融或半熔融狀態(tài)，可能直接粘在受熱面上形成結(jié)焦。另外一次風(fēng)溫偏低、一次風(fēng)速過高或一次風(fēng)率過小時都會使煤粉氣流的著火推遲，燃燒速度降
8、低，燃燒效率降低，從而導(dǎo)致爐膛出口煙溫升高。4.2煤質(zhì)的影響灰的熔融溫度越低、粘度越大，就越容易結(jié)焦?；业娜廴跍囟仍礁?、粘度越小，就越不容易結(jié)焦。煤粉在燃燒時，其灰分變化的各階段
