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【摘要】我国现代化在飞速发展,经济也在稳步前进,人们的生活质量都在提升,社会更加重视大型发电厂发电供暖工作中的问题。本文阐述了锅炉结焦问题的情况,发现锅炉结焦问题是经常出现的。锅炉结焦即会影响锅炉的正常工作,还会增加锅炉的通风阻力,加大引风机的电力耗损,极大的阻碍了锅炉的出力和工作。所以,本文提出了要重点关注锅炉结焦的情况,并探讨了如何从实际工作中寻找解决锅炉结焦情况的策略,尽量不让锅炉结焦情况发生。
【关键词】锅炉;结焦;原因;解决策略
锅炉结焦是煤粉炉中很常见的一个问题。炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起被冷却,如果液态的渣粒在接近水冷壁或炉墙前,已经因为温度降低而凝固,当附着在受热面管壁上时,将形成一层疏松的灰层,运行中通过吹灰很容易除掉。当炉膛内温度较高时,一部分灰颗粒已经达到熔融或半熔融状态,若这部分灰颗粒在达到受热面前未得到足够冷却达到凝固状态,具有较高的粘结能力,就容易粘附在受烟气冲刷受热面或炉墙上,甚至达到熔化状态,粘附熔融或半熔融状态的灰颗粒和未燃尽的焦炭使结焦不断发展。在燃烧过程中,煤粉颗粒中所含的易熔或易气化的物质迅速挥发,成气态进入烟气中,当温度降低时凝结,或者粘附在烟气冲刷的受热面或炉墙上。或者凝结在飞灰颗粒表面,成为熔融的碱化物膜,然后粘附在受热面上形成初始结焦层,成为结焦发展的条件。结焦出现的位置是没有规律的,这种情况会使得过热器的热偏差加大,影响锅炉的动力系统,最严重的情况是导致锅炉灭火,结焦严重时会强迫锅炉停止工作,所以,锅炉结焦是必须要关注的问题。
1.结焦对锅炉工作的消极影响
(1)锅炉结焦会降低锅炉的工作效率,主要是由于水冷壁部位出现结焦后,蒸发量就会减少,锅炉出口的空气温度就会上升,这就会导致过热器和再热器出口的温度上升,相对的减温水就要加大投入,而锅炉的实际蒸发量就会减少很多;并且,锅炉出口的空气温度上升还会导致锅炉排烟的消耗加大,结焦还会导致引风机的电能消耗加大,这样就会导致锅炉的工作效率降低。
(2)锅炉结焦还会阻碍锅炉正常的工作。锅炉过热器和再热器结焦之后,烟气的温度就会上升,管内介质的质量若不更改的话,管壁的温度就会高于其所能承受的温度,严重时可能会导致管壁爆裂的情况发生,致使锅炉停止工作。锅炉内部出现结焦时,水冷壁上的结焦位置吸热量降低,影响了锅炉内部的水循环安全和热偏差,严重的结焦情况会导致水循环停止,水冷壁管道爆裂。锅炉内部结焦掉落时,很有可能会撞击坏水冷壁和除渣装置,大型的焦块落进捞渣机后会极快的产生大量的蒸汽,损坏捞渣机的水封,并且导致锅炉底部渗入大批量的冷气,导致燃烧器部位火焰情况减弱,致使锅炉内部压力波动巨大,锅炉停止工作。
2.分析锅炉结焦的原因
2.1 对于锅炉的燃烧是否进行了合适科学的改善
运用四角切圆燃烧的锅炉是现今使用的主流之一,不过这种锅炉中煤粉气流和邻角气流会进行碰撞致使火焰贴边,很轻易的就会出现灰渣。锅炉在真正的进行工作时,由于内外多种原因的干扰,致使火焰没有在正中规定的位置出现,而发生了或多或少的偏离情况。除此之外,煤的种类进行改变时,煤粉燃烧的距离也会产生显著的变化。即使各个电厂都进行了冷态空气动力场的研究,并根据锅炉的设计说明书进行严谨的调整。但是,装置在使用了一段时间之后,火焰中心位置就会根据煤粉粗细程度和配风的变化而变化。
2.2 煤粉粗细程度与结焦的关系
粗的煤粉的优势是燃烧时间很长,不过若是煤粉中粗的煤粉太多,由于煤粉太粗而影响了燃料的用尽,也许还会致使火焰变长,致使锅炉出口处灰渣由于长时间处在高温当中,产生软化或者熔化的情况,更易导致锅炉出口处出现结焦的情况。不过若是煤粉太细,即使燃料容易燃尽,但由于燃烧时间太快,燃烧器可能会受到更大的损害,所以要按照实际的燃料情况对煤粉的粗细程度进行合理的调配。
2.3 操作人员的工作情况与结焦的关系
若是装置和煤粉都没有进行改变的话,那么操作人员的工作情况就是影响锅炉结焦的重要因素了。众多的电厂机组都使用的是将锅炉的操作和维护托付给外包团队的工作形式,这样工作人员就不是电厂的在编人员,不被电厂控制,所以面对结焦情况时,工作人员缺少积极性、自觉性和研究精神,仅仅是按照安排解决结焦问题,这样无法推动结焦问题工作的发展。
2.4 给粉机工作情况与结焦的关系
给粉机工作情况不稳定致使煤粉量也在变化,若是煤粉量的投入忽然变多,而配风情况不变的话,这样更可能会导致锅炉停止工作,并且还会产生锅炉结焦的情况。
3.关于锅炉结焦情况的解决策略
(1)确保空气和燃料充分接触,减少水冷壁周边产生的还原性气体,尽力避免灰渣积累和结焦情况的发生。若是一、二次风的方向、速度、风的大小安排的不合理时,即使锅炉内部的总空气量很大很多,但是仍然会有部分位置的煤粉挥发和燃烧的不够充分,致使部分位置产生还原性区域。若是煤粉燃烧的气体含氧量比3%低的话,会产生大量的一氧化碳,并导致还原性区域出现,致使结焦情况发生。
(2)燃烧器的煤粉量和配风情况要稳定。煤粉的投入量若不稳定就会导致锅炉内部局部区域缺氧,锅炉就会超载工作,燃烧空气若不充足,锅炉内部的结焦情况就会更加严重。所以,若燃烧器配风不稳定,又或是锅炉超载工作的话,燃烧器缺角或对角进行工作时,就有可能会出现锅炉内部火焰位置偏离的情况,锅炉进行工作时要时刻调整四个角的进风量。
(3)确保锅炉炉膛出口的温度是合适的。按照现今的科技技术来看,煤粉锅炉最合适的炉膛出口温度是1200-1400℃左右,不过真实情况却是为了避免对流造成受热面的结焦,而控制锅炉炉膛的出口温度不可以过高,面对炉膛出口放置屏式受热面的锅炉,燃烧煤粉的炉膛出口温度一般要低于1200℃。以上情况表明,合理加大过量空气系数,可以确保空气和燃料充分接触和结合,并能够避免锅炉炉膛部分区域出现结焦和积累灰渣的现象。
(4)确保火焰位置在锅炉中心。锅炉内部的火焰中心的温度通常是1400-1600℃,若是在这种情况下,灰渣碰撞到锅炉的内壁,且呈软化或者熔化的形态时,很可能会轻易的粘附到锅炉炉膛的内壁上,就会导致结焦情况的出现。尤其是具有卫燃带的锅炉,卫燃带的周边温度通常都很高,而且又不光滑,周边就会产生大量的结焦,因此,要确保火焰中心处于锅炉的中间,防止燃烧中心的偏移和碰壁现象出现。
综上所述,关于锅炉内部结焦和灰渣积累的情况,要将理论做为研究的根本,并结合锅炉的实际情况和真实数据进行研究,重点关注锅炉的各项工作情况和工作细节,努力寻找能够解决锅炉结焦的科学策略和预防方式,要争取从根源上阻止结焦情况和其他危害情况的出现,同时,还要加强锅炉的工作能力。
参考文献
[1]刘思佳.王文元.燃烧调整对锅炉结渣影响的分析[J].中国电力技术,2013.
[2]贺智民,白石海.塔式锅炉排烟温度高的原因分析及解决措施[J].山西能源与节能,2013(3).
[3]赵玉莲.大型锅炉水冷壁的高温腐蚀及防护措施[J].江西电力职业技术学院学报,2012(1).
[4]任景君,金家鼎,马瑛辉.赤峰大唐富龙2×300MW热电联产节能减排工程的探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2012(12).
【关键词】锅炉;结焦;原因;解决策略
锅炉结焦是煤粉炉中很常见的一个问题。炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起被冷却,如果液态的渣粒在接近水冷壁或炉墙前,已经因为温度降低而凝固,当附着在受热面管壁上时,将形成一层疏松的灰层,运行中通过吹灰很容易除掉。当炉膛内温度较高时,一部分灰颗粒已经达到熔融或半熔融状态,若这部分灰颗粒在达到受热面前未得到足够冷却达到凝固状态,具有较高的粘结能力,就容易粘附在受烟气冲刷受热面或炉墙上,甚至达到熔化状态,粘附熔融或半熔融状态的灰颗粒和未燃尽的焦炭使结焦不断发展。在燃烧过程中,煤粉颗粒中所含的易熔或易气化的物质迅速挥发,成气态进入烟气中,当温度降低时凝结,或者粘附在烟气冲刷的受热面或炉墙上。或者凝结在飞灰颗粒表面,成为熔融的碱化物膜,然后粘附在受热面上形成初始结焦层,成为结焦发展的条件。结焦出现的位置是没有规律的,这种情况会使得过热器的热偏差加大,影响锅炉的动力系统,最严重的情况是导致锅炉灭火,结焦严重时会强迫锅炉停止工作,所以,锅炉结焦是必须要关注的问题。
1.结焦对锅炉工作的消极影响
(1)锅炉结焦会降低锅炉的工作效率,主要是由于水冷壁部位出现结焦后,蒸发量就会减少,锅炉出口的空气温度就会上升,这就会导致过热器和再热器出口的温度上升,相对的减温水就要加大投入,而锅炉的实际蒸发量就会减少很多;并且,锅炉出口的空气温度上升还会导致锅炉排烟的消耗加大,结焦还会导致引风机的电能消耗加大,这样就会导致锅炉的工作效率降低。
(2)锅炉结焦还会阻碍锅炉正常的工作。锅炉过热器和再热器结焦之后,烟气的温度就会上升,管内介质的质量若不更改的话,管壁的温度就会高于其所能承受的温度,严重时可能会导致管壁爆裂的情况发生,致使锅炉停止工作。锅炉内部出现结焦时,水冷壁上的结焦位置吸热量降低,影响了锅炉内部的水循环安全和热偏差,严重的结焦情况会导致水循环停止,水冷壁管道爆裂。锅炉内部结焦掉落时,很有可能会撞击坏水冷壁和除渣装置,大型的焦块落进捞渣机后会极快的产生大量的蒸汽,损坏捞渣机的水封,并且导致锅炉底部渗入大批量的冷气,导致燃烧器部位火焰情况减弱,致使锅炉内部压力波动巨大,锅炉停止工作。
2.分析锅炉结焦的原因
2.1 对于锅炉的燃烧是否进行了合适科学的改善
运用四角切圆燃烧的锅炉是现今使用的主流之一,不过这种锅炉中煤粉气流和邻角气流会进行碰撞致使火焰贴边,很轻易的就会出现灰渣。锅炉在真正的进行工作时,由于内外多种原因的干扰,致使火焰没有在正中规定的位置出现,而发生了或多或少的偏离情况。除此之外,煤的种类进行改变时,煤粉燃烧的距离也会产生显著的变化。即使各个电厂都进行了冷态空气动力场的研究,并根据锅炉的设计说明书进行严谨的调整。但是,装置在使用了一段时间之后,火焰中心位置就会根据煤粉粗细程度和配风的变化而变化。
2.2 煤粉粗细程度与结焦的关系
粗的煤粉的优势是燃烧时间很长,不过若是煤粉中粗的煤粉太多,由于煤粉太粗而影响了燃料的用尽,也许还会致使火焰变长,致使锅炉出口处灰渣由于长时间处在高温当中,产生软化或者熔化的情况,更易导致锅炉出口处出现结焦的情况。不过若是煤粉太细,即使燃料容易燃尽,但由于燃烧时间太快,燃烧器可能会受到更大的损害,所以要按照实际的燃料情况对煤粉的粗细程度进行合理的调配。
2.3 操作人员的工作情况与结焦的关系
若是装置和煤粉都没有进行改变的话,那么操作人员的工作情况就是影响锅炉结焦的重要因素了。众多的电厂机组都使用的是将锅炉的操作和维护托付给外包团队的工作形式,这样工作人员就不是电厂的在编人员,不被电厂控制,所以面对结焦情况时,工作人员缺少积极性、自觉性和研究精神,仅仅是按照安排解决结焦问题,这样无法推动结焦问题工作的发展。
2.4 给粉机工作情况与结焦的关系
给粉机工作情况不稳定致使煤粉量也在变化,若是煤粉量的投入忽然变多,而配风情况不变的话,这样更可能会导致锅炉停止工作,并且还会产生锅炉结焦的情况。
3.关于锅炉结焦情况的解决策略
(1)确保空气和燃料充分接触,减少水冷壁周边产生的还原性气体,尽力避免灰渣积累和结焦情况的发生。若是一、二次风的方向、速度、风的大小安排的不合理时,即使锅炉内部的总空气量很大很多,但是仍然会有部分位置的煤粉挥发和燃烧的不够充分,致使部分位置产生还原性区域。若是煤粉燃烧的气体含氧量比3%低的话,会产生大量的一氧化碳,并导致还原性区域出现,致使结焦情况发生。
(2)燃烧器的煤粉量和配风情况要稳定。煤粉的投入量若不稳定就会导致锅炉内部局部区域缺氧,锅炉就会超载工作,燃烧空气若不充足,锅炉内部的结焦情况就会更加严重。所以,若燃烧器配风不稳定,又或是锅炉超载工作的话,燃烧器缺角或对角进行工作时,就有可能会出现锅炉内部火焰位置偏离的情况,锅炉进行工作时要时刻调整四个角的进风量。
(3)确保锅炉炉膛出口的温度是合适的。按照现今的科技技术来看,煤粉锅炉最合适的炉膛出口温度是1200-1400℃左右,不过真实情况却是为了避免对流造成受热面的结焦,而控制锅炉炉膛的出口温度不可以过高,面对炉膛出口放置屏式受热面的锅炉,燃烧煤粉的炉膛出口温度一般要低于1200℃。以上情况表明,合理加大过量空气系数,可以确保空气和燃料充分接触和结合,并能够避免锅炉炉膛部分区域出现结焦和积累灰渣的现象。
(4)确保火焰位置在锅炉中心。锅炉内部的火焰中心的温度通常是1400-1600℃,若是在这种情况下,灰渣碰撞到锅炉的内壁,且呈软化或者熔化的形态时,很可能会轻易的粘附到锅炉炉膛的内壁上,就会导致结焦情况的出现。尤其是具有卫燃带的锅炉,卫燃带的周边温度通常都很高,而且又不光滑,周边就会产生大量的结焦,因此,要确保火焰中心处于锅炉的中间,防止燃烧中心的偏移和碰壁现象出现。
综上所述,关于锅炉内部结焦和灰渣积累的情况,要将理论做为研究的根本,并结合锅炉的实际情况和真实数据进行研究,重点关注锅炉的各项工作情况和工作细节,努力寻找能够解决锅炉结焦的科学策略和预防方式,要争取从根源上阻止结焦情况和其他危害情况的出现,同时,还要加强锅炉的工作能力。
参考文献
[1]刘思佳.王文元.燃烧调整对锅炉结渣影响的分析[J].中国电力技术,2013.
[2]贺智民,白石海.塔式锅炉排烟温度高的原因分析及解决措施[J].山西能源与节能,2013(3).
[3]赵玉莲.大型锅炉水冷壁的高温腐蚀及防护措施[J].江西电力职业技术学院学报,2012(1).
[4]任景君,金家鼎,马瑛辉.赤峰大唐富龙2×300MW热电联产节能减排工程的探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2012(12).