鍋爐結(jié)焦原因分析及處理措施

1、鍋爐結(jié)焦原因分析及預(yù)防措施在電站鍋爐運(yùn)行中，鍋爐結(jié)焦是個長期存在并且一直困擾電站鍋爐運(yùn)行人員的主要問題，它的存在不緊影響了鍋爐的經(jīng)濟(jì)性，并且對鍋爐的安全運(yùn)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(yùn)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(jī)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、

2、煤灰粒子在爐內(nèi)運(yùn)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?；曳譅顟B(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(dá) 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

3、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(yùn)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(dá)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)

4、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(jī)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

5、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(jī)出力，當(dāng)引風(fēng)機(jī)出力到最大時被迫降低鍋爐出力。2.3 影響鍋爐運(yùn)行的安全性不容易結(jié)焦。煤粉在燃燒時，其灰分變化的各階段溫度用變形溫度 t1、軟化溫度 t2、溶化溫度 t3 值來表示。軟化溫度 t2 的高低是判斷煤灰是否容易結(jié)焦的主要指標(biāo)，其軟化溫度越低，則結(jié)焦性越強(qiáng)。軟化溫度越高，則結(jié)焦性就越低。同時灰質(zhì)成分和熔化溫度對結(jié)焦的形成也有較大的影響.灰質(zhì)中的酸性氧化物 SiO2、Al2O3 雖然其熔

6、融溫度較高，都有增高灰熔點(diǎn)的作用，但其影響程度不同。SiO2 含量過高會產(chǎn)生較多的無定型玻璃體，使灰提早軟化，灰粘度也增高。Al2O3 起著阻礙熔體變形的支持性骨架子作用，灰分的融化溫度（t3）隨 Al2O3 含量增加而上升。堿性氧化物Fe2O3、CaO 的含量在某一范圍時，呈現(xiàn)出較強(qiáng)的結(jié)焦性。Fe2O3、CaO 是組成低熔點(diǎn)共熔體的重要成分，且二者的綜合作用比單獨(dú)作用更易形成低灰熔點(diǎn)的共熔體。一般而言，酸性氧化物能夠提高灰的熔點(diǎn)和粘度

7、，而堿性氧化物在一定條件下有助于降低灰熔點(diǎn)并使熔體變得稀薄，各組分的多少及互相比例對灰熔點(diǎn)亦有較大的影響。3.3 運(yùn)行氧量的影響鍋爐運(yùn)行氧量即爐內(nèi)的氧化或還原性氣氛，它對鍋爐的結(jié)焦有非常大的影響。如果鍋爐運(yùn)行氧量偏低，煤燃燒不完全 , 爐膛的還原性氣體一氧化碳 (CO) 增多 ,爐內(nèi)還原性氣氛較強(qiáng)，煤的灰熔點(diǎn)就會下降，鍋爐就容易結(jié)焦。這是因?yàn)榛胰埸c(diǎn)隨著含鐵量的增加而下降，鐵對灰熔點(diǎn)的影響還與爐內(nèi)氣體的性質(zhì)有關(guān)。在爐內(nèi)氧化性氣氛中，鐵可能

8、以Fe2O3 形態(tài)存在，這時隨著含鐵量的增加，其熔點(diǎn)的降低比較緩慢，在爐內(nèi)還原性氣氛中（氧量不足） ，F(xiàn)e2O3 會還原成 FeO，灰熔點(diǎn)隨之迅速降低，而且 FeO 最容易與灰渣中的SiO2 形成熔點(diǎn)很低的 2FeO·SiO2，其灰熔點(diǎn)僅為 1065C℃。3.4 運(yùn)行燃燒調(diào)整的影響運(yùn)行調(diào)節(jié)不當(dāng)，如鍋爐配風(fēng)方式不均、火焰剛性較弱、磨煤機(jī)故障等，會造成煤粉燃燒不完全引起結(jié)焦。3.4.1 配風(fēng)方式鍋爐運(yùn)行的配風(fēng)方式也是影響結(jié)焦的主要

9、因素。若一次風(fēng)門與二次風(fēng)門調(diào)節(jié)不當(dāng) , 則會使?fàn)t膛內(nèi)煤粉與空氣的混合不好，造成煤在爐內(nèi)燃燒不良、煙氣溫度不均勻。在煙氣溫度高的地方，管壁溫度高，未燃盡的煤粉顆粒一旦粘結(jié)在上面繼續(xù)燃燒，將形成灰的粘附。在空氣少的地方，容易產(chǎn)生燃燒不完全，產(chǎn)生大量的 CO，使灰熔點(diǎn)降低，導(dǎo)致結(jié)渣。3.4.2 火焰的剛性火焰剛性的大小也是影響鍋爐結(jié)焦的一個重要因素，如果火焰的剛性較差會使火焰卷吸煙氣的能力變?nèi)酰姑悍壑鸪跗诘貌坏阶銐虻臒崃?，并且降低了水冷?/p>