提高燃煤鍋爐抗結(jié)渣能力問題的研究.pdf

1、鍋爐的結(jié)渣問題一直使困擾電站鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行的重要因素。目前，我國一些電站鍋爐都存在不同程度的結(jié)渣現(xiàn)象，結(jié)渣不僅影響電廠的正常運(yùn)行，而且由于清渣而被迫停爐或采用爆破手段，會(huì)對(duì)電廠設(shè)備造成破壞性后果和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因而防止和減輕結(jié)渣是鍋爐設(shè)計(jì)和運(yùn)行中非常重要的問題。影響鍋爐結(jié)渣的因素包括：煤質(zhì)特性、鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)、爐內(nèi)空氣動(dòng)力特性、鍋爐負(fù)荷、爐內(nèi)氣氛等等。其中，煤質(zhì)特性為最重要的影響因素，它是結(jié)渣形成的本質(zhì)原因。理論上，所有的煤粉

2、燃燒時(shí)都會(huì)產(chǎn)生結(jié)渣，但是，組織良好而合理的空氣動(dòng)力場能把危害降到最低。同時(shí)，煤質(zhì)多變、負(fù)荷變化引起鍋爐運(yùn)行偏離設(shè)計(jì)工況，也會(huì)給爐膛水冷壁帶來一定程度上的結(jié)渣。
　　 本文以某電廠GZ燃用神華煤時(shí)產(chǎn)生的嚴(yán)重結(jié)渣問題為研究對(duì)象。首先，對(duì)GZ電廠燃用的神華煤進(jìn)行著火穩(wěn)定特性判別、燃料燃盡特性判別、煤熱解的熱重分析以及結(jié)渣傾向性指數(shù)判斷，得出該神華煤具有極易著火燃盡，但有嚴(yán)重結(jié)渣傾向的特點(diǎn)。然后，對(duì)鍋爐的設(shè)計(jì)參數(shù)、爐內(nèi)空氣動(dòng)力場、以及下

3、一次風(fēng)噴口處的鈍體燃燒器進(jìn)行分析，得出該鈍體燃燒器在一定程度上反而加重了結(jié)渣的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，提出采用水平濃淡燃燒器，因?yàn)樗哂蟹€(wěn)定燃燒、抑制Nox形成、調(diào)整爐內(nèi)氣氛以控制結(jié)渣等優(yōu)點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)下一次風(fēng)噴口的水平濃淡滑塊及其連接彎管采用商業(yè)CFD軟件FLUENT進(jìn)行了氣固兩相流的模擬。氣相流場模型采用的是基于歐拉系下的RNG k-ε模型，顆粒相模型采用的是基于拉格朗日坐標(biāo)系下能反映出顆粒運(yùn)動(dòng)復(fù)雜經(jīng)歷和與壁面碰撞的隨機(jī)軌道模型