煤粉锅炉结焦预防
作者：** 单位：****环保设备限公司
摘 煤粉锅炉结焦 锅炉安全济运行危害分析造成煤粉锅炉结焦原 提出控制煤粉锅炉结焦预防措施
关键字：燃煤锅炉结焦防范措施
0 引言
火力发电厂生产程中 煤粉燃烧灰烬炉膛受热面产生结焦燃煤锅炉运行中较普遍现象 会造成受热面传热力降 降低锅炉热效率焦块坠落时 容易引起炉膛负压波动 发生火灾事 威胁机组安全济运行
1 锅炉结焦机理
固态排渣煤粉炉中 火焰中心温度高达1400℃ ～1600℃ 煤粉炉膛燃烧形成灰渣粒炉高温环境呈熔化半熔化状态正常情况 水冷壁温度相较低 灰渣粒接水冷壁前 辐射换热形式释放热量 身温度迅速降低凝固 终水冷壁形成层疏松积灰 锅炉运行中积灰层行脱落通吹灰器吹落 灰层发展焦块灰渣粒达受热面前未足够冷成凝固状态 然具较高粘结力时 容易粘附受烟气火焰刷受热面炉墙 产生结焦旦结焦发生 焦层热阻传热恶化 焦层表面充分冷温度高 加焦层表面粗糙 炉灰渣粒更容易粘附 加速结焦程发展 形成更焦块
2 结焦原分析
21 煤质特性
煤种 煤灰结焦特性差 灰化学成分矿盐结构特性关量研究已总结出结焦特性判准 包括灰熔融温度灰粘度灰成分 燃料性质关灰熔融温度越低粘度越 越容易结焦煤粉燃烧时 灰分熔融温度变形温度t 1 软化温度 t 2 溶化温度 t 3 值表示软化温度 t 2 高低判断煤灰否容易结焦指标 软化温度越低 结焦性越强灰成分熔点灰成分中 CaO MgO Na 2 O K 2 O Fe 2 O 3 FeS 2 含量高时 灰熔点低 容易结焦 SiO 2 Al 2 O 3 含量高灰分溶点高 容易结焦
22 炉膛结构特性
炉膛设计燃烧器布置炉膛受热面结焦着十分重影响煤种 炉膛设计燃烧器布置锅炉中 受热面结焦程度会差炉膛设计时 选较低断面热负荷 q F 容积热负荷 q V 利防止锅炉结焦燃烧器结构设计布置方式锅炉运行性着直接影响防止受热面结焦 应形成良炉空气动力场良空气动力场会导致火焰偏斜 仅燃烧完全 会出现火焰刷炉墙贴壁燃烧 熔渣接触壁面前法凝固结焦
23 运行燃烧调整
运行调节 四角风量均衡燃烧器风量风煤配适粉机粉量均衡等 会造成火焰偏斜水冷壁局部温度高引起结焦外 燃烧时风量足锅炉超出力运行炉膛部漏风送风量煤粉粗等会火焰中心移 炉膛出口烟温升高 引起炉膛出口处受热面结焦
24 煤粉细度
低挥发分煤种 果煤粉粗 会造成燃烧中心移 炉膛出口温度升高 烟气直接刷受热面 容易炉膛出口处结焦高挥发份煤 果煤粉粗 会着火点前移 喷嘴出口附区域结焦时 次风速偏低 发生回火 喷口结焦 甚烧坏喷嘴
25 炉空气动力场
影响气流偏离重素燃烧器出口气流炉膛形成假想切圆直径炉膛形状 切燃烧方式整炉膛单元组织燃烧 燃烧器燃烧工况整炉膛空气动力特性密切相关切燃烧造成气流偏离 气流适程度偏离组织切燃烧需气流旋转直径增 邻角火焰更射流根部 着火利 混合处 炉膛充满度实际切圆直径总假想切圆直径 切圆直径 次风煤粉气流偏转贴壁 引起结焦 较假想切圆直径减少气流偏离 避免气流刷水冷壁重措施
26 炉气氛条件
煤灰成分复杂化合物 煤种灰渣烟气气体介质中 化学成分会发生变化灰熔点着成分改变改变煤种灰渣弱原性中 灰熔点较低 氧化性中较高气体介质 煤灰中化学成分发生氧化原反应运行中操作 燃烧调整合理 会炉膛局部区域产生原性气氛灰中熔 点较高 Fe 3 O 4 原成熔点较低FeO FeO 易 CaO MgO 等低熔点灰分生成熔点仅 1000℃～1200℃ 低熔点晶体 灰熔点降低 时炉膛温度高 产生结焦
3 防止结焦措施
31 煤质特性
煤质特性角度考虑 锅炉结焦煤灰熔融特性关外 煤发热量灰分等关防止锅炉结焦 应根设计煤种组织燃料 严格控制入厂煤质 煤灰软化温度原设计煤种煤法满足条件时 应选成分稳定含灰量少煤样便针该煤种结焦特性 通试验运行实践 建立起适合该煤种运行工况 达充分燃烧防止结焦目造成锅炉结焦煤种 应进行配煤 达提高灰熔点降低灰粘度目
32 燃烧工况调整
适调整二次风风速例 炉火焰中心温度炉膛出口烟气温度致高 保持适剩空气系数 燃烧充分完全保持炉膛火焰均匀分布 特负荷高低时候 防止火焰偏斜 造成贴墙燃烧进行燃烧调整控制 调整煤粉空气混合均匀 组织良炉空气动力场 降低炉温度水原性气氛 达防止减轻结焦目
33 控制煤粉细度
根实际煤种情况 通调整煤粉分离器系统通风量煤粉细度调整合适范围分离器频繁调节 燃煤挥发份变化时 通改变次风率方法作防止结焦稳燃辅助调节手段煤粉细度选择 应兼顾稳燃炉膛炉膛出口受热面否结焦机械完全燃烧损失制粉电耗等诸素综合考虑煤发热量灰分含量全硫含量宜 入炉煤粉宜粗
34 定期吹灰
通布置锅炉受热面吹灰器定期受热面进行吹扫 保持受热面清洁 防止灰渣量积聚吹灰器特点吹灰力度较 见效快 根治结焦 控制结焦程度吹灰器存吹灰全面 喷燃器区域结焦严重处吹 燃烧工况产生扰动 较硬焦渣难吹掉吹灰器布置必须燃煤种结焦倾性相适应 受热面积灰时清扫
35 焦剂
焦剂属化学药剂 炉焦渣发生化学作 焦渣疏松软化作范围较 炉膛烟道级受热面均效易吹扫较硬结焦 加药灰渣会变逐渐疏松 易脱落焦速度较慢 需较长时间出效果
36调试参数
适调整调试参数 防止火检频闪火焰检测器调整项非常仔细工作 调整灵敏度频率响应范围延时等项参数 燃烧正常恶化相邻燃烧器投入停运锅炉负荷等运条件发出准确信号调整时 考虑火焰检测器性 考虑鉴力燃烧器装设层检测器探头 调整时应底层探头设定值低 考虑性 顶层检测器调试考虑鉴力 低负荷运行时思路切掉顶层燃烧器 切投操作较频繁 火焰检测器监视切投否成功外 防止火检频闪发生火检系统调试锅炉投油低稳燃负荷进行
37定期检查
定期检查火检系统 时发现火检存问题火检系统工作环境较恶劣 年运行 火检系统疲劳周期 缺陷高发期目前采取定期检查记录火检系统 PPS 值 发现异常时处理 希通种维护措施火检设备达较运行效果
4 结束语
煤粉炉结焦积灰问题 理分析基础 联系锅炉具体参数实际工况 寻找切实行预防措施 控制结焦 减轻危害 提高锅炉效率
参考文献
[1]刘通中储式制粉系统爆炸原分析预防措施探讨[J]神华科技2010（02）
[2]阚家强张勇蒸汽锅炉结垢危害防治措施[J]煤炭技术2006（09）
[3]王宇苏国利电厂锅炉结焦问题原分析预防探讨[J]蒙古石油化工2008（17）
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作者：** 单位：****环保设备限公司
摘 煤粉锅炉结焦 锅炉安全济运行危害分析造成煤粉锅炉结焦原 提出控制煤粉锅炉结焦预防措施
关键字：燃煤锅炉结焦防范措施
0 引言
火力发电厂生产程中 煤粉燃烧灰烬炉膛受热面产生结焦燃煤锅炉运行中较普遍现象 会造成受热面传热力降 降低锅炉热效率焦块坠落时 容易引起炉膛负压波动 发生火灾事 威胁机组安全济运行
1 锅炉结焦机理
固态排渣煤粉炉中 火焰中心温度高达1400℃ ～1600℃ 煤粉炉膛燃烧形成灰渣粒炉高温环境呈熔化半熔化状态正常情况 水冷壁温度相较低 灰渣粒接水冷壁前 辐射换热形式释放热量 身温度迅速降低凝固 终水冷壁形成层疏松积灰 锅炉运行中积灰层行脱落通吹灰器吹落 灰层发展焦块灰渣粒达受热面前未足够冷成凝固状态 然具较高粘结力时 容易粘附受烟气火焰刷受热面炉墙 产生结焦旦结焦发生 焦层热阻传热恶化 焦层表面充分冷温度高 加焦层表面粗糙 炉灰渣粒更容易粘附 加速结焦程发展 形成更焦块
2 结焦原分析
21 煤质特性
煤种 煤灰结焦特性差 灰化学成分矿盐结构特性关量研究已总结出结焦特性判准 包括灰熔融温度灰粘度灰成分 燃料性质关灰熔融温度越低粘度越 越容易结焦煤粉燃烧时 灰分熔融温度变形温度t 1 软化温度 t 2 溶化温度 t 3 值表示软化温度 t 2 高低判断煤灰否容易结焦指标 软化温度越低 结焦性越强灰成分熔点灰成分中 CaO MgO Na 2 O K 2 O Fe 2 O 3 FeS 2 含量高时 灰熔点低 容易结焦 SiO 2 Al 2 O 3 含量高灰分溶点高 容易结焦
22 炉膛结构特性
炉膛设计燃烧器布置炉膛受热面结焦着十分重影响煤种 炉膛设计燃烧器布置锅炉中 受热面结焦程度会差炉膛设计时 选较低断面热负荷 q F 容积热负荷 q V 利防止锅炉结焦燃烧器结构设计布置方式锅炉运行性着直接影响防止受热面结焦 应形成良炉空气动力场良空气动力场会导致火焰偏斜 仅燃烧完全 会出现火焰刷炉墙贴壁燃烧 熔渣接触壁面前法凝固结焦
23 运行燃烧调整
运行调节 四角风量均衡燃烧器风量风煤配适粉机粉量均衡等 会造成火焰偏斜水冷壁局部温度高引起结焦外 燃烧时风量足锅炉超出力运行炉膛部漏风送风量煤粉粗等会火焰中心移 炉膛出口烟温升高 引起炉膛出口处受热面结焦
24 煤粉细度
低挥发分煤种 果煤粉粗 会造成燃烧中心移 炉膛出口温度升高 烟气直接刷受热面 容易炉膛出口处结焦高挥发份煤 果煤粉粗 会着火点前移 喷嘴出口附区域结焦时 次风速偏低 发生回火 喷口结焦 甚烧坏喷嘴
25 炉空气动力场
影响气流偏离重素燃烧器出口气流炉膛形成假想切圆直径炉膛形状 切燃烧方式整炉膛单元组织燃烧 燃烧器燃烧工况整炉膛空气动力特性密切相关切燃烧造成气流偏离 气流适程度偏离组织切燃烧需气流旋转直径增 邻角火焰更射流根部 着火利 混合处 炉膛充满度实际切圆直径总假想切圆直径 切圆直径 次风煤粉气流偏转贴壁 引起结焦 较假想切圆直径减少气流偏离 避免气流刷水冷壁重措施
26 炉气氛条件
煤灰成分复杂化合物 煤种灰渣烟气气体介质中 化学成分会发生变化灰熔点着成分改变改变煤种灰渣弱原性中 灰熔点较低 氧化性中较高气体介质 煤灰中化学成分发生氧化原反应运行中操作 燃烧调整合理 会炉膛局部区域产生原性气氛灰中熔 点较高 Fe 3 O 4 原成熔点较低FeO FeO 易 CaO MgO 等低熔点灰分生成熔点仅 1000℃～1200℃ 低熔点晶体 灰熔点降低 时炉膛温度高 产生结焦
3 防止结焦措施
31 煤质特性
煤质特性角度考虑 锅炉结焦煤灰熔融特性关外 煤发热量灰分等关防止锅炉结焦 应根设计煤种组织燃料 严格控制入厂煤质 煤灰软化温度原设计煤种煤法满足条件时 应选成分稳定含灰量少煤样便针该煤种结焦特性 通试验运行实践 建立起适合该煤种运行工况 达充分燃烧防止结焦目造成锅炉结焦煤种 应进行配煤 达提高灰熔点降低灰粘度目
32 燃烧工况调整
适调整二次风风速例 炉火焰中心温度炉膛出口烟气温度致高 保持适剩空气系数 燃烧充分完全保持炉膛火焰均匀分布 特负荷高低时候 防止火焰偏斜 造成贴墙燃烧进行燃烧调整控制 调整煤粉空气混合均匀 组织良炉空气动力场 降低炉温度水原性气氛 达防止减轻结焦目
33 控制煤粉细度
根实际煤种情况 通调整煤粉分离器系统通风量煤粉细度调整合适范围分离器频繁调节 燃煤挥发份变化时 通改变次风率方法作防止结焦稳燃辅助调节手段煤粉细度选择 应兼顾稳燃炉膛炉膛出口受热面否结焦机械完全燃烧损失制粉电耗等诸素综合考虑煤发热量灰分含量全硫含量宜 入炉煤粉宜粗
34 定期吹灰
通布置锅炉受热面吹灰器定期受热面进行吹扫 保持受热面清洁 防止灰渣量积聚吹灰器特点吹灰力度较 见效快 根治结焦 控制结焦程度吹灰器存吹灰全面 喷燃器区域结焦严重处吹 燃烧工况产生扰动 较硬焦渣难吹掉吹灰器布置必须燃煤种结焦倾性相适应 受热面积灰时清扫
35 焦剂
焦剂属化学药剂 炉焦渣发生化学作 焦渣疏松软化作范围较 炉膛烟道级受热面均效易吹扫较硬结焦 加药灰渣会变逐渐疏松 易脱落焦速度较慢 需较长时间出效果
36调试参数
适调整调试参数 防止火检频闪火焰检测器调整项非常仔细工作 调整灵敏度频率响应范围延时等项参数 燃烧正常恶化相邻燃烧器投入停运锅炉负荷等运条件发出准确信号调整时 考虑火焰检测器性 考虑鉴力燃烧器装设层检测器探头 调整时应底层探头设定值低 考虑性 顶层检测器调试考虑鉴力 低负荷运行时思路切掉顶层燃烧器 切投操作较频繁 火焰检测器监视切投否成功外 防止火检频闪发生火检系统调试锅炉投油低稳燃负荷进行
37定期检查
定期检查火检系统 时发现火检存问题火检系统工作环境较恶劣 年运行 火检系统疲劳周期 缺陷高发期目前采取定期检查记录火检系统 PPS 值 发现异常时处理 希通种维护措施火检设备达较运行效果
4 结束语
煤粉炉结焦积灰问题 理分析基础 联系锅炉具体参数实际工况 寻找切实行预防措施 控制结焦 减轻危害 提高锅炉效率
参考文献
[1]刘通中储式制粉系统爆炸原分析预防措施探讨[J]神华科技2010（02）
[2]阚家强张勇蒸汽锅炉结垢危害防治措施[J]煤炭技术2006（09）
[3]王宇苏国利电厂锅炉结焦问题原分析预防探讨[J]蒙古石油化工2008（17）
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