1 前言
鍋爐結(jié)焦是燃煤工業(yè)鍋爐運(yùn)行中比較普遍的現(xiàn)象。它會(huì)破壞正常燃燒工況,減少鍋爐出力,破壞正常水循環(huán),造成爆管事故,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使?fàn)t膛出口堵塞而被迫停爐。
2 結(jié)焦的原因
2.1煤質(zhì)因素
煤在燃燒時(shí),其灰分熔融特性溫度用變形溫度t1、軟化溫度t2和熔化溫度t3數(shù)值表示。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)?;业某煞植煌?,其熔點(diǎn)也不同。煤中的硫化鐵、氧化亞鐵、氧化鉀和氧化鈉含量大時(shí),灰熔點(diǎn)低,就容易結(jié)焦;煤中的氧化硅、氧化鋁含量大時(shí),灰熔點(diǎn)高,就不易結(jié)焦。煤的灰熔點(diǎn)一般在1250~1500℃(高于鍋爐爐膛受熱面的設(shè)計(jì)溫度),而有些煤的灰熔點(diǎn)則低于1100℃,燃用了這種煤非常容易結(jié)成焦塊。
2.2設(shè)計(jì)、安裝原因
爐膛容積大小或鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行,造成爐膛熱負(fù)荷過(guò)高;輻射受熱面布置較少,水冷壁管間距過(guò)大,吸熱量?。粻t膛出口煙氣溫度選得太高;爐膛出口流通截面狹窄,火焰中心位置太高。這些都會(huì)成為鍋爐在運(yùn)行中產(chǎn)生結(jié)焦的原因。
2.3操作使用
如果送引風(fēng)量太大,進(jìn)行強(qiáng)化燃燒,爐溫超過(guò)煤灰粘結(jié)溫度時(shí),會(huì)形成高溫結(jié)焦。如果配風(fēng)不當(dāng),煤不完全燃燒,會(huì)產(chǎn)生大量一氧化碳及氫等氣體,使灰中熔點(diǎn)較高的三氧化二鐵還原成熔點(diǎn)很低的氧化鐵,降低了灰熔點(diǎn)(可能降低300~350℃)。這時(shí),雖然爐膛出口煙溫低于煤灰的軟化溫度t2,但仍會(huì)形成劇烈的結(jié)焦。沸騰燃燒鍋爐比較容易出現(xiàn)“低溫結(jié)焦”就是這個(gè)緣故。
2.4清渣打焦
打焦清渣不及時(shí),把灰渣和紅火混在一起,會(huì)加劇焦渣形成。
3 防止和消除結(jié)焦的措施
3.1改進(jìn)爐膛結(jié)構(gòu)
改進(jìn)爐膛結(jié)構(gòu)的目的是要控制爐膛容積大小和煙溫,防止結(jié)焦通常要將爐膛出口煙溫控制在煤灰變形溫度t1以下50~100℃,最好在900~1000℃。要控制爐膛出口煙溫,就要選取適當(dāng)?shù)臓t排熱負(fù)荷和爐膛熱負(fù)荷。具體作法見(jiàn)表1、表2。
表1
燃 燒 設(shè) 備 | 手 燒 爐 | 鏈 條 爐 | 推動(dòng)爐排爐 | 拋 煤 機(jī) 爐 | 沸 騰 爐 |
爐排面積m2 | 1.5~1.8 | 0.9~1.1 | 1.1~1.3 | 0.9~1.1 | 0.3~0.4 |
爐排熱負(fù)荷 (kJ/m2.h)×103 | 2000~2500 | 2000~3700 | 2800~3300 | 3300~4400 | 8000~12500 |
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表2 |
燃 燒 設(shè) 備 | 鏈 條 爐 | 拋 煤 機(jī) 爐 | 其它層燃爐 | 煤 粉 爐 | 沸 騰 爐 |
爐膛容積m3 | 3~4 | 3.5~4.5 | 3~4 | 4.5~5.5 | 4.5 |
爐膛容積熱負(fù)荷 (kJ/m3.h)×103 | 800~1200 | 800~1000 | 800~1000 | 570~800 | 3300~6500 (包括懸浮段) |
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