锅炉结渣的因素有哪些

如题所述

原因分析
结渣的本质可概括为:当温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面时,烟气中熔融的灰渣粘附到受热面上而形成结渣。结渣是一个复杂的物理、化学、动力学过程,它除了与煤质密切相关外,还受锅炉结构、燃烧器型式及布置、炉膛温度水平、烟气气氛、炉内动力工况等因素的影响。
煤质
煤质本身的性质在很大程度上决定了其结渣特性,根据结渣倾向性指标对设计煤质进行预测。
用煤灰软化温度t2进行结渣倾向判断:t2=1 500 ℃>1 390 ℃,设计煤质为轻微结渣煤,准确度为83%。用碱酸比(B/A)进行结渣倾向判断:B/A=(Fe2O3+CaO+MgO+Na2O+K2O)/(SiO2+Al2O3+TiO2)=0.123<0.206,设计煤质为轻微结渣煤,准确度为69%。根据结渣倾向性指标基本上可以判定#1炉的设计煤质为轻微结渣煤。实际燃用的煤质和设计煤质偏差不是很大,因此煤质不是结渣的主要原因。
炉膛温度
炉膛温度水平对炉膛结渣的影响是综合性的。如果炉膛火焰温度水平高,将使煤中一些易挥发性氧化物汽化或升华,使碱金属化合物在受热面上凝结,碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强粘结渣;当烟气温度较高且管壁温度也较高时,可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件,还会使含有碱金属化合物的积灰外表层粘结性增强,加速积灰过程发展;当炉膛火焰温度高时,煤灰呈熔化或半熔化状态,熔融灰会直接粘在受热面上,产生严重结渣。总之,炉膛温度升高,将使受热面结渣呈指数规律上升。2002年,对#1炉进行了燃烧调整试验,用光学高温计对不同工况下炉膛燃烧区的火焰温度进行了测量,其火焰平均温度为1 241 ℃,在锅炉#1角上层燃烧器局部区域火焰温度达到1 480 ℃。炉膛燃烧区的火焰温度局部偏高是炉膛结渣的一个主要原因。
炉膛卫燃带
因设计煤质挥发分较低(Vdaf=11.2%),而在炉膛前后墙旋流燃烧器区域敷设有卫燃带,前、后墙水冷壁卫燃带总面积为200.6 m2。该炉上层燃烧器区域火焰温度高达1 480 ℃,由于卫燃带区域水冷壁吸热较小,导致其表面温度较高;又由于卫燃带区域表面粗糙,因此特别容易造成卫燃带区域结渣,且易成为大片结渣的策源地。2003年,锅炉大修时进入炉膛观察,燃烧器区域结渣严重,结渣厚度约为400~500 mm,在中、上层喷燃器区域更为严重,可达600 mm,而其它区域只有个别地方轻微结渣。因此炉膛燃烧器区域敷设的卫燃带是造成炉膛结渣的另一个主要原因。
燃烧设备
燃烧系统为前后墙各3层对冲布置24个EI-DRB型旋流燃烧器。每个燃烧器的中心为一次风喷口,向外依次为内二次风喷口、外二次风喷口。在一次风喷口内设有均流器,在内、外二次风喷口内设有可调旋流叶片。在2003年锅炉大修时,对24台燃烧器进行全面检查发现:中、下排燃烧器一次风均流器因磨损而严重变形,有的均流器已磨掉;内、外二次风旋流叶片调节机构不灵活,部分调节机构卡死;个别燃烧器外二次风喷口内下沿处有结焦现象;内、外二次风旋流叶片角度设定偏差较大。一次风均流器磨损变形或磨掉,容易使燃烧器出口煤粉火焰偏斜刷墙,使炉膛火焰局部温度偏高而结渣。部分内、外二次风旋流叶片调节机构不灵活或卡死、指示与实际角度偏差大,使锅炉热态调整内、外二次风旋流叶片很困难。个别燃烧器外二次风喷口下沿内结焦也会造成燃烧器出口火焰偏斜刷墙。上述问题是造成炉膛燃烧区的火焰温度局部偏高而导致结渣的第3个主要原因。
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