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鍋爐結焦的原因及嚴重后果

發布時間:2018-10-18

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一、什么是鍋爐結焦?

  所謂鍋爐結焦,就是在燃煤或者燃油的鍋爐中,局部燃料積聚在燃燒器的噴口、燃料床上或者受熱面上,在高溫少氧的情況下,所形成的結積焦塊。結焦是怎么形成的呢?在鍋爐爐膛的中心,燃燒料的火焰中心溫度都在攝氏1400~1600℃之間,燃料中存在大量的灰份,灰分在這樣高的溫度下,爐膛內又嚴重缺氧,大多數的灰分都會熔化成液態,或者呈現為軟化狀態。由于四周的水冷壁不斷的吸收熱量,所以從燃燒的火焰中心向外四周,溫度越來越低。越接近水冷壁的溫度就越低。隨著溫度的降低,灰份必將從液態、變為軟化狀態、硬化變成固態。如果灰在還是軟化狀態的情況下,就碰到受熱面時,由于受到驟然冷卻而直接硬化,粘結在受熱面上,這樣就形成了結焦。

二、形成結焦的原因有哪些呢?

  形成結焦的原因有很多,最主要的有一下幾點。我們來分析一下。

  1.煤種的影響:結焦的形成,與煤種有直接的關系。煤的質量不好,灰分較大,就容易形成結焦。相反就不容易形成結焦。

  2.煤粉質量的影響:磨煤機鋼球磨損嚴重、分離器堵塞及中速磨磨輥磨損、旋轉分離器的轉速等因素的影響,導致磨煤出力的降低。煤粉的質量下降,無法保證煤粉的安全、溫度、高效運送。而無法及時加入煤粉,便會使爐膛長時間的保持很高的溫度,使灰分有機會軟化液化,給結焦創造了條件。

  3.爐膛內溫度的影響:爐膛燃燒器區域中的溫度越高,灰分就越容易達到軟化狀態,或者達到熔融狀態。這就給結焦制造了源頭。形成結焦的可能性也就越大。燃燒區域內的溫度越高,煤粉中容易揮發的那部分物質的氣化也就越強烈。為結焦由創造了條件。

  4.風煤配比的影響:風機對結焦的影響主要是引送、一次風機,鍋爐的引風機是用來進將爐膛中燃料燃燒所產生的煙氣吸出并送入煙道。由于引風機所吸出運送的煙氣是高溫的,并帶有大量的灰分和雜質。所以如果引風機的風力不足時,就會有煙氣中的灰分沒有被吸出,便會被高溫成軟態進而成為液態,這樣就給結焦又創造了條件。

  5.空氣動力場特性的影響:在鍋爐的爐膛內。如果火嘴安裝的角度不正確,和配風配的就會不合理。這樣就會導致爐內的空氣動力工況呈不良狀態。這樣就會造成燃燒的切圓過大,使燃燒中心偏離。高溫的煙氣便會沖刷水冷壁面。煙氣中的熔渣在未得到凝固前就接觸水冷壁,瞬時硬化面而形成結焦。

  6.煤粉濃度與細度的影響:噴煤的煤粉質量也會導致結焦的產生。

  7.熱負荷的影響:爐膛容積的熱負荷、爐膛斷面的熱負荷、燃燒器區域的熱負荷、爐膛的幾何尺寸都對鍋爐結焦有影響。

  8.吹灰器的影響:鍋爐的吹灰器長期不投入使用。受熱面上的積灰會逐漸增多,也會被高溫缺氧而軟態和液態,從而導致結焦。

三、結焦的危害主要表現在以下一些方面:

  鍋爐熱效率下降:受熱面結焦后,使傳熱惡化排煙溫度升高,鍋爐熱效率下降;燃燒器出口結焦,造成氣流偏斜,燃燒惡化,有可能燒壞燃燒器;使鍋爐通風阻力增大。

  影響鍋爐出力:水冷壁結焦后,會使蒸發量下降;爐膛出口煙溫升高,蒸汽出口溫度升高,管壁溫度升高,以及通風阻力的增大,有可能成為限制出力的因素。

  影響鍋爐運行的安全性:結渣后過熱器處煙溫及汽溫均升高,嚴重時會引起管壁超溫;結焦通常是不均勻的,結果會使過熱器熱偏差增大,對自然循環鍋爐的水循環安全性以及強制循環鍋爐的水冷壁熱偏差帶來不利影響;爐膛上部結焦塊掉落時,可能砸壞冷灰斗水冷壁管,造成爐膛滅火或堵塞排渣口,并且結焦容易形成大量大塊焦塊,大塊焦渣掉落在冷渣斗內堆積不能及時運走使鍋爐被迫停運。

  結焦會大大縮短鍋爐及其設備的使用壽命。排煙的損失增大,鍋爐熱效率的降低。引風機消耗的電量增加。

四、預防鍋爐結焦

  鍋爐結渣原因是多方面的,防止或解決鍋爐結焦問題首先應找出結焦的原因,從多方面入手,加以解決。防止和減少鍋爐結焦的具體措施如下:

  要有合適的煤粉細度。煤粉粗,火炬拖長,粗粉因慣性作用會直接沖刷受熱面。

  適當提高一次風速可以減輕燃燒器附近的結渣。提高一次風速可推遲煤粉的著火,可使著火點離燃燒器更遠,火焰高溫區也相應推移到爐膛中心,可以避免噴口附加結渣。

  良好的爐內空氣動力場是防止結焦的前提。

  四角煤粉濃度及各燃燒器配風應盡量均勻:煤粉噴口煤粉量分配不均勻的狀況必然造成爐膛局部缺氧和負荷分配不均勻,在燃燒空氣不足的情況下,爐膛結焦狀況惡化。

  防止鍋爐結焦最基本的原則就是消除產生結焦的條件和環境。

五、產生結焦該如何處理呢?

  首先是改變焦渣特性,讓焦塊變得疏松,讓焦渣呈粉末狀,這樣就避免了大塊掉落造成的危害。其次是根據煤種的變化增加吹灰次數及時快速清除鍋爐的各受熱面上的焦渣,防止因管壁結焦所造成的爆管。再次是停爐,人工除焦。

結束語

  鍋爐結焦是一個受多種因素影響的現象,它會給鍋爐的安全連續生產帶來嚴重的影響,也是許多人研究的課題,只要我們用心的研究,排除結焦形成的主要因素,就會大大的降低結焦的形成,從而保證鍋爐生產的安全性、穩定性、經濟性、連續性。

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