结渣及防止.ppt

6 炉内结渣机理分析及防止方法 一、形成原因 二、类型 三、影响：影响因素和对锅炉运行的影响 四、预测 五、消除和运行优化 北仑电厂1号“3.10”事故 1993年3月10日 化学—物理综合爆炸 浙江大学、浙江省电力试验研究所 热能工程研究所、固体力学研究所、结构工程研究所、材料力学教研室、化工机械研究所、测试中心 600MW锅炉事故大块结渣 锅炉内渣量 简化后堆积：20m×10m×5m 堆渣初始温度：1200℃ 12天后，中心温度950 ℃，以800 ℃为基准，渗入深度分别为2 × 2 × 1.5 第五章 锅炉积灰、结渣及防止措施和运行优化 一、积灰结渣形成原因和过程★ ★ 二、积灰结渣分类★ ★ 三、积灰结渣影响因素和对锅炉运行影响★ ★ 四、结渣特性预测★ ★ ★ ★ 五、防止措施和运行优化★ ★ ★ 六、理论分析和计算★ 5.1 积灰结渣定义 积灰：指温度低于灰熔点时灰沉积物在受热面上的积聚，多发生在锅炉对流受热面上。（过热器、再热器、省煤器、空预器）能用吹灰器清除。 结渣：指在受热面壁上熔化了的灰沉积物的积聚，与灰成分、熔融温度、粘度及壁面温度有关。 （炉膛、过热器、再热器）不能用吹灰器清除。 冷灰斗积灰 水冷壁结渣 水冷壁挂焦 5.2 积灰结渣形成原因和过程 1. 结渣三要素 ①煤燃烧→矿物质→灰份(粘土类) ②炉内具有一定的温度(＞灰熔点) 形成结渣 ③炉内受热面存在(提供结渣场所) 说明： 必要条件，而非充分条件 火焰冲刷，还原性气氛(缺氧燃烧、富燃料燃烧) 灰温＞烟温，0.5mm:高240℃; 0.1mm:高100℃ 初期沉积物形成机理 1. 热扩散和涡流扩散； 2. 气化物质的凝结； 3. 碰撞或惯性碰撞。 粘合力的作用 积灰结渣的位置 ※结渣—炉膛内及出口高温对流受热面 ※积灰—炉膛内及尾部低温受热面、高温都有 ※防止结渣，炉内卫燃带、未敷水冷壁的炉墙 13-14%，易结渣煤，10% ※卫燃带作用： 强化着火—好↑→结渣：燃烧器附近 减少受热面—好↑→结渣：燃烧器上部水冷壁 水冷壁上挂渣示意图 5.3 积灰结渣分类 1. 温度 烟气温度：1050℃～800℃ 熔渣 800℃～600℃ 高温沉积灰 600℃～400℃ 低温沉积灰 1050℃～800℃时，飞灰温度达到熔点附近 2. 灰强度 松散性积灰 主要在管子背部，容易清除，锲形结构，不影响阻力； 粘结性积灰 主要在管子迎风面，不容易清除，影响阻力，堵塞烟道。 管子后积灰和结渣形态 疏松状灰渣(一) 疏松状灰渣(二) 疏松状灰渣(三) 3. 灰渣结构 ①金属性灰渣 有金属光泽，还原性气氛，黄铁矿含量较多的煤。 ②非晶体灰渣 暗色玻璃状渣，在锅炉的较高温度区域内形成。 ③多孔泡状玻璃渣 通常也多在锅炉的较高温度区域内形成。 ④熔渣 炉内高温区域，积灰熔融烧结成熔渣，含砂粒性的晶体结构。 暗色玻璃状渣 多孔熔渣 紧密硬质熔渣 4. 结渣成分 ①碱金属化合物 由于气态碱金属化合物凝结而开始发生，底层积灰碱金属化合物明显富集，SiO2含量也很高，含碱、氯和硫较高的煤。 ②硅化物型 由于微细的雾状硅化物沉积于管壁形成积灰的初始层。 ③钙化物型 燃用高氯或高钙煤，对流受热面上，积灰中钙的含量很高，底层坚硬密实，很难清除，而外层往往比较疏松。 5. 积灰位置 A. 沉积物在管子迎风面 特点：非常牢固，随温度升高，厚度增加，硫酸盐含量高，SiO2低。 B. 在950℃下，管子迎风面 特点：粘结强度不高 ，但形成速度很高，硫酸盐含量低。 C. 管子背部和炉墙上形成 特点：形成温度范围广，牢固度相差很大——从非常松脆到十分牢固，硫酸盐含量 变化大。 6. 渣型特征 渣型 代号 灰渣特征 附着灰 g 无粘聚特征，灰粒呈松散堆积状 微粘聚渣 f 外形已有灰粒间粘聚的特征，容易刮除，切 下的灰大部分呈疏松块状 弱凝聚渣 e 灰渣粘聚特征加强，切刮仍较容易，切下渣 块具有一定硬度 凝聚渣 d 灰渣粘聚在一起，较硬，切刮困难，但仍能 从渣棒上切刮下来 强粘结渣 c 粘聚灰渣更硬,无法从渣棒上完全刮下来， 渣棒残留不规则的粘聚硬渣 粘熔渣