锅炉结焦原因分析.ppt

锅炉结焦原因分析及治理改进;主 要 内 容;1 概述;位劣质煤种，加之现有供煤配煤系统有许多不完善之处，新增大容量火电机组较多，幅度较大，电站锅炉燃用煤种品质难以得到保证，锅炉燃煤多变且灰分有不断升高、热值不断下降的趋势，有的煤种Aar甚至高达40％以上，发热量仅为13800KJ/Kg（3300Kcal/Kg）接近于煤矸石品质。锅炉受热面产生了许多磨损、积灰、结焦腐蚀、爆管等问题，使机组安全、可靠性得不到根本保证，更谈不上经济性运行。 锅炉结焦是运行中常见问题，且无论锅炉容量大小、形式如何，都难以避免。它对安全、经济运行影响大，所涉及到的设备、系统范围广，原因错综复杂，根本解决问题，难度较大。因此，结合锅炉煤质、运行热力特性，对结焦机理进行研究分析，提出一些使用的防治改进技术，具有重要意义。 ;2 结焦的危害及治理意义; 由于传热热阻增大，燃料利用率下降，会使锅炉无法维持在满负荷下运行，只好进一步增加投煤量，提高烟气温度，燃料浓度升高，助燃风浓度相对降低，形成恶性循环。严重时只能维持40％负荷，甚至深度降负荷投油燃烧，借此维持平衡和甩焦。 造成较大的经济损失。主要表现在：炉膛及排烟温度升高致使锅炉效率平均降低1～2％，煤耗大幅增加；低负荷运行经济性很差，甚至被迫停炉；经常停炉清焦，运行、检修成本增加，少发电量进一步带来损失。 人身、设备安全受到严重威胁。坠落的焦块可能造成锅炉灭火、放炮，经常砸坏炉底冷灰斗水冷壁、炉底除渣设备和液压关断门，甚至造成人员。 2.2 治理意义 ;显著的经济效益 降低锅炉的启停损失，减少燃油消耗量，燃料利用率提高。统计计算表明，300MW机组，启停一次经济损失为240～260万元。锅炉效率提高1～2％，可降低发电煤耗8～10g/KW.h，排烟温度降低10℃，可降低发电煤耗1～2g/KW.h。提高机组可靠性增加发电量，增加带负荷能力。使检修（抢修、临修）、运行维护成本降低30～40％。 良好的社会效益 增加机组可利用小时数，锅炉安全、稳定、经济、可靠性得到根本保证，确保东送潮流稳定。启停次数减少，燃油量减少，水、??排放量降低，环境污染程度减轻，有利于资源有效合理利用。 提高劳动生产率，降低检修劳动强度。提高企业竞争力，为机组节能降耗工作开展，创造了有利条件。 ;3 结焦过程及判据 ;粘附一些烟气中尚未得到冷却成为凝固状态的液态灰颗粒，形成增长速度很快的梳状、松散多孔的外灰层沉积物（第二层灰），也就开始了结焦过程。形成第二层灰渣后，渣层中发生物理化学变化，使灰层强度增加。继续粘附灰粒，厚度逐渐增大。 其次，由于燃烧器最上层一次风喷口到屏过底部距离，不能满足煤粉在炉膛内充分燃烧要求，停留时间短，或炉膛内水冷壁结焦，致使炉膛出口烟气温度，高于灰的熔化温度，灰粒处于熔融或半熔融状态，直接粘附在高过管子外表面。不断发展、恶化，使烟气通道堵塞。 3.2 结焦判据 工程中常用的预测炉内结焦倾向方法有以下几种： 3.2.1根据煤灰熔点温度进行预测 ; 还原性气氛中煤灰初始变形温度t1。t1＞1289℃，不结焦；t1＝1108～1288℃，中等结焦；t1＜1107，严重结焦。美国CE公司DT（相当t1）温度判据为：DT＞1371℃，不结焦；DT＝1093～1204，易结焦。 弱还原性气氛中煤灰软化温度t2。t2＞1390℃，轻微结焦；t2＝1260～1390℃，中等结焦；t2＜1260，严重结焦。该判据具有65％的分辨率。日本用t2温度判据为：t2＞1230℃，结焦性低；t2＜1230，结焦性高。 3.2.2 根据煤灰成份综合比值进行预测 硅比系数G。定义式如下： 式3.2－1 式中当量Fe2O3＝Fe2O3＋1.11FeO＋1.43Fe。硅比中分母大多为助熔剂，SiO2大则灰渣粘度和灰熔点较高，因此，G越大，结焦倾向越小。判据如下： ; 硅/铝比。判据为：SiO2/Al2O3＜1.87，轻微结焦；SiO2/Al2O3＝1.87～2.65，中等结焦；SiO2/Al2O3＞2.65，严重结焦。 铁/钙比（美国判据）。推荐值为：Fe2O3/CaO＜0.3，不结焦；Fe2O3/CaO＝0.3～3.0，中等或严重结焦；Fe2O3/CaO＞3.0，不结焦。 碱/酸比（B/A）。定义式如下： 式3.2－2 ;判据如下： 上述预测炉内结焦倾向的方法没有绝对性，实际应用，往往几种方法互相结合采用，综合判定。 ; 4 原因分析;高，但硅酸盐的共熔体熔点有较大降低，Al2O3使灰熔点升高；CaO则是低熔点共晶体的重