火电厂锅炉结渣问题分析及预防措施.docxVIP

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

火电厂锅炉结渣问题分析及预防措施

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

火电厂锅炉结渣问题分析及预防措施

摘要：火电厂锅炉结渣问题是我国火电厂运行中普遍存在的问题，对锅炉的安全运行和发电效率产生严重影响。本文首先对火电厂锅炉结渣问题进行了综述，分析了结渣形成的原因、结渣对锅炉运行的影响以及结渣监测方法。随后，从锅炉结构、燃烧过程和运行管理等方面对火电厂锅炉结渣的预防措施进行了探讨，提出了合理的结渣预防策略。最后，通过对国内外相关研究成果的分析，对火电厂锅炉结渣问题的未来研究方向进行了展望。本文的研究成果对于提高火电厂锅炉运行效率和安全性，降低结渣问题带来的经济损失具有重要意义。

随着我国能源需求的不断增长，火电行业在我国能源结构中占据了重要地位。火电厂作为主要的能源生产单位，其锅炉的稳定运行对电力供应的可靠性具有重要意义。然而，在火电厂锅炉运行过程中，结渣问题是普遍存在的问题，严重影响了锅炉的安全运行和发电效率。结渣不仅会造成锅炉受热面过热，导致锅炉寿命缩短，还可能引发锅炉爆管、漏风等事故。因此，对火电厂锅炉结渣问题进行深入研究，提出有效的预防措施，对于提高火电厂锅炉运行效率、保障电力供应的可靠性具有重要意义。本文旨在通过对火电厂锅炉结渣问题的分析，提出有效的预防措施，为火电厂锅炉的安全稳定运行提供理论依据。

一、火电厂锅炉结渣概述

1.1结渣的定义及分类

(1)结渣是指在火电厂锅炉运行过程中，燃料在燃烧过程中产生的飞灰和烟尘在受热面高温区沉积、粘结，逐渐形成的一层坚硬的固态物质。这一过程不仅包括固体颗粒的沉积，还涉及熔融态的矿物质在受热面表面冷凝、固化，形成熔渣。结渣现象在火电厂锅炉中普遍存在，特别是在燃煤锅炉中尤为突出。据统计，我国火电厂锅炉结渣现象的发生率高达90%以上，严重影响了锅炉的安全稳定运行和发电效率。

(2)结渣根据其形成机理和形态特点，可分为以下几类：熔渣、粘结渣和飞灰渣。熔渣是指在锅炉高温区域形成的熔融态物质，其主要成分包括硅酸盐、铝酸盐等，其熔点一般在800℃以上。粘结渣是指由熔渣冷却后形成的固态物质，其形态可以是坚硬的块状或者软的糊状。飞灰渣是指在燃烧过程中未能完全燃烧的固体颗粒，在受热面沉积后形成的一种松散的固态物质。这些结渣物质的存在，不仅会降低锅炉的热交换效率，还会导致受热面过热，缩短锅炉的使用寿命。

(3)结渣的形成与多种因素有关，如燃料特性、锅炉结构、燃烧参数和运行环境等。以某火力发电厂为例，该厂采用的一种低硫煤作为燃料，在锅炉运行过程中，由于煤中硫分含量较高，燃烧后产生的二氧化硫在受热面高温区与水蒸气反应，生成硫酸盐，这些硫酸盐在受热面表面沉积、粘结，最终形成了大量粘结渣。此外，该厂锅炉受热面设计存在一定缺陷，使得烟气流动不畅，加剧了结渣现象。据统计，该厂锅炉结渣现象导致的锅炉效率损失达到了5%以上，严重影响了电厂的经济效益。

1.2结渣的形成机理

(1)结渣的形成机理复杂，主要涉及燃料燃烧产生的固体颗粒在锅炉受热面上的沉积、粘结过程。在燃烧过程中，燃料中的矿物质在高温下熔融，随后与空气中的氧气和氮气发生反应，生成各种氧化物。这些氧化物在受热面表面冷凝、固化，形成熔渣。

(2)结渣的形成还受到燃料成分、燃烧温度、烟气流动和受热面材料等因素的影响。例如，燃料中的硅、铝等元素在高温下熔点较低，容易形成熔渣；燃烧温度过高会导致熔渣粘度降低，易于粘附在受热面上；烟气流动不畅会加剧结渣的形成。

(3)结渣的形成机理主要包括以下几种：物理沉积机理，即固体颗粒在受热面表面沉积；化学沉积机理，即熔融态的矿物质在受热面表面冷凝、固化；热力学机理，即受热面温度与烟气温度的差异导致矿物质熔融；以及热应力机理，即受热面材料在高温下的热膨胀和收缩导致熔渣脱落和重新粘附。这些机理相互作用，共同导致了结渣现象的发生。

1.3结渣对锅炉运行的影响

(1)结渣对锅炉运行的影响是多方面的，其中最直接的影响是降低了锅炉的热交换效率。结渣层在受热面表面形成，阻碍了热量的有效传递，导致锅炉的排烟温度升高，热效率下降。以某火力发电厂为例，由于锅炉结渣严重，其热效率从原来的95%下降到了90%，每年因此损失的热量高达数百万吨标准煤。这不仅增加了发电成本，还加剧了环境污染。

(2)结渣还会导致锅炉受热面过热，进而缩短锅炉的使用寿命。结渣层的热阻效应使得受热面局部温度升高，长期高温运行可能导致受热面材料疲劳、裂纹甚至烧损。例如，某电厂的一台锅炉在运行过程中，由于结渣严重，受热面局部温度超过了设计温度，导致锅炉寿命缩短了约30%。此外，结渣还可能引发锅炉爆管、漏风等安全事故，严重威胁到锅炉