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燃煤电厂锅炉受热面非正常的积灰结渣

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燃煤电厂锅炉受热面非正常的积灰结渣

摘要：燃煤电厂锅炉受热面积灰结渣是影响锅炉安全运行和效率的重要因素。本文针对燃煤电厂锅炉受热面非正常积灰结渣现象进行了深入的研究，分析了积灰结渣的成因、影响因素及防治措施。首先，对积灰结渣的机理进行了阐述，包括积灰和结渣的形成过程、影响因素等；其次，对积灰结渣的危害进行了详细分析，包括对锅炉效率、设备寿命、环保等方面的影响；接着，从锅炉设计、运行管理、防磨措施等方面探讨了积灰结渣的防治方法；最后，通过实际案例分析，验证了防治措施的有效性。本文的研究成果为燃煤电厂锅炉受热面积灰结渣的防治提供了理论依据和实践指导。

随着我国经济的快速发展和能源需求的不断增长，燃煤电厂作为我国电力系统的重要组成部分，其运行效率和环保问题日益受到关注。燃煤电厂锅炉受热面积灰结渣是影响锅炉安全运行和效率的重要因素。近年来，我国燃煤电厂锅炉受热面积灰结渣现象日益严重，不仅降低了锅炉的热效率，还可能导致锅炉爆管、停机等事故，对环境保护和能源安全造成严重影响。因此，对燃煤电厂锅炉受热面积灰结渣的成因、影响因素及防治措施进行研究具有重要意义。本文通过对燃煤电厂锅炉受热面积灰结渣问题的分析，旨在为提高锅炉运行效率和环保水平提供理论依据和实践指导。

第一章积灰结渣机理

1.1积灰的形成过程

(1)积灰的形成过程是一个复杂的多阶段过程，主要发生在燃煤电厂锅炉的燃烧室和过热器区域。当燃煤在锅炉内燃烧时，产生的烟气流中含有大量的固体颗粒，这些颗粒主要来自于燃料中的矿物质成分。根据颗粒的大小和形状，可以分为飞灰和底灰两种。飞灰颗粒直径小于75微米，底灰颗粒直径大于75微米。在燃烧过程中，飞灰颗粒随着烟气流动，经过一系列物理和化学反应，逐渐沉积在受热面上形成积灰。

(2)飞灰颗粒的形成主要受到燃料成分、燃烧温度、燃烧方式和空气供应等因素的影响。例如，煤炭中含有的矿物质成分如SiO2、Al2O3等在高温下熔融，形成熔融态的颗粒，这些颗粒在冷却过程中会迅速凝固，形成硬质积灰。在实际运行中，某电厂的锅炉受热面积灰情况严重，经检测发现，其飞灰中SiO2含量高达40%，导致积灰形成速度加快。此外，燃烧温度对积灰的形成也有显著影响，温度越高，颗粒的熔融和凝结速度越快，积灰量也随之增加。

(3)在积灰形成过程中，烟气中的SO3和SO2等气体也会与飞灰颗粒发生化学反应，生成硫酸盐和硫化物等化合物，这些化合物具有较强的粘结性，容易在受热面上形成硬质积灰。例如，某电厂锅炉在运行过程中，由于烟气中SO3含量较高，导致受热面形成大量的硫酸盐积灰，严重影响了锅炉的传热效率。此外，积灰的形成还与锅炉的设计、运行参数、吹灰效果等因素密切相关。在实际操作中，通过优化燃烧方式、控制燃烧温度、合理调整空气供应量等措施，可以有效降低积灰的形成速度。

1.2结渣的形成过程

(1)结渣的形成过程与积灰类似，也是由燃煤中的矿物质在高温下熔融、冷却、结晶而成。在燃煤电厂锅炉运行中，结渣主要集中在锅炉的燃烧室和过热器区域。这些区域温度较高，有利于矿物质熔融和结渣。结渣的形成受到多种因素的影响，包括燃料成分、燃烧温度、火焰形状、烟气流速等。以某电厂为例，该电厂锅炉燃用高硫分煤，燃烧时生成的SO3与受热面材料中的Fe、Ni等元素发生反应，形成Fe2O3和NiO等氧化物，这些氧化物在受热面上冷却结晶，导致结渣严重。

(2)结渣的形成过程可以分为以下几个阶段：首先，在高温下，煤中的矿物质发生熔融，形成熔融态的氧化物；其次，这些熔融态的氧化物在受热面上冷却，形成固态的结渣；最后，固态的结渣在受热面上继续生长、堆积，形成厚重的结渣层。根据结渣的成分和结构，结渣可以分为熔融结渣和蒸发沉积结渣两种。熔融结渣主要由熔融的矿物质组成，蒸发沉积结渣则是由蒸发后的矿物质颗粒组成。以某电厂锅炉为例，其结渣成分中，熔融结渣占60%，蒸发沉积结渣占40%。

(3)结渣的形成不仅对锅炉的传热效率产生负面影响，还可能导致锅炉内部结构损坏，如受热面变形、腐蚀、磨损等。据某电厂统计，锅炉结渣会导致受热面传热系数降低30%，锅炉效率降低10%。此外，结渣还会增加锅炉的维护成本，如定期清渣、更换受热面等。为了减缓结渣的形成，锅炉运行过程中需要采取一系列措施，如优化燃烧方式、控制燃烧温度、调整烟气流量等。通过这些措施，可以有效降低结渣的形成速度，延长锅炉使用寿命。

1.3影响积灰结渣的因素

(1)燃料成分是影响积灰结渣的重要因素之一。例如，煤炭中的SiO2和Al2O3含量较高时，容易在高温下熔融，形成结