锅炉积灰结焦的浅析PPT课件.ppt

锅炉积灰结焦浅析 都是瞎说大家对付听 1 2019 11 26 结焦危害 2 2019 12 20 3 2019 12 20 4 2019 12 20 5 2019 12 20 6 2019 12 20 1 结焦会引起过热汽温升高 并导致过热汽温 再热汽温减温水开大 甚至会招致汽水管爆破 结焦会使锅炉出力降低 严重时造成被迫停炉 结焦会缩短锅炉设备的使用寿命 排烟损失增大 锅炉效率降低 引风机消耗电量增加 由于结焦往往是不均匀的 因而水冷壁结渣会对自然循环锅炉的水循环安全性和强制循环锅炉水冷壁的热偏差带来不利影响 2 结焦易成灰渣大块 使捞渣机 碎渣机运输困难 有时会过载跳闸 严重时使渣沟受堵 不得不降负荷运行 3 结焦若熔合成大块时 因重力从上部落下 导致砸坏冷灰斗水冷壁 低负荷会因掉大块焦而引起燃烧不稳甚至熄火 4 若造成水冷壁全部结焦时 只有停炉进行人工清焦 5 锅炉的大焦块掉在捞渣机后 瞬间产生大量的水蒸气 破坏捞渣机的水封 同时使炉底漏入大量冷风 造成燃烧器区域 尤其是下排燃烧器区域 煤粉火焰着火状况的严重恶化 使炉膛负压产生剧烈波动 超限 而引起锅炉灭火 7 2019 12 20 锅炉积灰结焦原因 一 漏风二 热负荷过大或过低三 一 二次风配比失调四 给水温度过低五 炉膛通风量不足六 预热器风温低 8 2019 12 20 七 煤质问题八 灰熔点过低九 煤油混烧十 结焦与燃烧器喷射角度有关十一 结焦与燃烧调整有关 9 2019 12 20 逐条分析 一 漏风炉膛漏风 制粉系统漏风增大进入炉内的风量 降低燃烧室的温度水平 推迟燃烧进程 冷灰斗处漏风会抬高火焰中心 火焰拉长 导致炉膛出口烟温升高 容易引起屏过结焦 空预器漏风 不但引风机电耗增大 而且部分送风量进入烟道 容易造成炉内缺风 当漏风时炉膛内的燃烧容易产生不完全燃烧的弱还原性介质 这样使灰熔点较低 从而容易结焦 10 2019 12 20 还原气氛的内涵 氧化气氛和还原气氛的内涵更接近普通化学上的氧化作用和还原作用的概念 能使金属氧化成金属氧化物的气氛叫氧化气氛 能使金属氧化物还原成金属单质的气氛叫还原气氛 既不能把金属氧化物还原成金属单质 也不能使金属单质氧化成金属氧化物的气氛叫中性气氛 如果采用惰性气体保护 这样的气氛叫惰性气氛 氧化气氛和还原气氛的划分与环境中的氧气含量多少无关 或者说在这些领域中气氛就不能含有氧气 11 2019 12 20 二 热负荷过大或过小过大的问题 在建厂初期真没发现这是问题 最大的时候见过700吨也没见超参数 而现在不到620吨就已经造成参数超标 原因何在 12 2019 12 20 13 2019 12 20 14 2019 12 20 A 设备老化 比如 炉底部水封槽缺损无人问君 B 检修不到位 风机出力不足 磨煤机一次风压不足或过大 喷燃器结焦或偏斜等等 C 积灰结焦严重 排烟温度偏高 受热面达不到实际要求 实际换热能力低下 造成热偏差 各种热损失随之增大 D 吸送风机出力不足 造成炉膛的整体通风量严重不足 使大量燃尽灰积压无法带走 就像地沟里的碎焦渣在水压低的情况下沉积在灰沟里一样 15 2019 12 20 E 一次风压不足 磨煤机检修后 很多时候是一次风压不足 大约几百帕左右 而我们的设计值却是当磨煤机出口煤粉细度R90 40 50 出口风压应该在2451Pa左右 可实际当达到这个风压时磨就炸了 然而达不到这个风压 一次风速就不能达到要求 从而造成火焰刚性不足 混合不均匀 燃尽推迟 火焰过长 火焰中心过高等等空气动力厂也随之改变 燃烧恶果 从而形成结焦 积灰 以上这些都是造成超参数运行的根本原因 16 2019 12 20 三 一二次风配比失调 随着设备老化以及其他原因造成的一二次风压降低 配比失调 使火焰不能按照预定方式燃烧和燃尽 炉膛假想切圆不能实现 造成前屏处于燃烧区 大量积灰堆积造成换热不良 热偏差及超温现象十分严重 炉膛触口氧量不能真实体现实际氧量数值 造成调整不当 从而恶化燃烧等等 17 2019 12 20 四 给水温度过低 当给水温度过低时 使炉膛温度整体下降 一方面相同的热负荷下需要的燃料量增大 另一方面使炉膛内煤颗粒燃烧推后 进入到水平烟道甚至竖井在进行燃烧 造成过热器结焦 在启炉初期 过早的投入制粉加入燃烧 也有相同效果 只不过是未燃尽煤颗粒停留在水平烟道中 待烟温足够高时再进行燃烧 18 2019 12 20 五 炉膛通风量不足 这个就很好理解了 风的携带量是一定的 风量小时 多余的灰粉就停留在烟道中 并产生堆积效果 量足够多时塌陷造成锅炉灭火 在堆积的过程中会促使通风量愈加不足 形成栓塞 而进入预热器中的干灰沉积 造成预热器堵塞 愈加促成通风量不足 所以锅炉在运行中应尽量采取高氧燃烧的办法 防止通风量不足 恶化燃烧工况 19 2019 12 20 六 预热器风温过低 也就是说二次风温过低时 喷燃器出口的煤粉加热温度就低 就会使煤粉燃烧推迟 造成拖火 火焰中心上移 20 2019 12 20 七 煤质问题 国内普遍用煤的灰熔点的高低估计结渣倾向 灰熔点三个特性温度 变形温度DT 软化温度ST 流动温度FT 一般以ST作为评定指标 ST小于1350 的煤为强结渣性煤 ST大于1450 的煤为弱结渣性煤 ST在1350 1450 之间的煤为中等结渣性煤 21 2019 12 20 八 灰熔点过低 结焦的根本原因是熔化状态下的灰沉积在受热面上 可见 灰的熔点是结焦的关键 煤灰对于高温受热面沾污结焦的倾向 可用灰熔点温度及灰的主要成分来判断煤灰的结渣指标 通常可用灰成分中的钙酸比 硅铝比 铁钙比及硅值来判断其结焦倾向 用Na2O的质量分数可以判断其沾污性 灰的熔点与灰的化学成分 灰周围的介质性质及灰分浓度有关 灰的化学成分以及各成分含量比例决定灰熔点的高低 灰熔点比其混合物中最低熔点还要低 灰熔点越低 锅炉受热面越容易结焦 灰熔点与灰周围的介质性质有关 当烟气中有CO H2等还原性气体存在时 灰熔点降低大约200 这是因为还原性气体能使灰分中高熔点的Fe2O3还原成低熔点的FeO的缘故 二者熔化温度相差200 300 灰熔点还与烟气中灰的浓度有关 在其他条件相同的情况下 煤中含灰量不同 灰熔点也会发生变化 这是因为灰分中各成分在加热过程中 相互接触越频繁 则产生化合 分解 助熔的机会也越多 则熔点降低的可能性也越大 22 2019 12 20 九 煤油混烧 当未燃尽的油滴和煤粉相遇的时候油滴将煤颗粒包裹起来 让燃烧变得缓慢 和增加了燃烧时间 并且温度极高 冷却后 粘附在受热面上 很难清除 23 2019 12 20 十 结焦与燃烧器喷射角度有关若燃烧器安装角度有偏斜 燃烧器本身存在缺陷 燃烧器切圆过大 煤粉气流发生偏斜擦墙 往往会导致锅炉严重结焦 24 2019 12 20 十一 结焦与燃烧调整有关燃烧调整不合理 一次风压过低 风速过低 煤粉过细 着火早 二次风速过大 四角风量分配不均匀 四角燃烧器粉量不均匀等原因 均会引起煤粉气流擦墙结焦 若锅炉运行中配风不合理或风量不足 氧量低 会使炉内产生还原性气氛 在投油稳燃时 使用上层油枪 使得上层一次风处热负荷集中 局部炉温高 达到灰熔点 导致锅炉结焦 25 2019 12 20 降低积灰结焦的方法 一 选择合理的运行氧量 锅炉运行氧量即炉内的氧化或还原性气氛 它对锅炉的结焦有非常大的影响 如果锅炉运行氧量偏低 炉内还原性气氛较强 煤的灰熔点就会下降 锅炉就容易结焦 这是因为灰熔点随着铁量的增加而下降 铁对灰熔点的影响还与炉内气体性质有关 在炉内氧化性气氛中 铁可能以Fe2O3形态存在 这时随着含铁量的增加 其熔点的降低比较缓慢 在炉内还原性气氛中 氧量不足 Fe2O3会还原成FeO 灰熔点随之迅速降低 而且FeO最容易与灰渣中的SiO2形成熔点很低的2FeO SiO2 其灰熔点仅为1065 26 2019 12 20 二 当煤质有波动时 运行人员没办法根据实际情况进行调整 造成锅炉燃烧配风方式不是处于优化状态 特别是上层喷嘴煤粉颗粒燃尽性差 有一部分大颗粒煤粉在炉膛出口处尚未燃尽 导致锅炉炉膛出口烟温偏高 结焦严重 由于炉膛截面大 热负荷较小 当煤质变劣时 煤粉的燃尽性能适应能力不强 27 2019 12 20 三 提高锅炉运行氧量 避免炉内出现还原性气氛 加强炉内吹灰工作 特别是重点区域要增加吹灰次数 如果运行氧量还偏低 必要时适当降低负荷 由于结焦的主要区域在炉膛出口处 此处容易堵塞烟道 增加烟气阻力 引风机出力更显不足 所以要防止结焦与还原性气氛恶性循环的趋势 机组检修时 对空气预热器进行重点清洗 降低风烟道的阻力 提高风机的出力 28 2019 12 20 四 选择合理的炉膛出口温度对锅炉进行优化燃烧调整试验 对炉膛出口烟温 或高温受热面管壁温度 进行在线监视 在保证主参数合格的前提下 建立在线的优化运行指导系统 通过合理调配各一次风和二次风的运行风门开度以及运行氧量 保证主参数合格和炉膛出口烟温低于燃煤灰熔点的同时来保证蒸汽质量 从而防止炉膛出口结焦 通过对炉膛出口烟温 过热汽温 锅炉负荷 燃烧氧量 炉膛排烟温度等各种运行参数的在线监测 也可以评价锅炉炉膛出口是否会产生结焦 从而防止在燃用不同煤种时锅炉炉膛结焦 并能获得最大的锅炉效率 29 2019 12 20 五 保证空气和燃料的良好混合 避免在水冷壁附近形成还原性气氛 防止局部严重积灰 结焦 当一 二次风的位置 风速 风量设计不合理时 尽管炉内总空气量大 但仍会出现局部区域的炽热焦碳和挥发分得不到氧量而出现局部还原性气氛 当煤粉炉烟气含氧量低于3 时 由于局部缺氧 将会使CO含量急剧增加 30 2019 12 20 六 应用各种运行措施控制炉内温度水平 炉内温度水平高 将使煤中一些易挥发碱性氧化物汽化或升华 1400度以上 使碱金属化合物在受热面上凝结 1000 1100度 碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强黏结性灰 可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件 还会使含有碱性化合物的积灰外表层黏结性增强 加速积灰过程的发展 煤灰呈熔化或半熔化状态 熔融灰会直接黏在受热面上 产生严重结焦 31 2019 12 20 措施 加大运行中过量空气系数 增加配风的均匀性 防止局部热负荷过高和产生局部还原性气氛 调整各角风粉分配的均匀性 防止一次风气流直接冲刷壁面 必要时采取降负荷运行 32 2019 12 20 七 组织合理而良好的炉内空气动力场是防止结焦的前提 当灰渣撞击炉壁时 若仍保持软化或熔化状态 易黏结附于炉壁上形成结渣 因此必须保持燃烧中心适中 防止火焰中心偏斜和贴边 33 2019 12 20 八 各角煤粉浓度及各燃烧器配风应尽量均匀 煤粉喷口煤粉量分配不均匀的状况必然造成炉膛局部缺氧和负荷分配不均匀 在燃烧空气不足的情况下 炉膛结焦状况恶化 当燃烧器配风不均匀或者锅炉降负荷 燃烧器缺角或缺对角运行时 炉内火焰中心会发生偏斜 运行时要尽量调平各角风量 避免缺角情况 34 2019 12 20 九 要有合适的煤粉细度 煤粉粗 火炬拖长 粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面 再则 粗煤粉燃烧温度比烟温高许多 熔化比例高 冲墙后容易引起结焦 但是 煤粉太细也会带来问题 一是电耗高 制粉出力受到影响 二是炉膛出口烟温升高 易引起结焦 35 2019 12 20 十 适当提高一次风速可以减轻燃烧器附近的结焦 提高一次风速可推迟煤粉的着火 可使着火点离燃烧器更远 火焰高温区也相应推移到炉膛中心 可以避免喷口附加结焦 提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性 减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转 避免一次风直接冲刷壁面而产生结焦 注意一次风速的提高受煤粉着火条件的限制 36 2019 12 20 十一 炉膛出口温度场应尽可能均匀 降低炉膛出口残余旋转 均匀的温度分布可使密排对流管束中烟气温度低于开始结焦温度 应用二次风反切来减少残余旋转 37 2019 12 20 十二 掺烧不同煤种 煤种掺烧能在一定程度上综合所掺煤种的灰焦特性 低灰熔点煤灰分仍在受热面上沉积 但高熔点固态灰对受热面有一定的冲刷作用 使沉积量降低 38 2019 12 20 十三 配风方面 高负荷开大底层风 加强对炉膛的吹灰 防止低负荷掉灰对锅炉燃烧产生不