鍋爐防治結焦改造及新技術應用

1、對以煤做為燃料的電廠鍋爐而言，結焦問題時有發(fā)生并且處理起來十分棘手。從理論上對鍋爐結焦的機理進行分析、探討，掌握鍋爐結焦的規(guī)律，并采取合理的技術措施和管理措施來防治結焦，就具有長期的、現(xiàn)實的意義，而不斷發(fā)展的鍋爐防治結焦技術也為安全穩(wěn)定運行提供了堅實保障。中州分公司熱電廠4、5#鍋爐投運后，爐膛結焦現(xiàn)象十分突出，嚴重影響到鍋爐運行的安全性、經(jīng)濟性，甚至造成鍋爐被迫停爐清焦，為此進行了鍋爐防治結焦技術改造。1鍋爐概況中州分公司熱電廠4、5

2、#鍋爐同為NG2209.8—M22型高溫高壓鍋爐，單汽包、自然循環(huán)、集中下降管、Π型露天布置，抗七級地震設計。鍋爐前部為爐膛，四周布滿膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過熱器，水平煙道內(nèi)裝設高低溫兩級過熱器，尾部豎井交錯布置兩級省煤器和兩級空氣預熱器，水平煙道和轉向室均為膜式壁頂棚管包墻管。設計煤種為無煙煤，采用球磨機，中間粉倉，熱風送粉的制粉系統(tǒng)。煤質(zhì)特性見下表1。表1鍋爐設計煤質(zhì)項目符號單位數(shù)值碳Car%64.925氫Har%2.15氧

3、Oar%2.38氮Nar%0.75硫Star%0.445全水分Mt%6.35揮發(fā)份Vdaf%8.58灰份Aar%23低值發(fā)熱量QarKJkg23210（5545kcalkg）可磨系數(shù)KBTNkm—1變形溫度Dt℃1420軟化溫度St℃1490熔化溫度Ft℃1500鍋爐采用撞擊塊式水平濃淡燃燒器，一次風口還裝有可拆的水平式鈍體，四角布置，切向燃燒，假想切圓為Φ700mm。一、二次風正切（逆時針），三次風反切（順時針）。噴口布置形式從下至上

4、為211223。3.1鍋爐結焦機理爐內(nèi)結焦是一個很復雜的物理化學過程，涉及煤的燃燒、爐內(nèi)傳熱、煤的潛在結焦傾向、煤灰粒子在爐內(nèi)運動以及煤灰與管壁間的粘附過程等等。焦的生成通常有3個過程：一是煤灰燃燒中的形態(tài)變化過程，煤粉在很高的溫升速度下，灰份的蒸發(fā)、分解、氧化、揮發(fā)以至于熔融形成結晶體幾乎同時進行。二是灰粒向水冷壁的輸送過程，按照顆粒度大小，分別主要依靠氣相擴散、熱遷移以及慣性遷移進行輸送。三是灰渣在管壁上粘接和凝聚的過程，先后形成初

5、始沉積層和梳狀沉積物（第二層灰），并由此開始結焦。圍繞焦的生成過程，以下方面誘因發(fā)揮了主要作用：（1）煤的潛在結焦性。煤灰的成分與熔化特征溫度和煙溫特性間存在著統(tǒng)計關聯(lián)。硫酸鹽和氧化鐵含量高時灰粒特別容易熔化，堿性礦物質(zhì)多的灰也容易形成易熔的共晶體。（2）鍋爐設計不當。主要指爐膛熱負荷（包括爐膛容積熱負荷和斷面熱負荷）、煤粉在爐膛內(nèi)逗留的時間、燃燒器結構形式、輔機配備以及受熱面的布置、衛(wèi)燃帶的敷設等。衛(wèi)燃帶由于表面溫度很高，又很粗糙，更

6、容易為慣性粒子所粘附而結焦。（3）空氣動力場不良。一次風門與二次風門調(diào)節(jié)不當，四角風速分配不均，造成煤在爐內(nèi)燃燒不良、煙氣溫度不均勻。煙溫高、空氣少的地方容易結焦。氣流紊亂也使得熔融的灰渣容易貼壁。（4）燃燒過程中空氣供應量不足。同一煤種的灰渣在弱還原性中其灰熔點最低在氧化性中則較高。已有研究表明，較大的還原性氣氛可使灰的軟化溫度降低150℃以上。這時爐膛溫度即使不高也可能產(chǎn)生結焦。（5）安裝或檢修質(zhì)量不好。如爐膛切圓未達到設計要求，未