锅炉结焦原因分析资料.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、汽排放量降低，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要组成部分，在10％以内，可使灰熔点降低,当＞30％后，灰熔点显著升高。灰量：灰熔点与灰份含量有一定关系，灰份为7～15％，灰熔点迅速降低，在10～25％的范围内，灰熔点出现最低值。4.2锅炉设备炉膛几何尺寸：重要几何尺寸包括炉膛长宽及断面尺寸、炉膛有效高度、火焰相对中心等。这些尺寸决定了炉膛热负荷是否与煤种相匹配，并能够满足炉内火焰充满度