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鍋爐結焦的預防措施

作者:劉慧宏 范華  
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???   鍋爐結焦是燃煤工業鍋爐運行中比較普遍的現象,它會破壞正常燃燒工況,減少鍋爐出力;損壞爐拱和爐管;破壞正常水循環,造成爆管事故,影響鍋爐安全運行,嚴重時還會使爐膛出口堵塞而被迫停爐,從而造成安全事故。

???   一、結焦的原因

???   1.煤質的影響
???   煤在燃燒時,其灰分熔融特性溫度用變形溫度T1、軟化溫度T2和熔化溫度T3數值表示,軟化溫度T2的高低是判斷煤灰是否容易結焦的主要指標。灰的成分不同,其熔點也不同:煤中的硫化鐵、氧化亞鐵、氧化鉀和氧化鈉含量大時,灰熔點低,就容易結焦;煤中的氧化硅、氧化鉀和氧化鋁含量大時,灰熔點高,就不易結焦。煤的灰熔點一般在1250~1500℃(高于鍋爐爐膛受熱面的設計溫度),而有些煤的灰熔點低于1100℃,燃用這種低灰熔點的煤則非常容易結焦。

???   2.超負荷運行
???   設計、安裝和使用爐膛容積太小或鍋爐超負荷運行,造成爐膛熱負荷過高;輻射受熱面布置較小,水冷壁管間距過大,吸熱量偏高。這些都會成為鍋爐在運行中產生結焦的原因。

???   另外,由于操作不當,送引風量太大,進行強化燃燒,爐溫超過煤灰粘結溫度時,也會形成高溫結焦。若配風不當,煤不完全燃燒,會產生大量一氧化碳及氫氣等氣體,使灰中熔點較高的三氧化二鐵還原成熔點很低的氧化鐵,降低了灰熔點(可能降低300~350℃),這時,沸騰燃燒鍋爐比較容易出現“低溫結焦”,就是這個緣故。

???   3.清渣打焦
???   對焦渣清理不及時,把灰渣和紅火混在一起,會加劇焦渣形成。

???   二、防止和沸除結焦的措施

???   1.改造爐膛結構
???   改造爐膛結構的目的是要控制爐膛溫度和煙溫,防止結焦,通常要將爐膛出口煙溫控制在煤灰變形溫度以下50~100℃,即最好在900~1050℃之間。要控制爐膛出口煙溫,就要選取適當的爐排熱負荷和爐膛熱負荷。具體做法見表1及表2。

???   表1 爐排熱負荷數據表

燒設備

手燒爐

鏈條爐

爐排面積(m2

1.5~1.8

0.9~1.1

爐排熱負荷

?

?

[kcal/(m2.h)]×1000

500~600

500~900

???   表2 爐膛熱負荷數據表

?

燃燒設備

鏈條爐

其它層燃爐

爐膛容積(m2

3~48

3~4

爐膛容器熱負荷

?

?

[kcal/(m3.h)]×1000

200~300

200~250

???   爐膛容器熱負葆的高低還取決于爐膛內水冷壁布置的多少。水冷壁太少,爐膛容器熱負荷過高,就會嚴重結焦。特別是爐膛出口的捕渣管不要布置得太密,否則容易掛渣堵死。降低爐膛溫度和煙溫的措施是改造爐膛的結構,如將拱璇里的暗管改為明管;爐膛兩側增加水冷壁或防焦聯箱。

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