衡丰发电有限责任公司＃1炉结渣
原因分析及解决措施
Cause Analysis and Solution to Slagging in Boiler No.1 of Hengfeng Power Generation Co. Ltd.
张万德1，刘永刚1，刘文献1，胡兰海2
(1.河北省电力研究院，河北石家庄050021；
2.衡丰发电有限责任公司，河北衡水053000)
摘要：介绍了衡丰发电有限责任公司#1炉炉膛结渣、掉大块渣造成锅炉灭火的情况，阐述了该炉防止结渣已采取的措施及达到的效果，分析了炉膛结渣的原因，探讨了解决炉膛结渣的措施。
关键词：结渣；卫燃带；空气动力场；火焰温度水平
Abstract:This paper introduces the slagging situation of combustor of Boiler No.1 of Hengfeng Power Generation Co. Ltd.,and the dropped large slag causes boiler fire extinguished,relates measures adopted and its effects to protectthe boiler from slagging.
Keywords:slagging；refractory zone；air dynamic field；flame temperature level
衡丰发电有限责任公司#1炉是由北京巴布科克·威尔科克斯有限公司（Babcock & Wilcox）
设计制造的亚临界参数、单汽包、自然循环、固态排渣煤粉锅炉。采用钢球磨中间储仓式热风送粉系统，前后墙各3层共24个EI-DRB型旋流燃烧器对冲燃烧方式。锅炉设计煤种和校核煤种均为山西阳泉无烟煤+晋中贫瘦煤。自1995-12投产以来，该炉膛始终存在较严重的结渣问题，特别是在锅炉降负荷时，由于炉膛温度变化较大，大块渣容易脱落，低负荷时锅炉燃烧稳定性较差，大块渣掉落引起炉膛负压较大波动，造成锅炉灭火事故。
1 结渣情况
2001年掉大块渣灭火4次，2002年3次。2003年以前，针对该问题采取了一些防止措施，主要有：控制来煤质量，进行燃烧调整，治理锅炉底部漏风，合理控制炉内过剩空气系数，做好锅炉定期吹灰，停运部分燃烧器等。通过采取以上措施，炉膛结渣现象有所减轻。2003-02-03#1炉大修期间，针对结渣问题对燃烧设备进行了检修，并进行了炉内空气动力场试验，机组投运8个月以来未发生锅炉炉膛掉大块渣灭火事故，仅发生掉小块渣现象2次。这说明通过检修，#1
炉炉膛结渣状况明显减轻。
2 原因分析
结渣的本质可概括为：当温度高于灰熔点的烟气冲刷受热面时，烟气中熔融的灰渣粘附到受热面上而形成结渣。结渣是一个复杂的物理、化学、动力学过程，它除了与煤质密切相关外，还受锅炉结构、燃烧器型式及布置、炉膛温度水平、烟气气氛、炉内动力工况等因素的影响。2.1煤质
煤质本身的性质在很大程度上决定了其结渣特性，根据结渣倾向性指标对设计煤质进行预测。
用煤灰软化温度t
2进行结渣倾向判断：t
2
=1 500 ℃＞1 390 ℃，设计煤质为轻微结渣煤，
准确度为83%。用碱酸比（B/A）进行结渣倾向判断：
B/A=(Fe
2O
3
+CaO+MgO+Na
2
O+K
2
O)/(SiO
2
+Al
2
O
3
+TiO
2
)=0.123＜0.206，设计煤质为轻微结渣煤，准确
度为69%。根据结渣倾向性指标基本上可以判定#1炉的设计煤质为轻微结渣煤。实际燃用的煤质和设计煤质偏差不是很大，因此煤质不是结渣的主要原因。
2.2炉膛温度
炉膛温度水平对炉膛结渣的影响是综合性的。如果炉膛火焰温度水平高，将使煤中一些易挥发性氧化物汽化或升华，使碱金属化合物在受热面上凝结，碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强粘结渣；当烟气温度较高且管壁温度也较高时，可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件，还会使含有碱金属化合物的积灰外表层粘结性增强，加速积灰过程发展；当炉膛火焰温度高时，煤灰呈熔化或半熔化状态，熔融灰会直接粘在受热面上，产生严重结渣。总之，炉膛温度升高，将使受热面结渣呈指数规律上升。2002年，对#1炉进行了燃烧调整试验，用光学高温计对不同工况下炉膛燃烧区的火焰温度进行了测量，其火焰平均温度为1 241 ℃，在锅炉#1角上层燃烧器局部区域火焰温度达到1 480 ℃。炉膛燃烧区的火焰温度局部偏高是炉膛结渣的一个主要原因。
2.3炉膛卫燃带
#1炉因设计煤质挥发分较低（V
daf
＝11.2%），而在炉膛前后墙旋流燃烧器区域敷设有卫燃带，前、后墙水冷壁卫燃带总面积为200.6 m2。该炉上层燃烧器区域火焰温度高达1 480 ℃，由于卫燃带区域水冷壁吸热较小，导致其表面温度较高；又由于卫燃带区域表面粗糙，因此特别容易造成卫燃带区域结渣，且易成为大片结渣的策源地。2003年，锅炉大修时进入炉膛观察，燃烧器区域结渣严重，结渣厚度约为400～500 mm，在中、上层喷燃器区域更为严重，可达600 mm，而其它区域只有个别地方轻微结渣。因此炉膛燃烧器区域敷设的卫燃带是造成炉膛结渣的另一个主要原因。
2.4燃烧设备
#1炉燃烧系统为前后墙各3层对冲布置24个EI-DRB型旋流燃烧器。每个燃烧器的中心为一次风喷口，向外依次为内二次风喷口、外二次风喷口。在一次风喷口内设有均流器，在内、外二次风喷口内设有可调旋流叶片。在2003年锅炉大修时，对24台燃烧器进行全面检查发现：中、下排燃烧器一次风均流器因磨损而严重变形，有的均流器已磨掉；内、外二次风旋流叶片调节机构不灵活，部分调节机构卡死；个别燃烧器外二次风喷口内下沿处有结焦现象；内、外二次风旋流叶片角度设定偏差较大。一次风均流器磨损变形或磨掉，容易使燃烧器出口煤粉火焰偏斜刷墙，使炉膛火焰局部温度偏高而结渣。部分内、外二次风旋流叶片调节机构不灵活或卡死、指示与实际角度偏差大，使锅炉热态调整内、外二次风旋流叶片很困难。个别燃烧器外二次风喷口下沿内结焦也会造成燃烧器出口火焰偏斜刷墙。上述问题是造成炉膛燃烧区的火焰温度局部偏高而导致结渣的第3个主要原因。
3 解决措施
3.1保持燃烧设备处于良好状态
在2003年大修时，更换了变形或磨掉的一次风均流器，对所有燃烧器挡火圈开裂处进行了
恢复，对燃烧器各部位进行了检修。此后，燃烧器基本处于良好状态。锅炉投运后的实际运行情况表明，燃烧器出口火焰偏斜的问题基本得到了解决，大大缓解了炉膛燃烧区火焰温度局部偏高的问题。
3.2组织合理的炉内空气动力工况
组织合理的炉内空气动力工况是防止炉膛结渣的前提。在2003年大修期间，对#1炉进行了炉内空气动力场试验，使其炉内空气动力工况趋于合理。锅炉投运后的实际运行情况表明：炉膛燃烧器区域火焰温度局部偏高的问题得到显著改善，明显减轻了结渣状况。试验主要工作为：
a. 通过调整各一次风管上的缩孔，对各一次风管风速进行了调平，使同层一次风速偏差不大于2 m/s，将调整后的缩孔开度做好记录及现场标记。
b. 对24个燃烧器内、外二次风调风机构进行检查，并确定其刻度盘上的开度与旋流叶片实际角度的对应关系。
c. 在满足炉内风量模化要求的情况下，选定具有代表性的燃烧器作为测量对象，在内、外二次风调节叶片的不同开度组合下，通过短飘带（网格）来观察回流区大小、出口气流的扩散等情况。
d. 用热线风速仪测量炉内的贴壁风速。
e. 试验结束后根据试验情况，综合考虑二次风叶片角度对锅炉稳燃和结渣的影响，确定出了最佳的燃烧器内、外二次风叶片角度，并对所确定的二次风叶片角度进行了实际测量，使同层二次风叶片角度保持一致。
3.3采用合理的运行方式
3.3.1控制合理的炉内过量空气系数
随着炉内过量空气系数的增加，炉膛壁面处的烟温降低，同时炉膛上的沉积物减少，减轻了炉膛结渣。炉内过量空气系数过低易造成氧量不足使炉内出现还原性气氛，在还原性气氛中，熔
点较高的Fe
2O
3
变成熔点较低的FeO，从而使灰熔点降低较多，这增加了结渣的可能性。因此，
为防止结渣必须保持合理的炉内过量空气系数。
3.3.2适当提高一次风速
适当提高一次风速，一方面可推迟煤粉着火，使着火点离燃烧器喷口更远，火焰高温区相应推移到炉膛中心，避免燃烧器喷口附近结渣；另一方面，可以增加气流的刚性，减少由射流两侧静压作用而产生的气流偏斜，避免一次风直接冲刷炉膛壁面而产生结渣。
3.3.3确定合理的煤粉细度
煤粉过细时着火提前，易使燃烧器区域热负荷偏高，造成燃烧器附近结渣并烧坏喷嘴。煤粉过粗时着火推迟，火焰中心上移，使炉膛温度升高，灰粒容易脱离主流直接冲刷炉墙而导致炉膛结渣。故应保持煤粉细度在合理范围内。
3.3.4改善给粉机下粉均匀性
给粉机给粉量的不均匀，造成各燃烧器间的出力偏差大，有时甚至会造成一次风积粉堵管。燃烧器出力偏差大将造成炉膛火焰温度分布不均匀，从而造成炉膛结渣。
4 结论
a. 炉膛燃烧区的火焰温度水平局部偏高是炉膛结渣的一个主要原因。因此应保证燃烧设备始终处于良好状态，通过炉内冷态空气动力场试验找出较好的燃烧器配风组合，使炉内空气动力工况趋于合理，燃烧区火焰温度水平局部偏高问题得到改善，结渣状况明显减轻，使锅炉的安全稳定经济运行水平有了很大提高。
b. 控制合理的炉内过量空气系数、保持煤粉细度在合理范围、给粉机下粉量尽量均匀对减轻锅炉结渣有一定作用。
c. 炉膛燃烧器区域敷设的卫燃带是造成炉膛结渣的另一主要原因。敷设卫燃带是为了提高锅炉燃烧的稳定性，而为了防止炉膛结渣又被迫将旋流燃烧器内、外二次风旋流强度减弱，弱化
燃烧器的燃烧强度，这是很不合理的。建议在不影响锅炉稳定燃烧的前提下，适当减少炉膛卫燃带，这对防止炉膛结渣会有很大的作用。
参考文献
［1］岑可法,樊建人,池作和,等.锅炉和热交换器的积灰、结渣、磨损和腐蚀的防止原理与计算［M］.北京：科学出版社，1994.
浅谈垃圾焚烧炉受热面积灰及对策 -----高飞 关键词：垃圾炉受热面过热器积灰预防措施 1、引言 绿色动力环保热电垃圾锅炉为绿色动力环境工程自主研发的三驱动机械炉排炉，日处理1050t/d，配套三套余热锅炉WGZ27.8-400℃/4MPa，一期工程于2006年动工建设，于2008年4月份进入商业运行；二期工程于2009年动工建设，2010年投入正常运行。余热锅炉采用四烟道立式布置，对流受热面积灰表现明显，最初受热面积灰被迫停炉次数较多，严重困扰了锅炉的正常运行调整和连续运行时间，大大增加了运行费用和设备因启停造成的损耗。运行时间最初为1个月左右，经过多方面的改造、控制和调整，现在已得到了有效控制，连续运行时间可以保证3个月以上，余热锅炉利用效率大为提高，单炉日垃圾处理350t以上，负荷率为105%，吨位垃圾产汽达到1.8以上。下面，就针对绿色动力积灰浅谈自己的见解。 2、改造前积灰部位分析 图一对流管束运行一个月后积灰图二高温过热器运行50天后积灰
图一：对流管束入口积灰情况： ①对流管束结构：对流管束布置于三烟道，Ⅲ级过热器的前面。蒸发管束的管子成倾斜状，以避免产生汽水分层。蒸发管束与第二隔墙、后墙水冷壁组成水循环回路。共分上下两级，各50组，共100组，每组4根组成。管道规格为：￠42*4.5，每组之间的管壁距离为 70.5mm，节距为114mm，其中布置有24根吊挂管。 ②锅炉连续运行20天左右，锅炉负荷维持在23～32T/H，对流管束入口烟温从450℃升至720℃，且三烟道入出口负压测点压差不断增大，烟气通流面积减少，被迫降低锅炉负荷，以至难以维持正常运行被迫停炉。 ③停炉后检查积灰部位：三烟道对流管束入口处管子与管子之间间隙几乎被全部堵死，锅炉运行后期因积灰换热效果较差，烟温偏高，至积灰成熔融状且较硬的灰块，受烟气冲刷的影响表面管子挂有成（钟乳岩）状的挂焦。 图二：高温过热器出口与中温过热器接口部位积灰： ①由于管组中间部位脉冲吹灰器难以形成有效的冲击，加上管束节
文件编号：TP-AR-L7521 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 锅炉隐患分析及预防——隐患原因分析（2）(正 式版)
锅炉隐患分析及预防——隐患原因 分析（2）(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 以下各种隐患都是容易造成锅炉发生事故的直接 原因： 锅炉结构不合理造成某些部位强度不够、水循环 不良、存在热偏差或炉体不能自由膨胀等；锅炉材质 不符合质量要求；制造工艺不当，受压部件存在内应 力；排污口安装高，泥渣无法排尽；锅炉两端无膨胀 滑动支点，管道膨胀受阻；安全阀设计不合理，调试 不符合要求；水位表安装位置不合理；压力表不准或 连接管未按要求安装；防爆门过重或卸压面积不足； 排烟温度设计不合理等。
锅炉运行管理不善造成锅炉缺水或满水；水质管理不善引起锅炉结垢；除氧不善使金属受热面产生腐蚀；排污不及时造成炉水碱度过高；调节不及时造成锅炉雾化不良、燃烧不完全、火焰不稳定或偏斜；燃烧器本身故障或燃烧系统故障造成锅炉熄火等。 锅炉管理制度不健全，缺乏锅炉房安全运行管理的9项制度7项纪录；锅炉受压部件及安全附件等缺乏定期检验、检修；操作人员无证操作或操作证未按时审验；操作人员技术素质低，缺乏常见事故隐患判断能力；设备的维护、保养、检修不及时、不到位等。 此处输入对应的公司或组织名字 Enter The Corresponding Company Or Organization Name Here
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； 济南铁道职业技术学院 电气工程系 毕业设计指导书 课题名称： 锅炉控制系统的组态设计《 专业电气自动化 班级电气0831 姓名 cmy ~ 设计日期至 指导教师 ly ? 2010、11
济南铁道职业技术学院电气工程系 毕业设计指导书 2010、11 一、设计课题: ！ 锅炉控制系统的组态设计 锅炉设备是工业生产中典型的控制对象，而组态控制技术是当今自动化系统应用广泛的技术之一。本课题采用组态王组态软件设计上位机监控画面，实时监控液位参数，并采用实时趋势曲线显示液位的实时变化。由此组成一个简单的液位控制系统。 二、设计目的： 通过本课题的设计，培养学生利用组态软件、PLC设计控制系统的能力，理解、掌握工业中最常用的PID控制算法，有利于进一步加深《自动控制原理》、《组态软件》和《过程控制》等课程的理解，为今后工作打好基础。 三、设计内容： 掌握锅炉生产工艺，实现锅炉自动控制的手段，利用“组态王”软件做出上位机监控程序，具体有主监控画面、实时曲线、历史曲线；掌握PID参数调整方法。 — 四、设计要求及方法步骤： 1．设计要求： （1）监控系统要有主监控画面和各分系统的控制画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。 （2）各控制画面要有手/自动切换。
（3）掌握PID控制算法。 2．运用的相关知识 （1）组态控制技术。 （2）过程控制技术。 ~ 3．设计步骤： （1）熟悉、掌握锅炉的生产工艺。 （2）设计各分系统的控制方案。 （3）构思系统主监控画面和分画面，包括实时曲线、历史曲线和报表等。 （4）编写设计论文。 五、设计时间的安排： 熟悉题目、准备资料 1周 @ 锅炉控制系统的工艺了解 1周 监控画面的设计 2周 控制算法的编制和系统调试 3周 论文的编写 2周 准备毕业设计答辩 1周 六、成绩的考核 在规定时间内，学生完成全部的设计工作，包括相关资料的整理，然后提交给指导教师，指导教师审阅学生设计的全部资料并初步通过后，学生方可进入毕业答辩环节，若不符合设计要求，指导教师有权要求学生重做。 … 答辩时，设计者首先对自己的设计进行10分钟左右的讲解，然后进行答辩，时间一般为30分钟。 成绩根据学生平时的理论基础、设计水平、论文质量和答辩的情况综合考虑而定。 成绩按优秀、良好、中、及格、不及格五个等级进行评定。
锅炉受热面结渣的影响因素 锅炉的结渣问题是燃煤电厂普遍存在的问题。所谓“结渣”，是指熔灰在锅炉受热壁面上的积聚，其本质为锅炉中高温烟气携带处于熔融或部分熔融状态下的未燃尽煤粉颗粒，遇到低温的壁面冷却、凝固而形成沉积物的过程。锅炉结渣是一个非常复杂的过程，涉及因素很多，它不仅与燃用煤种的成分和物理、化学特性有关，而且还与锅炉的设计参数有关(如燃烧器的布置方式、炉膛热负荷、炉内空气动力结构、炉膛出口烟温、过热器的布置位置、各部分的烟气流速和烟温、炉膛负压等)，同时还受锅炉运行工况的影响(如负荷的变化、过量空气系数、煤粉细度、炉膛燃烧温度的控制、配风方式以及炉内燃烧空气动力场的控制等)。这些因素总的来说可以分为两大类，一为先天因素，如燃用煤种的特性和锅炉的设计参数；二为后天因素，如锅炉的运行工况。因此，在分析解决锅炉的结渣问题时就需要从这两个方面来考虑，以此判断导致锅炉结渣的主要因素。 1煤质特性对锅炉结渣的影响 实际煤质与设计煤质偏差很大是造成炉膛结渣的主要原因之一, 灰的熔融特性是判断燃烧过程中是否发生结渣的一个重要依据, 不同煤质的灰具有不同的成分和熔融特性。另外, 灰分中碱性和酸性两类氧化物含量之比即碱酸比偏高, 那么这种煤质容易发生结渣。 1.1 煤灰熔融温度 在煤灰熔融性的四个特征温度中，一般以软化温度ST 作为集中代表。通常认为ST 为1 350℃，是一个分界点，高于1 350℃，锅炉不易结渣，软化温度ST 越高，结渣可能性越小。反之，ST 低于1 350℃，锅炉易于结渣，软化温度ST 越低，结渣可能性就越大，也就越严重。 煤灰熔融温度的高低，一般将煤灰分为易熔、中等熔融、难熔、不熔四种，其熔融温度范围大致为：易熔灰，ST 值低于1 160℃：中等熔融灰，ST 值在1 160℃～1 350℃范围内；难熔灰，ST 值在1 350℃~1 500℃范围内；不熔灰，ST 值高于15℃。 在考察煤灰熔融性时，还要尤其注意煤灰熔融性是在什么样气氛条件下的测值。由于煤灰中的铁在不同气氛下处于不同的价态，在氧化气氛中，铁呈三价，32O Fe 熔点为1 565℃。在还原性气氛中，铁呈金属状态，FeO 的熔点为1 535℃。而在弱还原性气氛中，铁呈二价，FeO 的熔点为1 420℃。 1.2 煤中含硫量和灰分含量 灰的结渣指数取决于从中碱性氧化物与酸性氧化物的比值及煤中含硫量。煤灰中碱性氧化物与酸性氧化物比值越小，煤中含硫量越低，则锅炉结渣指数值越小。煤灰碱性氧化物与酸性氧化物的比值稳定，结渣指数则由煤中含硫量决定。因此，煤中含硫量低，对避免锅炉结渣非常有利。煤中灰分含量太高，炉膛中从量很大，一旦结渣，自然渣量也就很大，结渣的危害也就越大。同时，煤中灰分含量较高，意味着煤的热值较低，煤粉可能燃烧不完全，导致不完全燃烧，增加热损失，而在炉膛内容易产生还原性气体，促使灰熔融温度降低，有助于产生结渣或加剧结渣的严重程度，电厂煤粉锅炉也不宜燃用灰分含量过低，热值过高的
热水锅炉结垢的原因与预防措施 摘要热水锅炉在使用过程中，由于受到各种原因的影响，经常会遇到结垢的问题，如果不能及时采取有效的预防措施，对于热水锅炉的运行安全性、稳定性、效率性都会造成一定的影响。 关键词热水锅炉；结垢；原因；预防措施 热水锅炉在运行过程中，水渣积聚到一定浓度时可能产生二次水垢，在相应的低流速与浓度条件下，水渣长时间沉积会形成较厚的水垢，如果不能及时对水垢进行清除，有可能造成水冷壁管、拱管爆管，以及锅筒下部分过热鼓包等事故，将严重影响到锅炉的实际运行效率与质量。因此，在热水锅炉的实际运行中，必须注重对于其结垢原因的深入分析，并且结合实际环境，制定有效的预防措施，从而保障锅炉的安全性、持续性。 1 热水锅炉结垢的原因及危害性 在热水锅炉运行中，其结垢的主要原因包括以下几点。 1）碳酸盐硬度受热分解，由易溶物质逐渐转变为难以溶的物质。 2）热水锅炉运行时，水渣未能及时清理而形成水垢，热水锅炉的炉水一般不汽化，水中的各种杂质由于受到加热分解作用的影响，相互反应生成水渣。 3）热水锅炉的给水水质较差，以及补水量偏大都有可能
导致热水锅炉内形成大量的水渣，水渣生成的最初是以悬浮状态存在于锅炉中，随着锅炉水循环。如果不能及时将水渣通过排污管道排出炉外，当水渣在热水锅炉内聚集到较高浓度时，就会形成不同厚度的水垢。 4）热水锅炉自身的防垢性能较差，只有在水渣的浓度较低时，才能发挥水处理的作用，而水渣聚集到较高浓度时，锅炉内部的受热面上容易生成二次水垢。 5）在热水锅炉的水循环设计中，缺少对于流速的考虑，水渣的生成运动也没有进行具体的分析，从而导致大量水渣积聚于锅炉内壁，造成锅炉运行效率受到严重的影响。 热水锅炉结垢的危害性主要表现在以下几个方面。 1）热水锅炉的受热面受损，锅炉内壁水结垢后，其导热性能将明显降低。当水垢厚度较大时，炉管的冷却也会受到影响，使得炉壁温度明显升高，进而造成锅筒、管壁出现过热、变形、裂纹、鼓包、爆管等缺陷。 2）燃料浪费，水垢的导热性能相对较差，使得热水锅炉受热面的传热情况受到不利影响，增高排烟的温度，降低锅炉的实际热效率，燃料的浪费也是不容忽视的。据测定，水垢的厚度为1.5 mm时，需要多消耗6%-10%的燃料；水垢的厚度为5 mm 时，需要多消耗15%-20%的燃料；水垢的厚度为8 mm时，则要多消耗34%-40%的燃料。 3）热水锅炉的出力明显降低，随着锅炉结垢的厚度增加，
摘要 汽包水位是影响锅炉安全运行的一个重要参数，汽包水位过高或者过低的后果都非常严重，因此对汽包水位必须进行严格控制。PLC技术的快速发展使得PLC 广泛应用于过程控制领域并极提高了控制系统性能，PLC已经成为当今自动控制领域不可缺少的重要设备。 本文从分析影响汽包水位的各种因素出发，重点分析了锅炉汽包水位的“假水位现象”，提出了锅炉汽包水位控制系统的三冲量控制方案。按照工程整定的方法进行了PID参数整定，并进行了仿真研究。根据控制要求和所设计的控制方案进行硬件选型以及系统的硬件设计，利用PLC编程实现控制算法进行系统的软件设计，最终完成PLC在锅炉汽包水位控制系统中应用。 关键词：汽包水位、三冲量控制、PLC、PID控制
ABSTRACT The steam drum water level is a very important parameter for the boiler safe operation, both high and low steam drum water level may lead to extremely serious consequence; therefore it must be strictly to be controlled. With the rapid development of PLC technology, it can widely be applied to the process control domain and enhances the performance of control system enormously. PLC has already become the essential important equipment in automatic control domain. Based on the analysis of all kinds of factors which influence steam drum water level, “unreal water level phenomenon”is analyzed specially, and three impulses control plan for steam drum water level control system is proposed. PID parameters are regulated by engineering regulation method, and simulation study is done. According to the needs of control, the selection of control requirements hardware and system hardware design as well as system software design are carried out. Finally the application of PLC in boiler steam drum water control system is completed. Key words:Steam drum water level、Three impulses control、PLC、PID control
汽轮机内盐类沉积形成的原因如下： 当带有杂质的过热蒸汽进入汽轮机后，由于蒸汽在汽轮机内膨作功，蒸汽的压力和温度逐渐下降，蒸汽中的钠盐和硅酸等杂质的溶解度随压力降低而减小，故当其中某种物质的溶解度降低到低于蒸汽中该物质的含量时，该物质就以结晶的形式析出，并沉积在汽轮机的蒸汽通流的表面上，在蒸汽流过汽轮机的喷嘴和叶片时，那些细微的浓液滴还能把一些固体微粒一起粘附在蒸汽通流表面上。因此在汽轮机的每个隔板和叶片上便产生了盐类附着物。 8机大修垢物分析数据如下：
＃8机组大修受检部件：低压缸叶片及高压缸隔板检验名称：低压缸叶片及高压
＃8机组大修受检部件：高压缸叶片检验名
汽轮机中盐类沉积物的分布情况如下： （1）不同级中沉积物量不一样。在汽轮机中除第一级和最后几级积盐量极少外，低压级的积盐量总是比高压级的多 些，中压级中的某几级所沉积的盐量也是很多的。（2）不同级中沉积物的化学组成不同。其化学组成的分布主要是依据汽缸的压力级而定。基本规律归纳如下：1）高压级中的沉积物有：Na2SO4、Na2SiO3、Na2PO4等。 2）中压级中的沉积物有：NaCl、Na2CO3、NaOH等，还可能有Na2O·Fe2O3·4SiO2（钠锥石）和Na2FeO2（铁 酸钠）等。 3）低压级中的沉积物有：SiO2。 4）铁的氧化物（主要是Fe3O4，部分是Fe2O3），在汽轮机各级中（包括第一级）都可能沉积，能常在高压级的沉积 物中它所占的百分率要比低压级多些。 （3）在各级隔板和轮上分布不均匀。汽轮机中的沉积物不仅在不同级中的分布不钧匀。汽轮机中的沉积物不仅在不 同级中的分布不均匀，即使在同一级中部位不同，分布 也不均匀。例如：在叶轮上叶片的边缘、复环的内表面、 叶片轮孔、叶轮和隔板的背面等处积盐量往往较多，这 可能与蒸汽的流动工况有关。 （4）供热机组和经常启、停的汽轮机内，沉积物量较小。 汽轮机的前后几级没有盐类沉积物： 汽轮机内各级的积盐情况不同，这主要与蒸汽的流动工况有关
浅谈燃煤锅炉结焦的原因及处理方法 摘要:燃煤锅炉是目前我国依然广泛使用的传统供热装置，它是通过煤的燃烧来完成热能传送的，由于各种各样的原因，燃煤锅炉会时有结焦的现象产生，多年以来，结焦的问题一直困扰着燃煤锅炉的使用单位，对于需要保证供热质量，锅炉必连续生产的单位，必须尽可能的减少锅炉的结焦，并能够及时找到结焦的原因，及时处理结焦，才能保证供热的正常运行和锅炉连续运转。 关键词:燃煤锅炉结焦的原因处理方法保证供热质量 随着社会的进步，科技的发展，工业的规模越来越大。大的工业企业，对能源的需求也越来越多，锅炉担负着大工业生产和员工生活的不可缺少的供热工作。而锅炉的安全稳定连续生产是保证该企业供热是首要条件，影响锅炉正常生产的一个重要的原因就是锅炉的结焦问题，特别是燃煤锅炉尤为严重。 1、燃煤锅炉结焦的表现是什么 燃煤锅炉如果结焦，就会有局部大量的煤堆积在燃烧器的喷口还有煤床上，或者堆积在受热面上。在炉膛在高温并且缺少氧气的情况下，析出挥发后形成较大的结积焦块。之所以形成这样较大的季结的焦块，是由于在锅炉的炉膛中，煤炭的燃烧其火焰的中心温度都可达到1500度到1700度之间的高热度。而煤炭中大多都存在着很多的灰份，这些灰分遇到高温的条件，同时又遇到炉膛严重缺氧的条件，灰分大多数会在这样的条件下被熔化成液态而存在，即使没有熔化成液态，至少也会呈现软化状态。此时，炉膛四周的水冷壁仍然在不断的吸收着热量，显而易见炉膛内是四周到中心，温度越来越高，越接近四周的温度就会越低。而随着温度不断的降低，液化或者软化的灰份就会从液态逐渐的变成软化状态进而变成硬化的固态。 2、燃煤锅炉结焦的主要原因是什么 燃煤锅炉结焦的原因有很多，原因也很复杂，我们这里探讨一下其中最常见的，最主要的结焦原因。首先是没本身的原因，也就是活受没的质量的影响而产生的结焦，我们知道结焦是液化或者软化的灰分，直接与受热面接触而形成的，那么如何煤的质量较差，煤炭中的灰分较多，所形成的液态或者软化的灰分就会较多，而较多的液态和软化的灰分就会有更多的机会接触到受热面，这样就提高了结焦的几率。如果煤炭的质量较好，煤炭中的灰分较少，那么也就有极少的液态或者软化的灰分出现，它们在炉膛里较少有机会接触到受热面，这样形成结焦的机会就很少，也就很难积结成焦块了。其次是机械的影响而形成结焦。所谓机械的影响是由于磨煤机钢球的质量而引起的，当磨煤机的钢球收到严重的磨损时，磨煤机的出力就会严重降低。导致煤粉的质量有所下降，无法在保证煤粉的正常送达，也就是说不能及时的往炉膛里添加煤粉，没有新的煤粉，就会导致炉膛长时间的处于高温的状态，使大量灰分有充分的时间去液化和软化。而液化和软化的灰分，就给下一步遇到受热面而形成结焦创造了先决条件。而此时的炉膛内温度由于没有新鲜煤粉的进入，依然保持着较高的温度，并且不断的上升，软化的灰分就越来越多的进入了液化状态，又在继续给结焦积累条件，形成了恶性循环。为结焦打下了更为坚实的基础，也创造了及其有利的条件。这样结焦就不可避免的形成了。机械影响结焦还有因为风煤的配比量不合理所造成的结焦而造成的，所谓风煤的配比量不合理，是由于锅炉的引风机不能及时的把烟气送人烟道而引起的结焦。引风机是是用来把炉膛中燃料由于燃烧而产生的烟气及时吸出
衡丰发电有限责任公司＃1炉结渣 原因分析及解决措施 Cause Analysis and Solution to Slagging in Boiler No.1 of Hengfeng Power Generation Co. Ltd. 张万德1，刘永刚1，刘文献1，胡兰海2 (1.河北省电力研究院，河北石家庄050021； 2.衡丰发电有限责任公司，河北衡水053000) 摘要：介绍了衡丰发电有限责任公司#1炉炉膛结渣、掉大块渣造成锅炉灭火的情况，阐述了该炉防止结渣已采取的措施及达到的效果，分析了炉膛结渣的原因，探讨了解决炉膛结渣的措施。 关键词：结渣；卫燃带；空气动力场；火焰温度水平 Abstract:This paper introduces the slagging situation of combustor of Boiler No.1 of Hengfeng Power Generation Co. Ltd.,and the dropped large slag causes boiler fire extinguished,relates measures adopted and its effects to protectthe boiler from slagging. Keywords:slagging；refractory zone；air dynamic field；flame temperature level 衡丰发电有限责任公司#1炉是由北京巴布科克·威尔科克斯有限公司（Babcock & Wilcox） 设计制造的亚临界参数、单汽包、自然循环、固态排渣煤粉锅炉。采用钢球磨中间储仓式热风送粉系统，前后墙各3层共24个EI-DRB型旋流燃烧器对冲燃烧方式。锅炉设计煤种和校核煤种均为山西阳泉无烟煤+晋中贫瘦煤。自1995-12投产以来，该炉膛始终存在较严重的结渣问题，特别是在锅炉降负荷时，由于炉膛温度变化较大，大块渣容易脱落，低负荷时锅炉燃烧稳定性较差，大块渣掉落引起炉膛负压较大波动，造成锅炉灭火事故。 1 结渣情况 2001年掉大块渣灭火4次，2002年3次。2003年以前，针对该问题采取了一些防止措施，主要有：控制来煤质量，进行燃烧调整，治理锅炉底部漏风，合理控制炉内过剩空气系数，做好锅炉定期吹灰，停运部分燃烧器等。通过采取以上措施，炉膛结渣现象有所减轻。2003-02-03#1炉大修期间，针对结渣问题对燃烧设备进行了检修，并进行了炉内空气动力场试验，机组投运8个月以来未发生锅炉炉膛掉大块渣灭火事故，仅发生掉小块渣现象2次。这说明通过检修，#1 炉炉膛结渣状况明显减轻。
锅炉结垢原因分析与预防措施唐志兰 发表时间：2019-06-04T11:55:48.860Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：唐志兰 [导读] 摘要：锅炉是现代工业生产中的重要设备，要想保证锅炉能够正常运转，就必须要对锅炉进行科学养护，确保其稳定运行。 （大唐珲春发电厂吉林珲春 133303） 摘要：锅炉是现代工业生产中的重要设备，要想保证锅炉能够正常运转，就必须要对锅炉进行科学养护，确保其稳定运行。本文对锅炉结垢的原因进行分析，并且提出预防措施，旨在防止锅炉结垢，提高锅炉运行水平。 关键词：锅炉；结垢；原因；预防措施 引言 锅炉中的沉淀物成分各不相同，密度较为坚硬的沉淀物变成水垢，呈悬浮状态沉积在汽包、下联箱等水流缓慢处被称为水渣或泥渣。无论是哪一种形式的沉淀物，都会对锅炉的运行产生影响。因此，加强锅炉水垢预防，是提高锅炉运行水平的关键，只有加强安全管理，加大对锅炉水垢的监测力度，才能保证锅炉安全稳定运行。 一、水垢的种类 按照水垢的不同成因可以将其分为不同的种类，其成分构成很复杂，成因也不相同，通常情况下，水垢的主要形式有以下几种： 1.硫酸钙水垢 硫酸钙水垢的硬度比较高，是一种比较坚硬密致的水垢，在锅炉受热最高的地方最容易出现，附着力很强，而且不容易被清除。形成硫酸钙水垢的原因是因为水中溶解硫酸钙的含量超出了水的50%以上。 2.硅酸盐水垢 硅酸盐水垢主要集中在热应力较大的蒸发面上，这种水垢的硬度也非常大，而且不具备导热性，对锅炉的供热效果会产生很大影响，也是最难消除的一种顽固性水垢。主要是由于二氧化硫在水中的含量较多导致的，其含量大约有20%以上。 3.碳酸盐水垢 碳酸盐水垢通常出现在锅炉温度不高的地方，主要是在锅炉温度最低的地方，包括两种形态，一种是硬度比较高的硬质水垢，另一种则是比较疏松的海绵状的软质水垢。造成碳酸盐水垢的原因主要是由于碳酸钙的含量在水中的比例超过50%以上。 4.混合水垢 混合水垢是由于多种物质混合而成的水垢，在外部热力作用下，这种水垢的导热性能很强，导热系数较大，混合水垢的形成物质比较复杂，是由多种成分综合构成的，无法判断出哪一种最先形成，因此是一种成分最复杂的水垢。 5.含油水垢 含油水垢指的是水中的含油量较大，水的硬度比较小的时候形成的一种黑色疏松含油水垢。通常情况下只要水中的油质含量达到5%以上，就可能出现含油水垢，而且这种水垢一般出现在锅炉中温度最高的部位，不易清除，附着力很强。 二、锅炉结垢原因分析 在锅炉运行过程中，水垢和水渣是最主要的两种沉淀物，这两种物质的成因基本相同，主要是由于钙和镁以及一些盐类造成的，这些物质在水中的浓度远远超过标准溶解度，所以大量沉积下来，造成锅炉结垢。经过分析研究发现，锅炉结垢的原因主要有三个方面： 1.化学反应 在锅炉运行过程中，分解水处于高温环境下，在水蒸发的过程中，水中的钙离子、镁离子、盐类等会相互发生化学分解反应，形成难溶于水的物质，而且这些难以溶于水的物质还会析出，日积月累，不断加厚、增多。 2.水分蒸发引起 锅炉在一定的湿度标准下，会产生蒸发作用，从而被浓缩。盐类物质在水中的溶解度是一定的，但是由于水分不断增发，锅炉中的水被大量浓缩，水中的可溶性钙、镁盐类浓度也越来越大，当这个浓度值达到一定限度的时候就形成了过饱和溶液，水中的物质会析出，产生结垢现象。 3.水的成分影响 因为锅炉在操作运行的时候，其中的水会不断加热，受到蒸发过程的影响，水量不断变少，这是正常现象，只要水中有构成硬度的物质，就会使锅炉结垢。随着温度不断增加，锅炉中的溶解度还会不断降低，而很多物质的溶解度是随着温度的升高而变大的，形成正温度系数，也有一小部分物质的溶解度是随着温度的升高而减小的。 三、水垢的危害性 无论是哪一种水垢，导热性能都非常弱，对水湿度的升高有十分严重的影响。通常锅炉的燃料完全燃尽之后，就会形成比较高的热能效应，通过钢板、钢管等导热介质将热能传给锅炉中的水，使水的温度不断增加。由于水垢的存在，就极大地影响了锅炉的传热效果，影响锅炉的导热速度和质量，而且不同的水垢导热系数不相同，根据锅炉水垢的化学成分来看，油质水垢和硅酸盐水垢的导热系数最小，也就是说这两种水垢的导热能力还远远达不到技术标准要求，对锅炉的运转有很大危害，而且安全隐患较多，容易引发不良后果。总体来说，锅炉水垢的危害性主要体现在以下几个方面：第一，影响锅炉安全运行。由于锅炉的导热性不好，金属表面的热量不能很快传递出去，所以金属受热面的温度在较短的时间内会快速增加，金属表面的强度降低，使锅炉的筒和管壁都发生变形，出现裂纹甚至爆破现象，产生很大的安全隐患。第二，影响水循环过程。如果结构出现在水冷壁内，就会导致水的流通截面会变小，增加了水流的阻力，长期以往还会导致管道被堵塞，锅炉水无法正常流通，影响水循环能力。第三，浪费燃料严重。在锅炉运行过程中需要大量燃料，而且燃料是锅炉运行中最大的成本支出，因为水垢出现，导致水垢的导热性能差，金属受热面的传热情况发生严重恶化，就会大大降低锅炉的供热效率，影响锅炉的供热效果，以至于需要使用更多的燃料才能达到加热锅炉的水的目标，浪费燃料。 四、水垢的清除和预防措施 1.水垢的清除 水垢的处理应该要采用防治结合的基本原则，从预防着手，一旦发现锅炉内壁出现水垢，必须要及时将水垢清除，以防影响锅炉正常运转。常见的水垢清除方法有以下几种：
锅炉燃烧过程控制系统设计毕业论文
毕业论文 锅炉燃烧过程控制系统设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
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编号：AQ-JS-09194 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 造成锅炉结渣的原因及预防措 施 Causes of boiler slagging and preventive measures
造成锅炉结渣的原因及预防措施 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 (1)锅炉结渣，也叫结焦，指灰渣在高温下粘结于受热面、炉墙、炉排之上并越积越多的现象。 燃煤锅炉结渣是个普遍性的问题，层燃炉，沸腾炉，煤粉炉都有可能结渣，由于煤粉炉炉膛温度较高，煤粉燃烧后的细灰呈飞腾状态，因而更易在受热面上结渣。 结渣使受热面吸热量减少，降低锅炉的出力和效率；局部水冷壁管结渣会影响和破坏水循环，甚至造成水循环故障；结渣会造成过热蒸汽温度的变化，使过热器金属超温；严重的结渣会妨碍燃烧设备的正常运行，甚至造成被迫停炉。 (2)造成结渣的原因是： ①煤的灰渣熔点低；②燃烧设备设计不合理；③运行操作不当。 (3)发现锅炉结渣要及时清除，进行“打焦”，打焦应在负荷较低，燃烧稳定时进行。打焦人员应注意防护和安全。
(4)预防结渣的措施： ①在设计上，要控制炉膛燃烧热负荷，在炉膛中布置足够受热面，控制炉膛出口温度使之不超过灰渣变形温度；合理设计炉膛形状，正确设置燃烧器，在燃烧器结构性能设计中充分考虑结渣问题；控制水冷壁间距不要太大，把炉膛出口处受热面管间距拉开，作成“垂彩管”；炉排两侧装设防焦联箱等。 ②在运行中，要避免超负荷运行，控制火焰中心位置，避免火焰偏斜和火焰冲墙，合理控制炉膛过量空气系数和减少漏风。 ③对沸腾炉和层燃炉，要控制送煤量，均匀送煤，及时调整料层和煤层厚度。 这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here
锅炉结垢的原因 锅炉结垢的原因含有硬度的水若不经过处理就进入锅炉，运行一段时间后，锅炉水侧受热面上就会牢固地附着一些固体沉积物，这种现象称为结垢。受热面上黏附着的固体沉积物就称为水垢。在一定条件下，固体沉淀物也会在锅水中析出，呈松散的悬浮状，称为水渣。水渣可随排污除去，但如果排污不及时，部分水渣也会在受热面上或水流流动滞缓的部位沉积下来而转化成水垢(通常称之为“二次水垢”)。 锅炉结垢的原因，首先是给水中含有钙镁硬度或铁离子，硅含量过高;同时又由于锅炉的高温高压特殊条件。水垢形成的主要过程为： 1受热分解 在高温高压下，原来溶于水的某些钙、镁盐类(如碳酸氢盐)受热分解，变成难溶物质而析出沉淀。 2溶解度降低 在高温高压下，有些盐类(如硫酸钙、硅酸盐等)物质的溶解度随温度升高而大大降低，达到一定程度后，便会析出沉淀。 3锅水蒸发、浓缩 在高温高压下，锅水中盐类物质的浓度将随蒸发浓缩而不断增大，当达到过饱和时，就会在受热面上析出沉淀。 4相互反应及转化
给水中原来溶解度较大的盐类，在运行中与其他盐类相互反应，生成了难溶的沉淀物质。如果反应在受热面上发生，就直接形成了水垢;如果反应在锅水中发生，则形成水渣。而水渣中有些是具有黏性的，当未被及时排污除去时，就会转化成水垢。另外，有些腐蚀产物附着在受热面上，也往往易转化成金属氧化物水垢。 锅炉的水垢清除方法 1.锅炉机械除垢 主要采用电动洗管器、扁铲、钢丝刷及手锤等工具进行机械除垢。此法比较简单，成本低，但劳动强度大，除垢效果差，易损坏金属表面，只适用于结垢面积小，且构造简单，便于机械工具接触到水垢的小型锅炉。近年来，由于清洗专用的高压水枪的应用，使水力冲洗的机械除垢发展较快，这种高压水力除垢的效果较使用原始的机械工具有很大的提高，且较为安全、方便。但目前高压水力除垢仍仅限于结构较简单的工业锅炉。 2.锅炉碱洗(煮)除垢 锅炉碱煮的作用主要是使水垢转型，同时促使其松动脱落。单纯的碱煮除垢效果较差，常常需与机械除垢配合进行。碱煮除垢对于以硫酸盐、硅酸盐为主的水垢有一定的效果，但对于碳酸盐水垢，则远不如酸洗除垢效果好。碱洗煮炉也常用于新安装锅炉的除锈和除油污，有时也用于酸洗前的除油清洗或垢型转化。 碱洗药剂用量应根据锅炉结垢及脏污的程度来确定。一般用于除垢时的用量(每吨水的用量)为：工业磷酸三钠5～10kg，碳酸钠3～6kg，或氢氧化钠2～4kg。这些碱洗药剂应先在溶液箱中配制成一定浓度，然后再用泵送人锅内，并循环至均匀。 碱煮除垢的方法与新锅炉煮炉基本相同，只是煮炉结束后，
1 绪论 本文详细介绍了一款基于单片机的锅炉监控系统，该系统能根据锅炉现场检测出各个状态，如实现温度、压力、水位、液位等的监控，具有数码管显示、报警的功能。能够快速、稳定、安全、可靠地对工业锅炉进行智能化监控。 1.1 背景资料及研究意义 当今，环境与发展已成为人类社会面临的两大课题，而这些问题的解决无一不与能源密切相关。我国的锅炉目前以煤为主要燃料，耗煤量接近全国煤产量的三分之一。同时，锅炉燃用的主要是中、低质煤，工业污染十分严重；而且锅炉形式比较陈旧，生产效率和自动化程度低，这又进一步加重了环境污染的程度。因此，调整能源消费结构，逐步提高使用液体燃料和气体燃料的比例是加强环境保护、实施可持续发展战略的措施之一。其中油、气燃料作为优质、高效、环保型清洁能源有着广阔的应用前景。 由于历史条件的原因，我国的锅炉生产自动化程度长期以来一直都较发达国家落后许多。目前运行的各行业的锅炉有50多万台，其中相当一部分还在使用常规仪表进行控制，有的甚至还处在人工加常规仪表的半自动控制状态。这样不仅难以做到平稳操作，安全生产也没有确定的保证，人工的劳动强度大，生产条件差。 工业锅炉是工业生产和生活上应用广泛的热能动力设备，锅炉汽包水位的平衡是保证锅炉安全生产运行的必要条件，也是锅炉正常生产运行的重要指标之一。水位过高会影响汽水分离产生蒸汽带液现象影响汽水分离装置的正常工作，导致锅炉出口蒸汽带水和含盐量过大，使过热器受热面结垢甚至破坏，影响机组的正常运行和经济性指标。若汽包水位过低，会使锅炉水循环工况破坏，导致水冷壁供水不足而烧坏，可能造成重大锅炉事故。工业锅炉汽包水位控制的任务是监测锅炉的蒸发量并及时报警，使汽包水位维持在工艺允许的范围内。所以这就要求我们对锅炉的温度、流量、水位、压力等参数实行实时的监控，以便于工作人员更好地对锅炉进行控制，以免事故的发生。