受热面的积灰问题及对策
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锅炉尾部受热面积灰,堵灰问题浅析摘要:于锅炉本身的工作原理,锅炉尾部频繁地受热。
而随着时间的流逝,由于受热的频繁,会产生较多的灰层,造成热损失和效率降低等问题。
为此我们会遇到时常出现的灰堵问题。
本文目的是通过分析影响灰堵问题的原因,然后对出现灰堵时的处理方式进行分析,总结出锅炉尾部受热面积灰堵灰问题的解决措施。
关键词:灰堵、受热面积、热损失、效率降低锅炉尾部受热面积灰堵灰问题浅析1.言锅炉是一种常见的加热设备,多用于工厂的生产过程中,由于其设计结构的不同特性,锅炉尾部的受热部位频繁受损,给工厂的正常运行带来很多麻烦。
不仅如此,随着受热的加剧,受热部位的灰尘会积累起来,形成较厚的灰层,会严重影响锅炉的效率,大大降低生产效率,加重受热部位的损耗,增大维护费用,因此出现了锅炉尾部受热面积灰堵灰问题,需要对此进行深入的研究和分析。
2.响灰堵问题的原因(1)原料组成的不同。
原料的组成不同,其燃烧时产生的烟尘也有所不同,烟尘含有大量的细小颗粒,经过长期累积,就会形成灰层;(2)锅炉燃烧条件不当。
锅炉燃烧条件调整不当,会影响燃烧效果,有可能会使烟尘中的细小颗粒被燃烧并形成灰层;(3)锅炉受热部位损坏。
如果锅炉受热部位受损,就会影响锅炉正常运行,受到的热量会大大增加,烟尘细小颗粒累积更快;(4)加热设备缺陷。
如果加热设备本身存在缺陷,受热部位会冷却不均匀,受热不均,烟尘细小颗粒也会累积加快。
以上就是锅炉尾部受热面积灰堵灰问题的可能原因,如果及时发现排查并解决,就能有效的防止锅炉受热部位的灰堵问题。
3.现灰堵时的处理方式出现灰堵时,可以采取以下措施:(1)先清理锅炉管道的灰层,确保温度变化趋势稳定;(2)舱体周边受热部位定期检查及拆洗,确保受热部位的整洁和干净;(3)舱体翻新及修补处理,提高锅炉工作效率;(4)锅炉燃烧条件定期调整,确保燃烧效果;(5)保持火焰正常运行,防止火焰倾斜或熄灭,防止烟尘的累积。
以上就是出现灰堵时的处理方式,正确的使用锅炉能有效降低灰堵的发生,延长设备的使用寿命,提高生产率,并能够有效降低成本开支。
生物质循环流化床锅炉尾部受热面积灰处理分析发布时间:2021-04-28T11:35:56.227Z 来源:《中国电业》2021年第3期作者:张贵军[导读] 在对我国某一生物质电厂的直燃锅炉设备进行研究时可以发现,设备尾部受热面存在严重的灰渣沉积情况。
张贵军上海电气(濉溪)生物质发电有限公司 235126摘要:在对我国某一生物质电厂的直燃锅炉设备进行研究时可以发现,设备尾部受热面存在严重的灰渣沉积情况。
根据电厂生物质原料的应用特性,结合设备的运行现状,对设备受热面沉积问题形成机理进行分析时可以发现。
这项沉积问题的发生,受到了多种因素的影响。
如果在进行设备使用的过程中,燃料特性不变,选用正确的燃烧方式,受热面一定会出现沉积问题。
要想对这个问题进行解决,需要做好设备的性能优化,还要对烟道结构进行改进。
本文就生物质循环流化床锅炉尾部受热面积灰处理进行相关的分析和探讨。
关键词:生物质循环流化床锅炉;尾部受热面;积灰处理;分析探讨在进行生物质循环流化床锅炉设备使用的过程中,会受到燃料的影响,各个受热面容易出现结渣等问题,会对设备的正常使用,产生不良影响。
近几年发电项目的不断增多,对锅炉设备的应用,提出了更高的要求。
要想保证设备能够始终保持高效的运行状态,需要对受热面积灰问题,进行妥善的解决。
可以使用添加剂或对燃料进行清洗,防止这项问题的发生。
但因为相关技术在应用时,运行成本比较高,并未对其进行大量的推广和使用。
要在现有技术的基础上,对其进行优化和完善[1]。
一、锅炉设备尾部受热面积灰问题分析(一)积灰现状在对积灰问题进行研究时,可以对我国某一生物质电厂,锅炉设备运行情况进行研究。
这一锅炉设备的受热面按照烟气流向进行了相应的设置。
设备在运行的过程中,积灰问题主要发生在中温过热器的烟气进口区域。
一般锅炉设备持续运行24小时之后,这个区域就会出现严重结渣等问题,并且造成下部烟道的堵塞。
在对设备进行设计的过程中,省煤器管采用了顺列的布置形式,各个管道的节距比较小。
2017年08月锅炉结焦、积灰的原因和危害及其解决对策梅成红(陕西神木化学工业有限公司,陕西榆林719319)摘要:本文主要分析了当前锅炉出现结焦的主要原因以及结焦所产生的危害,从而在保护锅炉运行的方面出发对相应的技术问题进行探讨,从而对锅炉出现的结焦情况进行总结和分析。
望给相关的从业人员提供帮助。
关键词:锅炉结焦;积灰原因;危害;解决对策锅炉中出现结焦或者积灰的问题是当前比较常见的现象,若在锅炉中出现结焦的问题将使得锅炉的正常燃烧受到严重的影响,并导致锅炉出力效果下降,从而影响锅炉中的水循环,最终使得锅炉出现爆管的事故。
若结焦的问题比较严重,将导致炉膛出现堵塞,从而迫使炉膛停止工作[1]。
1导致锅炉出现结焦以及积灰的主要原因分析1.1锅炉的结渣问题当煤粉在锅炉中燃烧的过程中,在炉膛中的火焰温度将处理1500℃以上,燃烧的煤粉中的灰分会在这样的高温环境下发生变化,逐渐变成软化的状态。
由于锅炉本身的膛内水分的吸热变化,使得在冷壁之后的部分所存在的温度值愈来愈低,燃煤中的灰分也会逐渐的从液态转变成为固态。
而燃煤中的灰分也会在软化的状态下受热而粘结在受热面上,从而形成了高温结焦[2]。
1.2锅炉的积灰问题锅炉在受热面上的积灰主要分为粘结性和疏松性两者。
其中前者是烟气中的碳颗粒对水和二氧化碳进行吸附,形成硫酸蒸气,当其温度在烟气的露点之下,会形成粘性较强的灰。
而后者是烟气中的灰粒卷进管壁上,并在上面粘结成为疏松灰[3]。
1.3结渣积灰的原因分析一般情况下,导致锅炉出现结渣的问题主要分为以下几个方面:首先,在煤粉的正常燃烧状态下,空气的供应量严重不足。
而煤粉作为复杂的化合物,若气质介质不同,则其中的化学成分也会发生变化,随之而发生的是其成分的变化。
其次,通过实践分析,若一次风门和二次风门的调节异常,也将使得锅炉的运行配风方式被严重影响,这是导致锅炉结渣问题的主要原因。
此外,煤粉在进入到锅炉中燃烧之间,一般要先经过磨煤机以及给粉机,若煤粉的粒度过大或者过小,都将使得锅炉的内部出现结渣,最终影响锅炉的正常工作。
受热面的积灰问题及对策
生活垃圾焚烧处理具有占地少,处理快速,减量化显著,无害化彻底以及可回收余热等优点,在世界各国得到了越来越广泛的应用。
但是,垃圾成分复杂多样,含水量高,焚烧过程中容易在受热面上形成积灰。
“积灰”是指温度低于灰熔点时灰沉积在受热面上的积聚,多发生在锅炉的烟道受热面上。
积灰通常可按如下标准进行分类:(1)根据飞灰温度范围划分,可分为熔渣,高温沉积灰,低温沉积灰。
(2)根据积灰的强度,可分为松散性积灰和粘结性积灰。
积灰是个复杂的物理化学过程,是目前垃圾焚烧炉运行中的重要影响因素。
探讨积灰的形成和抑制方法对于垃圾焚烧炉的安全运行具有重要的意义。
制约锅炉运行周期最严重的问题是:尾部烟道受热面积灰严重。
通常情况下垃圾焚烧炉运行20天左右,在尾部烟道受热面可观察到显著的积灰现象,最严重的时候,30天左右需要停炉清灰一次。
高温烧结灰,属于粘结性积灰。
它主要是在管道迎风面形成并沿着气流方向生长。
这种积灰会引起管束阻力不断地迅速增长,直到烟道完全堵塞,被迫停炉。
积灰底层相当坚硬密实,具有很高的烧结强度。
外层积灰较内层松散,灰粒间存在孔隙结构。
积灰整体呈梳状,硬而脆,形成后难以用吹灰器清除。
锅炉尾部烟道受热面积灰会引起很多问题,主要有经济性和安全性两个方面,积灰会降低炉内受热面传热能力,增加传热阻力,降低锅炉经济性;在高温烟气作用下,积灰会与管壁发生复杂的化学反应,形成高温腐蚀;使锅炉连续运行周期缩短;积灰清除困难,增加工人劳动强度。
1.积灰的成分分析
飞灰中的碱金属元素比较高。
而水溶性的碱金属化合物在高温区中会发生气化,气化的碱金属化合物与挥发性氯结合形成了碱金属氯化物。
当烟气中有足够的硫存在时,大部分碱金属氯化物会和硫化物发生反应生成硫酸盐。
对于炉内高温受热面的积灰来说,硫酸钠与硫酸钙或钠,钙与硫酸盐的共晶体是形成粘性灰沉积的基本物。
硫酸钠的熔点(888ºC)低于硫酸钾(1027ºC),因此在碱金属化合物型积灰的形成过程中,起主要作用的是Na2SO4,它常构成灰沉积物中的液相成分。
凝结后的Na2SO4吸收烟气中的SO3,并与受热面上及沉积物中的Fe2O3进一步反应,生成碱金属复合硫酸盐,如Na3Fe(SO4)3。
其熔点很低,只有600ºC 左右,而高温对流受热面的壁温可达650ºC~700ºC左右,因此生成的碱金属复合硫酸盐可处于熔融态,并作为一种粘性基覆盖在管道表面上。
这是管道表面上形成的积灰的初始原因。
形成后的表面具有粘性,能进一步捕捉飞灰。
气化的碱金属成分在凝结过程中,颗粒间的接触面积增大,有时候伴随着液相的存在,从而也为飞灰间的快速烧结提供了条件。
同时由于
尾部烟道受热面管束设计间隙较小,管束阻力会不断地迅速增长,直到烟道完全堵塞,被迫停炉。
2.影响烟气携带灰份的因素:
城乡统筹收集的垃圾中水分、灰分较大,其中水分为25%~50%,灰分为15%~30%,同时还富含有大量生物质,生物质中碱金属含量较高,此外有塑料、橡胶等有机制品。
这给垃圾焚烧带来了极大的困难。
焚烧炉一次风量越大、一次风压越高、炉膛负压越大,那么烟气携带飞灰就越多。
负荷越高,烟气量也就越大,所携带的灰分也就越多。
翻动炉排翻动频率越高,烟气扬析所带的灰分也就越大。
高温炉渣落入水冷出渣机中的瞬间会产生大量的水蒸气,这时炉内会产生极大的正压,为保持炉内负压,引风机就会开大,烟气所携带的灰分也就变大。
给推料器平台与顺推炉排之间的落差,顺推炉排相互间的落差,垃圾中的细灰在燃烧过程中,经过这两个“落差”时,都会被风烟带走,设计的落差越大,带走飞灰的可能性越大。
3.吹灰器的吹灰效果
在垃圾焚烧电厂吹灰器一般有蒸汽伸缩管吹灰和乙炔爆燃吹灰两种。
利用乙炔爆燃的冲击波和震动将积灰清除,但是实际上效果有限。
其缺陷表现为如下几点:1)安装的吹灰罐较少,只有10组共22个,在锅炉蒸发器和过高处容易积灰和结焦的地方却只安装了两组4个吹灰罐。
2)吹灰器的乙炔进气管为母管制,当三台锅炉一起进行乙炔吹灰时,这样势必导致乙炔分配不均和乙炔压力不够,所以吹灰效果也不理想。
3)飞灰容易在爆燃器出口堆积,烟气中的水分与堆积的飞灰一起将吹灰器的出口堵塞或者部分堵塞,使吹灰器闷响或者使射出的冲击波偏离设计的中心线。
4)烟气中含有氯化氢、二氧化硫等酸性物质,对吹灰罐与吹灰管产生腐蚀,随着运行时间的增加,会使吹灰罐与管道腐蚀或者报废。
若不及时处理会导致乙炔泄漏,吹灰无力。
5)吹灰器没有定期维护,吹灰器经过一段时间的运行后,罐内积灰结垢会对当初设定的乙炔与空气配比造成影响,导致配比达不到要求,吹灰力度不够。
控制尾部烟道受热面积灰的措施
通过积灰原因的分析,现将抑制积灰的措施介绍如下:
1.控制锅炉负荷
当锅炉长期超过额定负荷的时候,积灰结焦就比较快;不超额定负荷的状态下运行,烟道受热面积灰有明显改善。
2.控制炉膛出口温度
控制炉膛出口温度,或者说是进入尾部烟道受热面的温度就控制了,通过前面积灰原因的分析,尾部烟道烟温在600ºC左右受热面是最容易积灰,现今我们将出口温度控制在850ºC 以上(主要是减少二噁英的生成),900ºC以下。
这样锅炉检修清灰完成后,起炉发现炉膛出口温度(尾部烟道入口温度)大概在450ºC左右。
随着锅炉运行时间的延长,尾部烟道的入口温度也会慢慢升高。
3.减少烟气携带飞灰的分量
烟气携带飞灰是不可避免的,只能通过合理的调整,在满足充分燃烧垃圾以及负荷的情况下,尽可能减少一次风量和增加炉排停运时间,减少翻动炉排的翻动频率,从而达到减少烟气携带飞灰的目的。
4.加强对吹灰器的维护
针对吹灰罐与管道的腐蚀,应增加密封风机,当吹灰时,密封风机停止运行;当不吹灰时,开启密封风机,防止烟气窜入吹灰管及管道内,经过运行来看,腐蚀效果有了明显改善。
另对吹灰器进行检查,发现漏点及时补焊或更换。
对脉冲吹灰无力的做相应调整,保证吹灰器在最好的状态下运行。
5.人工在线清灰
通过近期的运行来看,锅炉在运行了一个月后,水平烟道受热面上就开始有了积灰,吹灰器不容易吹下来,这时打开尾部烟道人孔,伸入一根长的钢管,利用压缩空气可以有效地吹掉管壁上的积灰。
而且将在线清灰做为定期工作,由专人监督每隔两天或者三天进行一次。
在没有人工清灰前,锅炉的运行周期是50天左右,而增加了人工清灰,现在运行周期可到80天,最长的时候到了90天。
6.加添加剂脱除碱金属
在焚烧炉内加入适宜的添加剂脱除碱金属,对于解决垃圾焚烧过程中碱金属积灰,是便捷有效的办法。
研究表明铝硅类矿物质可以脱除烟气中的碱金属,对防止碱金属积灰有一定的效果。
其中高岭土效果较为明显,高岭土不仅可以和碱金属化合物反应生成高熔点的铝硅酸盐,而且可以减轻沉积物中氯元素的富集。
因此,可以作为垃圾焚烧炉内碱金属脱除剂使用。