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所謂鍋爐結(jié)焦,是指在燃煤或燃油鍋爐中,局部燃料在燃燒器噴嘴、燃料床或加熱表面積聚,在高溫低氧條件下形成的結(jié)積焦塊。焦點是如何形成的?
結(jié)焦是鍋爐運行中的一個常見問題。一般來說,由于爐水冷壁加熱表面的吸熱,煙氣一起冷卻。如果液體渣接近水冷壁或爐墻,由于溫度降低而凝固,附著在加熱表面管壁上時,會形成松散的灰層,運行時可通過吹灰去除。
當(dāng)爐內(nèi)溫度較高時,部分灰顆粒已達到熔融或半熔融狀態(tài)。如果這部分灰顆粒在加熱前冷卻不足以達到凝固狀態(tài),具有較高的粘結(jié)能力,很容易附著在煙氣沖刷加熱表面或爐墻上,甚至達到熔融狀態(tài),粘附熔融或半熔融狀態(tài)的灰顆粒和未燃燒的焦炭不斷發(fā)展。
在燃燒過程中,煤粉顆粒中所含的易熔或氣化物質(zhì)迅速揮發(fā),形成氣體進入煙氣,當(dāng)溫度降低時凝結(jié),或附著在煙氣沖刷的加熱表面或爐墻上?;蚰Y(jié)在飛灰顆粒表面,成為熔融的堿化物膜,然后附著在加熱表面形成初始結(jié)焦層,成為結(jié)焦發(fā)展的條件。如果鍋爐床溫度過高,導(dǎo)致爐渣溫度過高,達到其軟化點,一般為1040℃,爐渣軟化后形成結(jié)焦。焦化爐渣快速冷卻可形成硬塊,不易破碎,堵塞排渣機等運行問題。
燃料中有大量的灰分,在如此高的溫度下,爐內(nèi)嚴(yán)重缺氧,大部分灰分會熔化成液體或呈現(xiàn)軟化狀態(tài)。由于周圍的水冷壁不斷吸收熱量,從燃燒的火焰中心向外周圍的溫度越來越低。離水冷壁越近,溫度就越低。隨著溫度的降低,灰分會從液體變?yōu)檐浕癄顟B(tài),硬化變?yōu)楣腆w。如果灰仍處于軟化狀態(tài),當(dāng)遇到加熱面時,會因突然冷卻而直接硬化,粘附在加熱面上,從而形成結(jié)焦。
結(jié)焦的原因有很多,重要的是以下幾點。讓我們來分析一下。
1.煤種的影響:結(jié)焦的形成與煤種直接相關(guān)。煤質(zhì)量差,灰分大,容易結(jié)焦。相反,結(jié)焦并不容易。
2.煤粉質(zhì)量的影響:磨煤機鋼球磨損嚴(yán)重、分離器堵塞、中速磨輥磨損、旋轉(zhuǎn)分離器轉(zhuǎn)速等因素導(dǎo)致磨煤輸出減少。煤粉質(zhì)量的下降不能保證煤粉的安全、溫度和高效運輸。如果不能及時添加煤粉,爐膛會長時間保持高溫,使灰分有機會軟化液化,為結(jié)焦創(chuàng)造條件。
3.爐內(nèi)溫度的影響:爐內(nèi)燃燒器區(qū)域的溫度越高,灰分越容易軟化或熔化。這就為結(jié)焦創(chuàng)造了源頭。結(jié)焦的可能性越大。燃燒區(qū)域內(nèi)的溫度越高,煤粉中揮發(fā)性物質(zhì)的氣化就越強。為結(jié)焦創(chuàng)造條件。
4.風(fēng)煤比例的影響:風(fēng)機對焦點的影響主要是引風(fēng)機和一次性風(fēng)機。鍋爐引風(fēng)機用于吸出爐內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣并送入煙道。由于引風(fēng)機吸出的煙氣溫度高,含有大量的灰分和雜質(zhì)。因此,如果引風(fēng)機風(fēng)力不足,煙氣中的灰分就不會被吸出,高溫就會變成軟狀,然后變成液體,從而為結(jié)焦創(chuàng)造條件。
5.空氣動力場特性的影響:在鍋爐爐膛內(nèi)。如果火嘴安裝角度不正確,與空氣匹配就不合理。這會導(dǎo)致爐內(nèi)空氣動力狀況不佳。這會導(dǎo)致燃燒切割過大,偏離燃燒中心。高溫?zé)煔鈺_洗水冷壁。煙氣中的渣在凝固前與水冷壁接觸,瞬時硬化表面形成結(jié)焦。
6.煤粉濃度和細度的影響:噴煤的煤粉質(zhì)量也會導(dǎo)致結(jié)焦。
7.熱負荷的影響:爐容積的熱負荷、爐段的熱負荷、燃燒器區(qū)域的熱負荷、爐的幾何尺寸都對鍋爐結(jié)焦有影響。
8.吹灰器的影響:鍋爐吹灰器長期不投入使用。加熱表面的積灰會逐漸增加,也會因高溫缺氧而變軟變液,導(dǎo)致結(jié)焦。
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