摘要:随着我国科学技术的发展进程不断加快,各行各业都取得了长足的进步,特别是电力行业。发电机作为我国最重要的电力生产企业,每年都要消耗大量的煤炭作为燃料。锅炉在日常运行过程中会受到煤质和燃煤的影响。如果煤不能完全燃烧或燃烧条件不好,会发生大量结焦,一方面影响机组的经济效益,另一方面也会给机组带来危害,为防止锅炉结焦,相关技术人员已对锅炉燃烧器进行了适当调整。
关键词:锅炉;结焦,原因;对策;分析
引言:
随着我国高压、特高压技术的不断发展,国内电力企业在世界上的地位不断提升,在电力配套领域取得了令人满意的成绩。但必须看到,在电力企业快速发展的同时,也存在一些问题。目前,我国最重要的电力生产方式是火力发电。作为火力发电中最重要的机械设备,对其效率和效果进行研究是十分必要的。对于大型锅炉来说,燃煤是获取能源的主要途径。煤燃烧后会产生大量的煤灰和氧化物。这些煤灰在锅炉内沉积结焦,是一个不可避免的问题。如果不能及时解决,随着时间的推移,势必对电力生产造成不利影响。因此,本文对锅炉结焦的原因进行了分析和总结,并提出了相应的合理对策。
1锅炉结焦的原因及危害分析
1.1锅炉结焦的原因
1.1.1、煤质因素影响。火力发电用煤的质量直接影响锅炉结焦。如果用于燃烧的煤质量好,很容易完全燃烧,燃烧后不易留下大量的煤渣,这将大大降低锅炉中煤灰的含量,进而降低锅炉结焦的可能性。但是,如果发电用煤的质量不好,煤中会含有大量的灰分,会导致发热量低,燃烧不完全。一方面会导致锅炉燃烧不稳定、不充分,另一方面会在锅炉内留下大量的煤灰,造成大量的浪费。如果留在锅炉内的煤灰不能及时清除,就会在锅炉内长期沉积,随着时间的推移,锅炉结焦形成。此外,在锅炉运行过程中,煤粉的厚度对煤粉燃烧的程度也有一定的影响。一般来说,较粗的煤粉燃烧时间较长,但不易燃尽,燃烧过程中火焰会拉长,火焰中心上移,导致锅炉炉膛出口温度升高,从而在炉膛内形成结焦。
1.1.2、炉膛温度及熔点影响。锅炉结焦也受炉内温度的影响。如果燃烧器内的温度持续升高,煤灰达到熔点后容易形成锅炉结焦。一般来说,炉内温度会受到很多因素的影响,如炉内燃烧材料的化学成分、物体周围的介质等,锅炉内灰分的熔点与锅炉结焦密切相关。灰的熔点越高,结焦的可能性就越小。相反,灰的熔点越低,就越有可能结焦。对于灰熔点,根据以往的经验,总结出以下结论:如果在煤粉燃烧过程中产生大量的氧化铁、氧化钠或氧化钾,灰熔点会有一定程度的降低,如果在燃烧过程中产生氧化铝或二氧化硅等化合物,会增加灰熔点,降低锅炉结焦率。其次,锅炉内煤灰的密度对灰熔点也有一定的影响。例如,在燃烧过程中,如果灰分之间的接触面积增大,煤灰的燃烧程度就会明显提高;否则,如果灰分密度小,灰分的接触面积就会减小,煤灰的燃烧程度就会降低。
1.1.3、操作使用因素的影响。锅炉的运行和使用因素也会影响锅炉的燃烧。锅炉燃烧时,如果调整不合理,造成风速或风压低,会造成煤粉气流与锅炉摩擦,久而久之会形成锅炉结焦。其次,在锅炉燃烧过程中,如果配风量不适当或不足,锅炉内的含氧量就会下降。当锅炉内有还原性气体时,锅炉内温度会迅速下降,造成大量结焦。相反,如果锅炉燃烧,当炉内空气分布过大时,炉内温度会升高,容易发生高温结焦。
1.1.4、W 火焰锅炉内炉膛温度呈现较高的影响。
由于“W ”火焰锅炉内的煤粉气流旋流强度较高,即便是在电厂内加装了调风装置,室内的二次风也只能小范围的降低“W ”火焰锅炉燃烧的温度。而一些低挥发的分无烟煤,调小了内调风的叶片角度,室内的二次风的旋流强度就会越强,导致了“W ”火焰锅炉内的火焰中心的位置呈现出了下移的状况,以此来有利于煤粉的充分着火、稳燃和燃尽的现象发生,而当燃煤变好的时候,室内的调风叶片角度变大,二次风的旋流行强度增强,有效的防止了“W ”火焰锅炉的结焦现象的发生,并在无形之中加快了结焦现象的发生。
1.2锅炉结焦的危害
首先,锅炉结焦会导致锅炉出力下降。分析原因如下:锅炉蒸汽出口温度过高,炉膛出口温度会相应升高,炉膛出口温度的升高会影响通风的通畅程度,而管壁温度的升高也会对锅炉的处理造成一定的障碍。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次,如果锅炉发生结焦,会影响锅炉的热效率,因为一旦锅炉受力表面发生结焦,废气温度就会升高。大量热能排出后,无疑会严重影响锅炉的热效率。另外,如果锅炉燃烧口出现结焦,燃烧口的气流容易发生偏斜,从而导致锅炉内气体变质。在这种情况下,锅炉容易产生机械风险,燃料完全燃烧也会造成一定的风险。最后,锅炉结焦会导致锅炉运行安全性下降。主要原因是锅炉结焦时,锅炉过热器的空气温度和烟气温度同时升高。一方面,锅炉管壁温度会超标。另一方面,结焦部分存在较大的温度不均匀性,这导致锅炉过热器与锅炉自然循环和水循环之间存在较大的温差,对环网的安全性产生影响。对于锅炉结焦问题,如果长期解决,锅炉炉膛会出现严重漏风,导致锅炉燃烧不稳定或突然灭火。
2预防锅炉结焦的措施
2.1提高燃煤质量。煤质和煤种在很大程度上决定了锅炉的结焦程度。如果煤质高,锅炉结焦的可能性就小,锅炉为亚临界、自然循环、一次中间再热、“W”火焰燃烧方式、双拱单炉膛、平衡通风、尾部双烟道、烟气挡板调温、固态排渣(由哈尔滨锅炉厂有限责任公司引用英国三井巴布科克技术生产的HG-1025/17.3-wm18型)燃用煤为无烟煤。但近年来,我国对环境保护的要求越来越高,各种用煤量极为紧张,电厂采购压力剧增,使得实际用煤量与计划用煤量存在较大差异。因此,为保证煤炭质量,采购人员对煤炭进行取样检验,确保煤炭质量符合相关使用标准后,方可在电厂使用。煤质不符合要求的,应当退还。此外,购进的煤炭应按不同类型和用途分类存放,并按具体的煤炭使用标准和规定的比例配置。
2.2保持适当的炉膛热负荷。要对锅炉燃烧进行整体优化,严格控制锅炉炉口温度,根据实际需要进行实时监测,正确设置锅炉燃烧过程中的各项参数。如有异常,应及时与专业技术人员沟通,确保参数恢复正常后,方可继续使用。另外,锅炉燃烧时,应调整锅炉一次风门和二次风门的开度,通过风门的开度来控制锅炉的含氧量,以保证锅炉炉口温度略低于煤灰熔点,降低锅炉结焦程度。三是提高了燃料煤的燃烧效率,降低了锅炉结焦的可能性。
2.3防止缺氧燃烧。锅炉燃烧时,炉内氧含量的多少直接影响锅炉结焦。在锅炉运行过程中,如果氧含量不足,锅炉会产生大量的还原性气体,灰熔点也会下降。为防止这种现象的发生,在运行中应尽量增加锅炉内的含氧量,如锅炉内可进行吹灰处理或二次风挡板检修,重点部位应增加吹灰次数。另外,根据经验判断,一般情况下,锅炉在出炉口容易结焦,出炉口结焦很容易造成烟道堵塞。一旦烟道堵塞,烟气阻力增大,导致引风机出力不足。因此,增加炉内还原气是解决锅炉结焦的有效措施。
2.4保持适当的煤粉细度。煤粉细度对锅炉结焦程度也有一定的影响。因此,应适当调整煤粉细度,将煤粉细度控制在科学合理的范围内。如果煤粉太粗,火炬会加长,导致燃烧温度高于烟尘温度,增加灰熔点,造成锅炉结焦。相反,如果煤粉通过细则,烟气温度会过高,出现结焦现象。总之,控制煤粉细度,一方面可以提高锅炉燃烧效率,另一方面可以有效减少锅炉结焦的发生。
2.5强化现场管理。锅炉结焦是锅炉生产和制造过程中长期积累的一个非常缓慢的过程。对于结焦的锅炉,处理越早,越容易解决。因此,对于锅炉结焦,应及时发现并处理,尽量减少结焦对锅炉的影响。
结束语:
总之,有关技术人员必须通过各种技术手段加强对锅炉接触现象的预防,以更好地促进今后工业生产的可持续发展,进一步推动社会文明的大进步。希望本文的分析能够促进煤粉锅炉结焦问题的妥善解决,也希望以此来保证锅炉的正常运行,从而促进后续生产的有序实施。
参考文献:
[1] 杜宏兵.防止锅炉结焦运行调控措施[J]. 新疆电力技术. 2018(04)
[2] 席庆宇,杜永民.电厂锅炉结焦的原因及防治措施探讨[J]. 科技创新与应用. 2016(36)
[3] 胡小梅,李鹏.发电锅炉结焦原因分析以及解决方法[J]. 新疆电力技术. 2017(02)
[4] 李来富.电厂锅炉结焦的原因与对策分析[J]. 科学技术创新. 2019(33)
[5] 王晓路.电厂锅炉结焦的原因及防治措施分析[J]. 山西化工. 2018(06)
[6] 廖进.660MW超临界锅炉结焦成因与治理[J]. 科技风. 2019(21)
论文作者:彭硕
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/30