大唐南京发电厂 210059
摘要：在电厂锅炉运行中，积灰是较为常见的情况，对于锅炉的热效率将产生较大的影响。在本文中，将就电厂锅炉受热面积灰机理及其预防措施进行一定的研究。
关键词：电厂锅炉；受热面积灰；机理；预防措施；
1 引言
在电厂运行中，燃煤是重要的能源类型，在燃煤实际燃烧中，不可避免的会产生一定数量的烟尘与飞灰，当这种带灰气流经过受热面时，则会由于不同因素的影响使其逐渐在受热面上沉积，最终形成积灰，进而对锅炉的热效率产生一定的负面影响。为了对该种情况进行解决，就需要我们能够在把握积灰形成原理的基础上予以针对性的防治。.png)
2 积灰分类及危害
根据积灰形成部位以及自身形态的不同，可以将其分为以下几种类型：第一，粘结性积灰。该类积灰又可以分为高温以及低温粘结性积灰。其中，高温类型主要产生在锅炉高温对流受热面区域，也可能产生在炉膛受热面区域。在积灰粘结的过程中，会产生一定的化学反应、形成具有较高粘性的反应物，最终形成较为坚硬的粘结灰。低温类型则主要形成在预热器冷段区域，积灰与冷凝在管壁上的硫酸形成以硫酸钙为基质的水泥状硬质灰层；第二，松散性积灰。该种积灰类型主要是由于烟气中的灰粒以物理方式在受热面上沉积所形成的，具有着较为松散的质地特点。除了在空气预热器冷段位置非常容易形成低温粘结性积灰来说，其他区域大部分都属于松散积灰类型。而当具有较高含尘量烟气流经高温受热面时，也会在灰层表面沉积而形成松散外灰层。
在锅炉运行中，无论是何种类型的积灰，都将对锅炉运行产生较大的负面影响。由于锅炉受热面积灰导热系数较小，当产生积灰情况时，受热面热阻将逐渐增加，在降低传热效果的同时增加排烟热损失，进而使锅炉整体热效率遭到降低。如果积灰情况较为严重，甚至会对烟气通道产生堵塞，导致停炉情况发生。
3 电厂锅炉受热面积灰机理及其预防措施
3.1 松散性积灰
3.1.1 积灰区域
在锅炉低温再热器以及过热器的管背上非常容易形成具有松散特征的积灰层，其所处烟道位置的温度一般在650℃左右，低熔灰已经成为固体颗粒状态，且此时金属氧化物蒸汽也已经完全凝结。在该种状态下，烟气流中所具有的颗粒大小一般都在200微米以下，当该种具有较多颗粒的气流以横向方式对管束进行冲刷时，则会在管背位置形成涡流区，其中，在30微米以下的灰粒则会附着在管道背风区域。由于烟气流是以直接的方式对管道正面所具有的积灰进行冲刷，则会此区域积灰层的形成具有着一定的破坏效果，进而使管道背面同正面相比具有着更为严重的积灰现象。
3.1.2 积灰产生
在烟气中，其中所具有的飞灰具有着不同的直径。其中：细径灰群会随着烟气流动表现出流线运动，且在管道表面的积灰情况较轻；粗径灰群同细径灰群相比则具有了更大的动能，其在对管道表面灰层进行撞击时具有着一定的冲磨管壁的作用，且对此区域的灰层具有着一定的破坏；中径灰群在实际围绕管道进行流动时，由于灰粒在具有运动时存在着较强的惯性，则将直接同管道进行接触并在管道外表面逐渐沉积，可以说是松散性积灰层形成的重要灰群。而正是基于上述特点，中径灰和粗径灰则具有着相反的作用，且中径灰在管道表面的沉积以及粗径灰对于管道的动态平衡情况将共同对最终的灰层厚度进行确定。即在一开始，飞灰会以较快的速度进行积聚，而当积灰达到一定厚度时，则会受到来自气流的冲刷影响，并在长时间的冲掉灰、积聚灰的平衡下获得稳定厚度。
3.1.3 防治措施
对于松散性积灰，可以从以下方面进行防治：第一，要对吹灰装置进行科学的设计与布置，并在实际运行时对合理的连续吹灰时间以及间隔时间进行确定；第二，在实际设计时，需要保证能够具有合理的烟气流速。对于额定负荷而言，一般情况下要保证烟速在5m以上，而对于具有较高升华物质含量的情况，则需要适当提升烟速；第三，可以按照错列、紧凑以及小管径的方式进行对管束进行布置。但对于具有较强粘结性以及易结渣的情况而言，则不适合使用该方式。
3.2 粘结性积灰
3.2.1 积灰区域
对于具有较低熔点的飞灰，其在炉膛高温烟气区一般呈现为挥发状态，并随着炉膛中烟气流顺着烟道流动。而高温再热器以及过热器中，其烟道温度一般都会在700℃以上，且在烟气中还没有完全凝固的低熔点灰也会凝固到再热器以及过热器的表面上最终形成粘性灰层。同时，部分高熔灰以及中熔灰也吸附在了粘性灰层当中，并在长期作用之下同烟气中的三氧化硫在反应之后形成硫酸盐灰层。随着时间的发展、这部分灰层厚度的增加，其外表面温度在逐渐提升的情况下，低熔点灰所具有的冷凝作用则会逐渐降低，且在已凝固灰层表面的中、高熔点灰则继续进行动态沉积，最终形成容易清除、具有多孔松散特点的外灰层。而在内灰层方面，其内部坚实程度则称之为烧结程度，其所具有的强度越大，灰层就越难以清除。其中，强度同烧结时间、氧化钾元素含量以及管道温度都具有着较为密切的关联，且会随着时间的发展强度逐渐增大。
3.2.2 积灰产生
在该种积灰方式中，碱金属升华是非常重要的积灰产生原因：在燃烧过程中，燃料中存在的氧化钾以及氧化钠则会形成气态类型，并随着烟气到达高温对流受热面区域。由于该区域所具有的相对温度较低，这部分元素则将直接冷凝在表面位置。其中，所存在的金属氧化物会同烟气中存在的SO3发生反应生成硫酸盐，且由于管壁钢面也具有着一定的催化作用，也能够在一定程度上加速该反应的发生。当硫酸盐形成之后，其则会同飞灰中存在的氧化铁等元素发生反应形成复合硫酸盐，该产物在600至800℃间处于熔化状态，且具有较强的粘性，并因此形成灰层。
3.2.3防治措施
对于粘结性积灰，可以按照以下方式进行防治：第一，要做好吹灰装置的设置，在保证其数量能够满足要求的同时辅以不同的吹扫方式，以此获得较好的综合吹扫效果。而在锅炉刚刚开始运行时，就需要对吹灰装置进行投入，避免受热面在已经粘贴灰分的情况下难以进行清除。而在实际运行中，则需要按照一定顺序，以科学、定期的方式进行吹灰；第二，在对炉膛进行设计时，需要做好Qv以及Qa的选择，避免含量过高，能够较好的减轻结渣现象；第三，对对流受热面进行正确的设计与布置。根据相关研究，错列同顺列相比具有着相对较好的积灰情况，而通过对横向间距的适当加大，则可以有效降低管列间搭桥堵塞的情况。而如果所使用的燃料本身就具有着较为严重的粘结倾向，则可以大节距、顺列方式对对流过热器进行布置，能够较好的起到降低积灰的效果。
4 结束语
在上文中，我们对电厂锅炉受热面积灰机理及其预防措施进行了一定的研究，需要在实际工作中能够把握积灰类型，以针对性措施的应用做好处理。
参考文献：
[1]钟礼今，邓坚，孙伟杰，袁力，方庆艳，谭鹏，张成，陈刚.低负荷下燃烧器投运方式对锅炉性能的影响[J].动力工程学报.2015（09）：102-105.
[2]沈国清，何寿荣，安连锁，范鹏.声波法测量电站锅炉烟气流速的实验研究[J].动力工程学报.2015（09）：99-102.
论文作者:景长慧
论文发表刊物:《基层建设》2015年30期
论文发表时间:2016/10/8
标签：烟气论文; 锅炉论文; 松散论文; 管道论文; 区域论文; 情况论文; 方式论文; 《基层建设》2015年30期论文;