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所谓锅炉结焦,是指在燃煤或燃油锅炉中,局部燃料在燃烧器喷嘴、燃料床或加热表面积聚,在高温低氧条件下形成的结积焦块。焦点是如何形成的?
结焦是锅炉运行中的一个常见问题。一般来说,由于炉水冷壁加热表面的吸热,烟气一起冷却。如果液体渣接近水冷壁或炉墙,由于温度降低而凝固,附着在加热表面管壁上时,会形成松散的灰层,运行时可通过吹灰去除。
当炉内温度较高时,部分灰颗粒已达到熔融或半熔融状态。如果这部分灰颗粒在加热前冷却不足以达到凝固状态,具有较高的粘结能力,很容易附着在烟气冲刷加热表面或炉墙上,甚至达到熔融状态,粘附熔融或半熔融状态的灰颗粒和未燃烧的焦炭不断发展。
在燃烧过程中,煤粉颗粒中所含的易熔或气化物质迅速挥发,形成气体进入烟气,当温度降低时凝结,或附着在烟气冲刷的加热表面或炉墙上。或凝结在飞灰颗粒表面,成为熔融的碱化物膜,然后附着在加热表面形成初始结焦层,成为结焦发展的条件。如果锅炉床温度过高,导致炉渣温度过高,达到其软化点,一般为1040℃,炉渣软化后形成结焦。焦化炉渣快速冷却可形成硬块,不易破碎,堵塞排渣机等运行问题。
燃料中有大量的灰分,在如此高的温度下,炉内严重缺氧,大部分灰分会熔化成液体或呈现软化状态。由于周围的水冷壁不断吸收热量,从燃烧的火焰中心向外周围的温度越来越低。离水冷壁越近,温度就越低。随着温度的降低,灰分会从液体变为软化状态,硬化变为固体。如果灰仍处于软化状态,当遇到加热面时,会因突然冷却而直接硬化,粘附在加热面上,从而形成结焦。
结焦的原因有很多,重要的是以下几点。让我们来分析一下。
1.煤种的影响:结焦的形成与煤种直接相关。煤质量差,灰分大,容易结焦。相反,结焦并不容易。
2.煤粉质量的影响:磨煤机钢球磨损严重、分离器堵塞、中速磨辊磨损、旋转分离器转速等因素导致磨煤输出减少。煤粉质量的下降不能保证煤粉的安全、温度和高效运输。如果不能及时添加煤粉,炉膛会长时间保持高温,使灰分有机会软化液化,为结焦创造条件。
3.炉内温度的影响:炉内燃烧器区域的温度越高,灰分越容易软化或熔化。这就为结焦创造了源头。结焦的可能性越大。燃烧区域内的温度越高,煤粉中挥发性物质的气化就越强。为结焦创造条件。
4.风煤比例的影响:风机对焦点的影响主要是引风机和一次性风机。锅炉引风机用于吸出炉内燃料燃烧产生的烟气并送入烟道。由于引风机吸出的烟气温度高,含有大量的灰分和杂质。因此,如果引风机风力不足,烟气中的灰分就不会被吸出,高温就会变成软状,然后变成液体,从而为结焦创造条件。
5.空气动力场特性的影响:在锅炉炉膛内。如果火嘴安装角度不正确,与空气匹配就不合理。这会导致炉内空气动力状况不佳。这会导致燃烧切割过大,偏离燃烧中心。高温烟气会冲洗水冷壁。烟气中的渣在凝固前与水冷壁接触,瞬时硬化表面形成结焦。
6.煤粉浓度和细度的影响:喷煤的煤粉质量也会导致结焦。
7.热负荷的影响:炉容积的热负荷、炉段的热负荷、燃烧器区域的热负荷、炉的几何尺寸都对锅炉结焦有影响。
8.吹灰器的影响:锅炉吹灰器长期不投入使用。加热表面的积灰会逐渐增加,也会因高温缺氧而变软变液,导致结焦。