鍋爐積灰結(jié)渣是鍋爐運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題,它不僅會(huì)影響鍋爐的換熱效率,還可能對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行造成威脅。以下是對(duì)鍋爐積灰結(jié)渣的原因、影響因素及種類(lèi)的詳細(xì)分析:
一、鍋爐積灰結(jié)渣的原因
煤質(zhì)特性:
煤的灰分含量、灰熔點(diǎn)、硫分等特性對(duì)鍋爐積灰結(jié)渣有顯著影響。煤灰熔融溫度過(guò)低,或煤中含硫量過(guò)高,均易導(dǎo)致鍋爐結(jié)渣。此外,煤粉顆粒過(guò)粗、灰分過(guò)高也會(huì)增加結(jié)渣的可能性。
煤在燃燒過(guò)程中,灰分中的礦物質(zhì)在高溫下會(huì)經(jīng)歷復(fù)雜的物理化學(xué)變化,形成熔融或半熔融狀態(tài)的灰粒,這些灰粒在隨煙氣流動(dòng)過(guò)程中,遇到溫度較低的受熱面時(shí),會(huì)迅速冷卻并粘結(jié)在管壁上,形成積灰或結(jié)渣。
鍋爐設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài):
鍋爐的燃燒工況、空氣動(dòng)力場(chǎng)分布、爐膛溫度等因素都會(huì)影響積灰結(jié)渣的形成。例如,二次風(fēng)調(diào)節(jié)不當(dāng)、爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)破壞、爐膛溫度過(guò)高等都會(huì)導(dǎo)致積灰結(jié)渣的產(chǎn)生。
此外,磨煤機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定、供粉不正常、吹灰器投入不及時(shí)或除渣不及時(shí)等也會(huì)加劇積灰結(jié)渣的問(wèn)題。
二、鍋爐積灰的影響因素
受熱面溫度:
當(dāng)受熱面溫度太低時(shí),煙氣中的水蒸汽或硫酸蒸汽在受熱面上發(fā)生凝結(jié),使飛灰粘在受熱面上。
煙氣流速:
煙氣流速過(guò)低易發(fā)生受熱面堵灰,但流速過(guò)高則會(huì)導(dǎo)致受熱面磨損嚴(yán)重。
灰粒特性:
灰粒的粒度、形狀、表面特性等都會(huì)影響其被吸附到受熱面上的能力。粒度越小,相對(duì)表面積越大,越容易被吸附。
氣流工況和管子排列方式:
氣流工況的變化會(huì)影響灰粒在受熱面上的沉積行為。錯(cuò)列管束中氣流擾動(dòng)大,積灰相對(duì)較少;而順列管束中除一排管子外,均易發(fā)生嚴(yán)重積灰。
三、鍋爐積灰的種類(lèi)
浮灰積灰:
主要發(fā)生在對(duì)流段、空氣預(yù)熱器、省煤器、除塵器等煙道各部位。積灰主要由粒度小于30μm的飛灰粒子產(chǎn)生,呈干松狀,粘結(jié)力小,易于清除,但熱阻大,對(duì)鍋爐熱效率影響明顯。
結(jié)渣:
主要發(fā)生在爐膛的輻射管、凝渣管、過(guò)熱器前部等高溫對(duì)流受熱面上。飛灰呈熔融狀粘性顆粒,在隨煙氣流動(dòng)過(guò)程中迅速冷卻并粘結(jié)在管壁上,形成有層次的焦渣。
高溫粘結(jié)灰:
主要發(fā)生在煙溫較高區(qū)域的爐膛和高溫對(duì)流受熱面上。燃料中含有的金屬元素分子在燃燒中升華,遇到溫度較低的受熱面管壁時(shí)冷凝,并與煙氣中的氧化物化合形成熔融狀粘性鹽類(lèi)物質(zhì),進(jìn)而捕捉大量飛灰。
低溫粘結(jié)灰:
一般發(fā)生在空氣預(yù)熱器及其以后的冷段。灰粉粒子中的碳粒子吸附煙氣中的硫酸根、亞硫酸根及水形成粘性強(qiáng)的含有硫酸的碳粒子,沉積或冷凝在受熱器表面上形成硬結(jié)水泥狀焦渣。
綜上所述,鍋爐積灰結(jié)渣是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,受到多種因素的影響。為了有效控制積灰結(jié)渣問(wèn)題,需要從煤質(zhì)選擇、鍋爐運(yùn)行調(diào)整、設(shè)備維護(hù)等多方面入手。
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