鍋爐受熱面結(jié)渣過程與多種復(fù)雜因素有關(guān)。
鍋爐爐膛任何原因的結(jié)渣都有兩個基本條件構(gòu)成,一是火焰貼近爐墻時,煙氣中的灰仍呈熔化狀態(tài),二是火焰直接沖刷受熱面。
但是,與這兩個因素相關(guān)的具體原因很復(fù)雜。這些因素是:
1、鍋爐煤灰特性和化學(xué)組成煤灰特性主要表現(xiàn)在兩個方面:一是煤灰的熔點溫度,二是灰渣的粘性。一般灰熔點低的煤容易結(jié)渣,與此同時,低灰熔點的灰份通常粘附性也強(qiáng),因而增加了結(jié)渣的可能性。
鍋爐在運行條件變化時,煤灰的結(jié)渣特性也可能灰變化。例如,爐膛溫度升高,或受熱表面積灰導(dǎo)致壁面溫度升高,火爐內(nèi)局部地區(qū)產(chǎn)生還原性氣氛,使灰的熔點溫度降低時,結(jié)渣傾向就可能增加。
2、鍋爐爐膛溫度水平爐內(nèi)燃燒器區(qū)域的溫度越高,煤灰越容易達(dá)到軟化或熔融狀態(tài),結(jié)渣的可能性就越大。而影響燃燒器區(qū)域溫度水平的因素也很多。例如,前述的斷面熱強(qiáng)度與燃燒器區(qū)域的壁面熱強(qiáng)度、燃料的發(fā)熱量、水份含量以及鍋爐負(fù)荷的變化等。
如果鍋爐改燒發(fā)熱量大的同類煤時,由于燃放熱增多,燃燒器區(qū)域溫度水平就高,結(jié)渣的可能性就大。而鍋爐負(fù)荷越高,送入爐內(nèi)的熱量也越多,結(jié)渣的可能性也越大。
3、鍋爐燃燒火焰貼墻對于四角布置直流式燃燒器的爐膛,煤粉氣流由于受到氣流剛度,補(bǔ)氣條件和鄰角氣流的撞擊等影向而引起火焰貼墻時,這必然結(jié)渣。對于布置旋流式燃燒器的爐膛,當(dāng)旋流強(qiáng)度太大時,會引起火焰貼壁。
或某只燃燒器的旋流強(qiáng)度過小,氣流射程太長時,可能使氣流直沖對面爐墻或頂撞對面的火焰而導(dǎo)致結(jié)渣。
4、鍋爐過量空氣系數(shù)當(dāng)爐內(nèi)局部區(qū)域過量空氣過小且煤粉與空氣混合不均勻時,可能產(chǎn)生還原性氣氛,而煤粉在還原性氣氛不能充分氧化,灰份中的Fe2O3被還原成FeO,F(xiàn)eO與SiO2等形成共晶體,其熔點溫度就會降低,有時會使熔點下降150~200oC,因而,結(jié)渣傾向隨之增加。
或者,采用高煤粉濃度燃燒方式時,由于燃燒放熱過于集中,使局部區(qū)域溫度升高且處于還原性氣氛,結(jié)渣也會傾向嚴(yán)重。當(dāng)然這也與灰的熔融特性有關(guān)。
5、鍋爐煤粉細(xì)度粗煤粉的燃燒時間比較長,當(dāng)煤粉中粗煤粉的比例增加時,容易引起火焰延長,導(dǎo)致爐膛出口處的受熱面結(jié)渣。
6、鍋爐吹灰吹灰器長期不投,受熱面積灰增多時,可能導(dǎo)致結(jié)渣。
7、鍋爐燃用混煤鍋爐燃用混煤時,灰渣的特性有可能改變。一般結(jié)渣性強(qiáng)的煤與結(jié)渣性弱的煤混合時,結(jié)渣會減輕。
鍋爐結(jié)渣是多種因素綜合影響的結(jié)果,不過總是有幾個關(guān)鍵因素起先導(dǎo)作用。比較重要的因素是煤灰的熔融特性、水冷壁的冷卻能力、以及火焰貼墻等。
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