鍋爐受熱面結(jié)渣過(guò)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(gè)基本條件構(gòu)成,一是火焰貼近爐墻時(shí),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(gè)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(gè)方面:一是煤灰的熔點(diǎn)溫度,二是灰渣的粘性。一般灰熔點(diǎn)低的煤容易結(jié)渣,與此同時(shí),低灰熔點(diǎn)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(yùn)行條件變化時(shí),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(diǎn)溫度降低時(shí),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(lèi)煤時(shí),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(duì)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(shí),這必然結(jié)渣。對(duì)于布置旋流式燃燒器的爐膛,當(dāng)旋流強(qiáng)度太大時(shí),會(huì)引起火焰貼壁。
或某只燃燒器的旋流強(qiáng)度過(guò)小,氣流射程太長(zhǎng)時(shí),可能使氣流直沖對(duì)面爐墻或頂撞對(duì)面的火焰而導(dǎo)致結(jié)渣。
4、鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)當(dāng)爐內(nèi)局部區(qū)域過(guò)量空氣過(guò)小且煤粉與空氣混合不均勻時(shí),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(diǎn)溫度就會(huì)降低,有時(shí)會(huì)使熔點(diǎn)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(shí),由于燃燒放熱過(guò)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(huì)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(shí)間比較長(zhǎng),當(dāng)煤粉中粗煤粉的比例增加時(shí),容易引起火焰延長(zhǎng),導(dǎo)致?tīng)t膛出口處的受熱面結(jié)渣。
6、鍋爐吹灰吹灰器長(zhǎng)期不投,受熱面積灰增多時(shí),可能導(dǎo)致結(jié)渣。
7、鍋爐燃用混煤鍋爐燃用混煤時(shí),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(shí),結(jié)渣會(huì)減輕。
鍋爐結(jié)渣是多種因素綜合影響的結(jié)果,不過(guò)總是有幾個(gè)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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