电站锅炉结渣机理研究和防止结渣的方法 毕业论文

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1、第一章绪论能源问题已成为世界各国所关注得重大问题，我国用于发电、工业生产和生活取暖等锅炉得煤耗量要占总开采量得一半以上。为了保证锅炉工作安全可靠和节约能源，当今锅炉工作者得重点应着眼于锅炉的烟气侧，即锅炉受热面外部工作过程—结渣、积灰、腐蚀和磨损。而力求消除和减轻灰渣污染与金属磨蚀，是研究锅炉受热面外部工作的主要任务。燃用化石矿物燃料的锅炉受热面，或多或少都会遭受到烟气流中固体质点和酸性与有害气体的污染。燃煤锅炉的炉膛结渣(亦称结焦)，对流受热面的积灰与低温腐蚀是屡见不鲜的。结渣属于粘结性灰污，其带来的危害性通常要比松散性灰污严重得多。当锅炉发生结渣当锅炉发生结渣时，由于灰污具有比金

2、属壁大得多的热阻，因而降低了传热效果，增加了锅炉排烟损失，使锅炉效率降低，且增加了通风电耗。同时，由于结渣且有局部性，因而影响到受热面内部汽水正常工作。严重的结渣将堵塞烟气通道及炉膛排渣口和使汽水管过热爆管，破坏设备连续运行。大的渣块掉下，则可能砸坏冷灰斗。结渣也加剧了金属的腐蚀。为清除结渣有时不得不停炉.为防止结渣，也迫使一些锅炉长期在低负荷下运行。因此，结渣严重影响锅炉的可用率、出力及安全性。带来巨大的经济损失。我国近年来，由于电站用煤品种多变，劣质煤的大量使用，锅炉结渣情况日益突出。对我国电站调查表明，有相当数量的锅炉存在不同程度的结渣。由此，不仅造成了经济上的损失，也加剧了我

3、国电力不足的矛盾。如何消除和防止锅炉受热面结渣已成为我国锅炉工作者的一大任务。本文对结渣进行理论和实践研究，对电站锅炉的安全经济运行具有重要意义。一结渣的危害性锅炉结渣不但增加了锅炉受热面的传热阻力，使受热面传热恶化、煤耗增加、降低锅炉的热经济性，还可能造成烟气通道的堵塞，影响了锅炉的安全运行，严重时会发生设备损坏、人身伤害事故。锅炉结渣即锅炉结焦，对锅炉运行危害严重：53（一）结渣会降低炉内受热面的传热能力。灰污在受热面沉积后从烟气侧到汽水侧的传热过程中，沉积物的导热系数较其他环节介质小得多(见表1)。图1表明:当受热面积有3mm疏松灰或10mm熔融渣时，就可造成炉膛传热下降40%

4、，相应的炉膛出口烟温升高近300℃。而锅炉运行中的实测也表明，当炉膛积灰厚度由1mm增至2mm时，传热减少28%。由于其导热系数很低，热阻很大，一般玷污数小时水后水冷壁的传热能力会降低30%～60%使得炉内火焰温度后移，炉膛出口烟温相应提高，会使省煤器各空气预热器堵塞，传热恶化，从而提高排烟温度，降低锅炉运行经济性。表1图1灰沉积对炉膛传热和出口烟温的影响A1、A2——疏松灰沉积B1、B2——熔融渣（二）在传热作用减弱的情况下，为了维持同样蒸发量，就需要消耗更多的燃料。以提高燃烧室内各部位的烟气温度，这时必须相应增加通风量，使送引风机负荷增高，厂用电增大。由于通风设备容量有限，加之结

5、渣情况下容易发生烟气通道的局部堵塞，可能因引风量不足，燃烧室内产生正压，甚至限制锅炉出力，（三）53由于炉膛出口烟温提高，导致过热汽温度过高，这不仅危害过热器，还会引发汽轮机的事故。另外，还能使飞灰易粘结在对流和屏式过热器上，引起过热器的玷污和腐蚀。（四）由于总的传热阻力增大，会使锅炉可能无法维持在满负荷下运行，只好增加投煤量，引起炉膛出口烟温进一步的提高，使灰渣更容易粘在受热面上，形成恶性循环，导致发生一系列锅炉恶性事故，如过热器，省煤器管束堵灰，爆裂，空气预热器大量漏风，出渣系统堵死。烟温升高还会导致蒸汽过热汽温偏高，使金属管子处于超温运行状态。（五）在高温作用下，粘结在水冷壁或

6、高温过热器上的灰渣会与管壁发生复杂的化学反应，形成高温腐蚀。发生高温腐蚀时水冷壁管平均腐蚀量达0.8～2.6mm/s。如燃用高硫煤时，腐蚀区受火焰的直接冲刷，其腐蚀速度可达5mm/a以上，运行不当时，经常会发生爆管停炉。因此，锅炉结渣灰污可看作是高温腐蚀的前兆。（六）燃烧室上部结渣掉落时，可能砸坏冷灰斗水冷壁管。结渣严重时，下部冷灰斗处因上部渣块掉下和壁面直接结渣而堆积大量硬质焦渣，阻碍了落灰的排除，会使冷灰斗出口逐渐堵塞。以致不能维持运行。（七）喷燃器出口处，可能因结渣而影响煤粉气流的正常喷射，甚至喷口被焦渣堵住或因焦渣影响引起气流偏移，形成局部高温，烧坏喷燃器，（八）结渣以后，为

7、了维持锅炉出力，增加入炉燃料量而通风不足时，燃烧不易完全，一些可燃物可能被带到对流受热面，在烟道角落堆积起来维持燃烧，发生烟道再燃烧现象，这时在燃烧部位的受热面表面温度急剧升高，会造成破坏性的后果。（九）由于积灰，结渣腐蚀及磨损而造成经济损失这可纳如下：1经国内外资料统计，由于炉膛及排烟温度的提高，致使锅炉平均效率降底3%～5%，并增加煤耗，2要经常停炉检查；因少发电量带来了很大的损失，3只能低负荷运行，如某台200MW锅炉燃用灰熔点低的煤（T1=1140