煤粉锅炉燃烧调整减轻结渣试验研究

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1、煤粉锅炉燃烧及风量调整减轻结渣试验摘要：结渣影响锅炉运行，如煤种不变，通过燃烧优化保证安全运行是值得研究的课题。通过对煤粉锅炉的试验，研究其运行方式与结渣的关联性。结果表明，开大上下二次风门，适当关小中二次风，拉长火焰，使炉膛火焰充满度更好，降低火焰中心温度，可以有效减少结渣。仅改变配风方式对炉膛温度影响不大，不影响锅炉负荷，牺牲效率。全开一次风冷却风可以降低风粉混合物温度20C左右，能增加一次风量，推迟着火，减小喷燃器口结焦。其次是提高运行氧量，降低负荷可明显减轻结渣，负荷下降10%左右，对炉膛温度影响不大，而下降25%以上则会明显降低炉膛温度，减轻结渣。关键字：煤粉锅炉、

2、炉膛结渣、风量、燃烧调整试验0前言炉膛结渣对锅炉运行危害极大，轻则影响锅炉负荷，重则发生恶性事故，炉膛结渣与煤种燃烧特性和锅炉运行状态密切相关，在煤种无法改变的情况下，通过燃烧调整可以减轻结渣。炉膛结渣具有缓慢发展的特点，在实际运行中，主要受炉膛温度水平的影响,两者互相促进。从结渣机理分析炉膛结渣的判断依据，然后介绍调整配风方式，运行氧量，开启一次风冷却风，降低锅炉负荷等不同运行方式对炉膛温度和结渣的关系，总结不影响锅炉负荷及效率、不影响负荷牺牲效率、降低负荷3种条件下，控制炉膛结渣的最佳方法。1结渣判断依据研究1.1结渣机理简述结渣的本质可以概括地表述为：当温度高于灰熔点的

3、烟气冲刷受热而时，烟气中熔融的灰渣粘附到受热面上，造成结渣。但是，燃煤锅炉的结渣仍是个很复杂的物理化学过程，他涉及到煤的燃烧、炉内传热传质、煤的潜在结渣倾向、煤灰粒子在炉内运动以及煤灰与管壁间的粘附等复杂过程。煤屮的灰是指存在于煤屮的所有的无机物质，可以分为3类，即原生矿物质、次生矿物质和外来矿物质。3种灰分在煤中的存在形态不同，在炉内的生成机理也不同。灰颗粒向水冷壁面输运是结渣的重要环节。其输运机理主要有3类：第一类为挥发性灰的气相扩散，第二类为热迁移，第三类为惯性迁移。由于灰粒的形成机理及输运机理不同，灰渣在管壁上沉积在2个不同的过程，即初始沉积和惯性沉积。造成炉内结渣迅

4、速增加，并对锅炉安全运行构成威胁的主要因素是惯性沉积。1.2影响结渣主要因素由炉内结渣机理可见，灰渣的惯性沉积是影响炉内结渣的关键。而影响灰渣的惯性沉积的非煤种原因的主要影响因素可以归结为以下几点：121炉内温度水平和温度场分布由惯性输送的灰粒在初始沉积层上的粘接除与初始层的性质有关外，还与撞击灰粒的温度水平有关，当撞击灰粒的温度很高，呈熔融状液态吋，很容易发生粘接，使结渣过程加剧。电站锅炉炉内屮心温度约为1500°C〜1700°C,煤粒燃烧时其本身温度要比炉内高200°C-300°C,因而煤灰在炉膛中心几乎全部为液态。在液态灰颗粒受惯性作用而向水冷壁运动过程中，由于灰颗粒运

5、动速度快，受到的冷却效果差，熔融的灰颗粒横容易粘附，使渣层迅速积聚长大。因此，惯性撞击灰粒在撞击水冷壁吋的状态对渣的结聚、长大具有重要影响。1.2.2炉内气流结构及煤粉细度在四角燃烧锅炉中，气流在炉内作旋转运动，受惯性力作用，煤粉颗粒向旋转气流外侧聚集，因此，煤粉浓度切圆要比速度切圆大。减少炉内气流切圆直径,降低煤粉细度均可减小煤灰颗粒向水冷壁的惯性迁移，有利于减轻结渣。1.3本实验研究炉内结渣的判断依据根据炉内结渣机理研究，在非煤种因素中，影响结渣的主耍因素为炉内温度水平和温度场分布以及炉内气流结构和煤粉细度等。木实验研究采用对炉膛温度进行测量比较为主，炉内燃烧器区域结渣情

6、况观测对比为辅，并结合锅炉各段烟温、汽温、减温水量等参数对炉内结渣情况进行综合评估。2试验锅炉简介试验锅炉为WDLZ240/9.8-3型煤粉锅炉，热风送粉，四角切圆、中间仓储式钢球磨制粉系统，均等配风，燃烧器自下而上分别为二、一、二、一、二、一、二、三、燃尽风，设计煤种为晋西北烟煤，表1为锅炉主要设计参数，表2为设计及常用煤种主要参数。该锅炉燃烧器区域水冷壁经常发生结渣现象，有时出现冷灰斗堵塞现象。表1锅炉主要设计参数项目数值主汽流量/(t-hH)240主汽温度/°c540主汽压力/MPa9.8给水温度/°C215冷风温度/°c20热风温度/°c325排烟温度/°c139.6

7、锅炉设计效率/%91.06表2设计及常用煤种主要参数项目设计煤种常用煤种Car/%52.3945.28Har/%2.92.07sar/%1.51.2Oar/%5.875.21Nar/%0.890.93war/%8.76.0Aar/%28.89.30.67Vdaf/%23.9325.26Qnet.ar/(MJ-kg1)19.3621.23DT/°C>1500>15003主要测试方法试验期间保持锅炉负荷稳定，各运行参数基本不变，制粉系统投运方式不变,主要测试方法如下：(1)着火与结渣情况观测：一次风喷口附近