锅炉结渣机理及煤潜在结渣特性

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2、圈⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯塑笙理娶潸套绩渣赞锅炉结渣机理及煤潜在结渣特性顾志恩，柳美瑛(浙江省电力建设总公司，浙江宁波315010)摘要：判断煤质燃烧、燃烬和潜在结渣特性是燃煤电厂锅炉的设计基础。本文对煤的燃烧和结渣特性进行分析。分析结果可供锅炉设计及电厂运行参考。关键词：锅炉结渣；灰粒输运；炉内温度．中图分类号：TK2文献标识码：B文章编号：1671—9913(2006)02—0039—04MechanismofSlagBondinginBoilerandLatencyC

3、haracteristicofSlagBondinginCoalGUZhi—en，LIUMei—ying(ZhefiangElectricPowerConstructionCorporation，Ningbo315010，China)Abstract：Combustionandslaggingpropertyjudgementofthecoalisessenceforboilerdesigninthepowerplant．AnMysisforthecombustionandslaggingpropertyofthecoalismadeinthearti

4、cleandtheresultisusefulforboilerdesignandpowerplantoperation．Keywords：boilerslgging；ashconveying；boilertemperature．燃煤电厂锅炉结渣危害极大，国内某电厂源于形成煤的植物生长过程，基本上以分子状就因为炉内结渣造成重大事故。而结渣是个很态均匀分布于煤中，其在煤中的含量很小，不复杂的物理化学过程，国内外许多研究机构对超过2％～3％；次生矿物质是指在成煤过程中，结渣机理进行了长期的研究和探索，积累了许因地壳变动使外界泥沙混入煤层中的矿物质，多关于锅

5、炉结渣知识，提出了行之有效的防结离散地、较均匀地分布于煤粒中。而外来形矿渣设计和运行技术措施。然而由于结渣涉及了物质则是指采煤时混入到煤层中大块或层状的煤的燃烧、炉内传热、传质、煤的潜在结渣倾岩石，它具有原矿物质的一般特性。在煤破碎向、煤灰粒子在炉内运动以及煤灰与管壁间的时有些外来矿物质可能会从煤中分离出来。粘附等复杂的过程，至今还没有能定量描述结三种灰分在煤中的存在形态不同，在燃烧渣过程的数学模型。过程中其形态变化不同。对原生灰分，与煤中有机物相联系的Na离子，K离子及其氧化物在1煤灰在燃烧过程中形态变化高温下挥发成气态。对于与煤有机体相连的钙煤中的

6、灰可以分为三类，即原生矿物质，和镁离子，当煤燃烧，煤颗粒表面边界层中的次生矿物质和外来矿物质。原生矿物质主要来含氧量足够低时，也会导致钙和镁离子，当煤·收稿日期：2006一O1—27作者简介：顾志恩(1965一)，男，浙江宁波人，工程师。电力勘测设计2￡)年c)2月第2剽39维普资讯http://www.cqvip.com绩理垦攫查绩童特蛙』⋯⋯⋯⋯⋯⋯．燃烧，煤颗粒表面边界层中的含氧量足够低时，沉积层的形成过程。初始沉积为厚度为0．2～也会导致钙和镁的挥发，但是挥发性的钙和镁0．5mm的化学活性高的薄灰层，它是由尺寸小于一旦到达氧化性气氛中(含氧量约

7、为3％)便5um的灰颗粒所组成的。对于具有潜在结渣倾向会迅速氧化而生成小于1微米的小颗粒。挥发的煤，初始沉积层主要是由挥发的灰组份在水冷态的钠、钙、钾一方面在残留灰粒表面发生非壁上冷凝而形成。对于潜在结渣倾向小的煤，初均相的冷凝，生成低熔点灰粒相，另一方面，始沉积层由挥发性灰组份的冷凝和微小颗粒的热也发生均相成核凝结，生成0．02～0．5Ixm灰尘迁移沉积共同起作用而形成。初始沉积层具有良微粒。好的绝热性能，它的形成使管壁外表面温度升对于离散分布在煤中的次生灰分，在煤粒高。另一个沉积过程为较大灰粒在惯性力作用下燃烧过程中，随着碳的消耗，离散的灰粒发生冲

8、击到管壁的初始沉积层上，当初始沉积层具有积聚(核缩过程)。或者，碳燃烧时发生破裂，粘性时，它捕获惯性力输运的灰颗粒，并使渣层灰粒也跟着破碎，形成不同尺寸的灰粒。厚度迅速增加。由于初始沉积层主要是由挥发份对于外在灰分，有些灰粒在燃烧过程中熔灰组分的冷凝及微小颗粒的热迁移而引起，因而化，粘接在一起形成较大的灰粒，而有些灰粒从工程角度考虑，很难防止初始沉积层的形成，随着碳粒在熔化过程中的爆破，形成尺寸较小不过好在初始沉积层的厚度较薄，因而初始沉积残留飞灰。层并不会对锅炉的安全运行构成威胁。造成炉内结渣迅速增加，并对锅炉安全运行构成威胁的主2灰粒的输运、粘接和

9、长大要因素是惯性的沉积。灰颗粒向水冷壁面输送，这是结渣的重要由惯性输送的灰粒在初始沉积层上的粘