420t／h锅炉炉膛结渣试验研究

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1、第34卷第11期华电技术Vo1．34No．112012年11月HuadianTechnologyNOV．2012420t／h锅炉炉膛结渣试验研究姜宏武(安庆石化热电厂，安徽安庆246002)摘要：以某电厂420t／h锅炉为实例，对结渣机制进行了分析，以炉膛结渣为判断依据，介绍了调整配风方式、运行氧量及其降低锅炉负荷等不同运行方式对炉膛温度和结渣的影响，提出了控制炉膛结渣的最佳方法。关键词：煤粉锅炉；炉膛结渣；燃烧调整试验中图分类号：TK227．1文献标志码：B文章编号：1674—1951(2012)11—0018—04由于灰

2、粒的形成机制及输运机制不同，灰渣在0引言管壁上沉积存在2个不同的过程，即初始沉积和惯炉膛结渣对锅炉运行危害极大，轻则影响锅炉负性沉积。导致炉内结渣迅速增加并对锅炉安全运行荷，重则会发生恶性事故。低氮燃烧易产生炉膛结构成威胁，其主要因素是惯性沉积。渣。炉膛结渣与煤种燃烧特性和锅炉运行状态密切1．2影响结渣主要因素相关，在煤种无法改变的情况下，通过燃烧调整可减由炉内结渣机制可见，灰渣的惯性沉积是影响轻结渣。炉膛结渣具有缓慢发展的特点，在实际运行炉内结渣的关键。而影响灰渣惯性沉积的非煤种原中，主要受炉膛温度水平的影响，两者互相促进

3、。因的主要影响因素可归结为2点。通过对420t／h煤粉锅炉进行试验，研究了运行(1)炉内温度水平和温度场分布。由惯性输送方式与炉膛结渣的关联性。研究结果表明，在不影的灰粒在初始沉积层上的黏结除与初始层的性质有响锅炉出力及效率的前提下，改变配风方式对炉膛关外，还与撞击灰粒的温度水平有关，当撞击灰粒的温度的影响不大；在不影响锅炉出力及牺牲效率的温度很高，呈熔融状液态时，很容易发生黏结，致使条件下，全开一次风压力冷风效果最好。降低锅炉结渣过程加剧。电站锅炉炉内中心温度为1500～负荷可明显减轻炉膛结渣，其效果与其降幅有关，负170

4、0℃，煤粒燃烧时其本身温度要比炉内温度高荷下降20％左右对炉膛温度影响不大，而下降35％200～300oC，因而煤灰在炉膛中心几乎全部为液以上则会使炉膛温度明显降低。态。在液态灰颗粒受惯性作用而向水冷壁运动的过程中，由于灰颗粒运动速度快，受到的冷却效果差，1结渣判断依据熔融的灰颗粒很容易黏附，使渣层迅速积聚长大。1．1结渣机制简述因此，惯性撞击灰粒在撞击水冷壁时的状态对渣的结渣的本质可概括地表述为：当温度高于灰熔积聚、长大具有重要影响。因此，炉内温度水平和温点的烟气冲刷受热面时，烟气中熔融的灰渣黏附到度场分布是产生严重结渣的

5、主要影响因素。受热面上，造成结渣。燃煤锅炉结渣是一个复杂的(2)炉内气流结构及煤粉细度。在四角燃烧锅物理、化学过程，涉及煤的燃烧、炉内传热传质、煤的炉中，气流在炉内做旋转运动，受惯性力作用，煤粉潜在结渣倾向、煤灰粒子在炉内运动以及煤灰与管颗粒向旋转气流外侧聚集。因此，煤粉浓度切圆和壁问的黏附等复杂过程。温度切圆要比速度切圆大。减少炉内气流切圆直煤中灰分是指存在于煤中的所有的无机物质，径，降低煤粉细度均可减小煤灰颗粒向水冷壁的惯灰分可分为3类，即原生矿物质、次生矿物质和外来性迁移，有利于减轻结渣。矿物质。3种灰分在煤中的存在形

6、态不同，在炉内1．3炉内结渣的判断依据根据炉内结渣机制，在非煤种因素中，影响结渣的生成机制也不同。灰颗粒向水冷壁面输运是结渣的重要环节。其的主要因素为炉内温度水平和温度场分布及炉内气流结构和煤粉细度等。输运机制主要有3类：第1类为挥发性灰的气相扩该试验研究是以炉膛温度进行测量比较为主，散，第2类为热迁移，第3类为惯性迁移。炉内燃烧器区域结渣情况观测对比为辅，结合锅炉收稿日期：2012—05—12；修回日期：2012—08—02各段烟温、汽温和减温水量等参数对炉内结渣情况第11期姜宏武：420t／h锅炉炉膛结渣试验研究·19·

7、进行综合评估。温度，从每个观火孑L测量炉膛的温度场，其炉膛温度场测孔分布如图1所示。2试验锅炉试验锅炉为SG一420／140一M415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，下2层一次风集中布置，燃烧器自下而上分别为二次风、一次风、一次风、二次风、一次风、二次风、三次风、二次风，设计煤种为淮北烟煤，常用煤种为大混图1炉膛温度场测孔分布煤，表1为锅炉主要设计参数，表2为设计及常用煤(3)烟气成分测量及煤粉、飞灰、炉渣取样分析。种主要参数。该锅炉燃烧器区域水冷壁经常发生结(4)运行参数记录。主汽压力、温度、流量

8、、再渣现象，多次出现冷灰斗堵塞现象。热汽压力、温度、给水压力、温度、流量、排烟温度、热表1锅炉主要设计参数风温度、冷风温度、炉膛出口(过热器)氧量、系统风压、一次风风压及减温水量等。4试验结果4．1配风方式对炉内结渣的影响锅炉共配置4层二次风，习惯采用的运行方式为。4。＼均等配风，为研究配