水煤浆锅炉结渣特性研究分析

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1、水煤浆锅炉结渣特性研究分析（浙江百能科技有限公司浙江杭州310012）:对宁波海越新材料有限公司动力站3×240t/h水煤浆锅炉的燃料及水煤浆的制浆煤种祌木煤和兖州煤成份进行了实验及研宄，结合锅炉设计参数对锅炉的结濟特性进行分析。结果表明海越动力站锅炉结焦主要因素是：1.制浆用的神木煤的结焦性能严重，造成锅炉燃用的水煤浆也具有较高的结焦性能，2.为控制低NOx燃烧，将主燃烧区域的空气过量系数控制在0.82左右的还原性氛围造成煤灰熔点降低；3.锅炉炉膛燃烧IX域内为维持水煤浆稳燃的卫燃带提供了结濟附着点。

2、关键词：水煤浆；锅炉；结渣；煤灰成份；0引言宁波海越新材料有限公司新建3×240t/h水煤浆锅炉于2014年7月建成投产后一直安全稳定运行，总体运行情况较好。不足之处是炉内有结濟现象，且在停炉后有大块濟块掉落。锅炉结濟主要结在锅炉卫燃带上，掉落的焦块外部颜色偏黄，内部偏青灰色，部分焦块内部黝黑，且硬度较大。掉落下来的焦块一般尺寸相对较大，容易对冷灰斗水冷壁造成损伤，或积攒在冷灰斗下部捞濟机上部的较窄区域，不利于锅炉清灰除濟，会对锅炉安全稳定运行造成一定的影响。如图：下.燃带结焦捞濟机积濟掉落的焦块1锅炉

3、结渣分析结渣过程的复杂性和影响因素较多，对炉内结渣趋势较难于准确预测，但随着燃煤技术的发展，长期的研宄总结，认为主要可以分为以下几点：炉内温度水平和炉内热负荷；煤灰熔点和灰成份；炉内燃烧区域的气氛；炉内流场；附着面；针对宁波海越动力站锅炉的结渣现象，分别对可能造成锅炉结渣的主要因素进行分析炉内温度水平和炉内热负荷分析炉内温度越高处于熔融状态的灰分越多，炉内结渣的可能性越大。炉膛断面热负荷和燃烧器区域面积热负荷对燃烧区域的烟温水平冇直接影响。本锅炉及燃烧器设计的各项热负荷：炉膛设计时，100%负荷下的容积热负荷、截面

4、热负荷和都在推荐值范围内选取，且燃烧器区域壁面热负荷还相对较小于推荐值。所以本项0锅炉的各项热负荷设计值均不会对锅炉结焦产生大的影响。煤灰熔点和灰成份分析2014年10月从海越公司分别取水煤浆杨品、制水煤浆用的神木煤和兖州煤原煤样品、焦块样品、炉渣样品冋浙江大学热能研究所能源清洁利用国家重点实验室，分别对燃料进行工业分析，对各样品的灰成份进行分析；分析结果如表1.2-1、表1.2-2、表1.2-1燃料工业分析结果表1.2-2灰成份分析结果随着燃煤技术的发展，长期的研究总结，得出一些通过灰成份分析结渣倾向的方法，通过

5、煤灰成份碱酸比、硅铝比、硅比、结渣指数RS、沾污指数RF等参数可以判断结渣性能，另外也可以通过灰熔点的半球温度和变形温度计算RT数值判断结渣性能。根据推荐的计算方法将各样品的各项指标数计算如表1.2-3:表1.2-3样品的指标数各项指标的推荐判断值如表1.2-4：表1.2-4各指标的推荐判断值结合表1.2-3、表1.2-4得出结论如下：1）神木煤样品中的灰各项参数中硅比、Rs、Rf都标示着神木煤的中等结焦性，酸碱比、硅铝比标示着神木煤具有高结焦性，RT只有1204°C标示着神木煤有严重结焦倾向。可以看出神木煤所奋特

6、性指标都是利于结焦。且神木煤化验结果显示含铁量较高，易造成在还原性气氛下易生成金属性渣。祌木煤中碱酸比升高造成酸碱矿物反应增加，生成更多的低熔点的复合物或低熔点共晶体，从而使得神木煤结焦特性严重。2）兖州煤样品中的灰各项参数中仅有酸碱比与硅比在中等结焦范围，其硅铝比、Rs、Rf、RT都表明兖州煤属于不易结焦的煤种。3）水煤浆样品中的灰各项参数中酸碱比和硅比都标示着水煤浆的中等结焦性，沾污指数Rf与RT都标示着水煤浆具冇高结焦性，H冇研究表明灰的烧结强度与沾污指数的幂RF2.811呈正比关系，所以RF越高表示烧结强度

7、高，结成的焦块硬度、强度较大；RT较低则表明炉内处于熔融或半熔融状态下的灰相对较多，容易形成较大块的焦块。4）炉渣和焦块的各项化验结果和性能指标都和水煤浆比较接近。5）综上所述：海越公司动力站所燃用的水煤浆的结焦特性属于中等偏高，其结焦特性主要是由生产水煤浆所用的神木煤引起的，而其所用兖州煤则适当缓解了结焦强度。炉内燃烧区域的气氛分析燃料在缺氧条件下燃烧，煤灰中的铁金属会转化为低熔点的亚铁，低熔点成份比例增加，一些高熔点的矿物也会转化为低熔点共晶体。一般认为在还原性气氛下煤灰的灰熔点明显降低。本项0锅炉炉膛各层空气

8、过量系数设计值：本项0锅炉炉膛的总空气过量系数为1.2,但因本锅炉燃烧器为低NOx燃烧器，为更好的控制锅炉NOx排放，设计时将主燃烧区域的逐层空气过量系数控制在1.0以下，iL主燃烧区域总空气过量系数控制在0.82左右。该设计使得主燃烧区域始终处于还原性气氛下，会造成煤灰熔点有所下降，一定程度上会使主燃烧区域结焦加剧。炉内流场分析本项0锅炉主燃烧器各喷U假想