锅炉结焦的原因分析及预防措施通用版.docx
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锅炉结焦的原因分析及预防措施通用版
锅炉结焦的原因分析及预防措施(通用版)
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(安全管理)
单位:
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___________________
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锅炉结焦的原因分析及预防措施(通用版)
导语:
做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。
显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。
1前言
锅炉结焦是燃煤工业锅炉运行中比较普遍的现象。
它会破坏正常燃烧工况,减少锅炉出力,破坏正常水循环,造成爆管事故,严重时还会使炉膛出口堵塞而被迫停炉。
2结焦的原因
2.1煤质因素
煤在燃烧时,其灰分熔融特性温度用变形温度t1、软化温度t2和熔化温度t3数值表示。
软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标。
灰的成分不同,其熔点也不同。
煤中的硫化铁、氧化亚铁、氧化钾和氧化钠含量大时,灰熔点低,就容易结焦;煤中的氧化硅、氧化铝含量大时,灰熔点高,就不易结焦。
煤的灰熔点一般在1250~1500℃(高于锅炉炉膛受热面的设计温度),而有些煤的灰熔点则低于1100℃,燃用了这种煤非常容易结成焦块。
2.2设计、安装原因
炉膛容积大小或锅炉超负荷运行,造成炉膛热负荷过高;辐射受热面布置较少,水冷壁管间距过大,吸热量小;炉膛出口烟气温度选得太高;炉膛出口流通截面狭窄,火焰中心位置太高。
这些都会成为锅炉在运行中产生结焦的原因。
2.3操作使用
如果送引风量太大,进行强化燃烧,炉温超过煤灰粘结温度时,会形成高温结焦。
如果配风不当,煤不完全燃烧,会产生大量一氧化碳及氢等气体,使灰中熔点较高的三氧化二铁还原成熔点很低的氧化铁,降低了灰熔点(可能降低300~350℃)。
这时,虽然炉膛出口烟温低于煤灰的软化温度t2,但仍会形成剧烈的结焦。
沸腾燃烧锅炉比较容易出现“低温结焦”就是这个缘故。
2.4清渣打焦
打焦清渣不及时,把灰渣和红火混在一起,会加剧焦渣形成。
3防止和消除结焦的措施
3.1改进炉膛结构
改进炉膛结构的目的是要控制炉膛容积大小和烟温,防止结焦通常要将炉膛出口烟温控制在煤灰变形温度t1以下50~100℃,最好在900~1000℃。
要控制炉膛出口烟温,就要选取适当的炉排热负荷和炉膛热负荷。
具体作法见表1、表2。
表1
燃烧设备
手烧炉
链条炉
推动炉排炉
抛煤机炉
沸腾炉
炉排面积m2
1.5~1.8
0.9~1.1
1.1~1.3
0.9~1.1
0.3~0.4
炉排热负荷
(kJ/m2.h)×103
2000~2500
2000~3700
2800~3300
3300~4400
8000~12500
表2
燃烧设备
链条炉
抛煤机炉
其它层燃炉
煤粉炉
沸腾炉
炉膛容积m3
3~4
3.5~4.5
3~4
4.5~5.5
4.5
炉膛容积热负荷
(kJ/m3.h)×103
800~1200
800~1000
800~1000
570~800
3300~6500
(包括悬浮段)
炉膛容积热负荷的高低还取决于炉膛内水冷壁布置的多少。
水冷壁太少,炉膛容积热负荷过高,就会严重结焦。
特别是炉膛出口的捕渣管不要布置得太密,否则容易挂渣堵死。
降低炉膛热负荷和烟温的措施是改进炉膛结构。
如将拱石旋里的暗管改为明管或拆除部分卫燃带;炉膛两侧增加水冷壁或防焦联箱;以及煤粉炉适当加高炉膛,增大炉膛容积,改进燃烧器喷粉角度等。
3.2防止超负荷运行
超负荷运行会引起结焦。
对于裕量较大的风机来说,超负荷时就要较大幅度调大风量,提高送引风和二次风风速及烟速,增加过剩空气量。
这种强化燃烧的结果使火焰偏高,烟气里携带大量熔融状态的煤粒煤灰粘结在炉膛出口捕渣管上,此处平均温度很快高于灰熔点,形成结焦。
例如,本市某厂一台SHL型10t/h链条炉,在燃用一种结焦性较强的煤种时,由于锅炉负荷不同而引起燃烧工况及热效率的变化,见表3。
表3
锅炉负荷
t/h
运行时间
h
炉膛出口温度
℃
炉膛结焦
情况
锅炉效率
%
11.3
2
980
结焦严重
72
10
2
930
结焦轻
75
9.2
2
880
结焦轻微
78
8
2
830
不结焦
81
7
2
750
不结焦
80
防止超负荷运行要从给煤量、给水量、送引风量和控制调整燃烧工况来进行。
3.3加强运行操作的调整
一般要把炉膛出口温度维持在850~950℃(沸腾炉维持在750~800℃),应做到以下三点:
①保持适当的过剩空气系数,合理使用一、二次风。
若一次风太大,火焰上升得很高,甚至直射后墙,会促使高温结焦。
若二次风使用得当,火焰中心下移,延长了烟气路线,可使炉膛出口温度降低50至80℃。
炉膛出口过剩空气系数推荐值为:
链条炉1.2~1.35,抛煤机炉1.4,往复式推动炉排炉1.3,煤粉炉1.2~1.25,沸腾炉1.05~1.1。
②给煤要均匀,在负荷变化较大或煤种变化时,应及时调整煤层厚度。
如链条炉燃用结焦性强的烟煤(灰分小),煤层厚度为80~120mm,炉排取快速,送风量较小。
燃用结焦性较差的烟煤(灰分大),煤层厚度100~140℃,炉排取中速,送风量较大。
③对于干煤应适当掺水,对于含硫化铁粘结性强的煤应及时打焦清渣,对于灰分大的煤应适当增加清炉次数,对于管群、烟管或烟室的堵灰应及时清理。
3.4堵漏风
炉膛漏风,破坏了正常燃烧工况,造成火焰的充满度和搅拌混合情况恶化,火焰中心升高或偏斜,会加速结焦的形成。
解决的办法是减少漏风量,使炉膛出口负压不致过大(链条炉为10~15Pa,煤粉炉为15~30Pa)。
锅炉各部位的漏风系数应控制在:
炉膛0.1,炉排0.15,过热器0.05,省煤器0.1,空气预热器0.1,除尘器0.05。
3.5煤要混合掺烧
混合掺烧不同煤种,合理掌握煤块粒度及煤粉细度,特别是混烧结焦性强和结焦性差的烟煤,是预防结焦、提高锅炉热效率的好办法。
4打焦注意事项
打焦应注意以下几点:
(1)要有足够数量的看火孔和打焦孔,位置和内扩角要适当。
(2)打焦人员要佩带劳动防护用品,最好在锅炉负荷较低、燃烧稳定时打焦,且炉膛负压应控制在50~70Pa。
燃烧不正常时,应禁止打焦和除灰。
(3)做好打焦吹灰记录。
打焦吹灰时,不得开送风机或停引风机,不得启动给煤设备和油枪。
(4)加强吹灰工作。
用手动空气枪头(压力为0.6~0.8MPa)吹灰。
对于炉膛内较硬的焦块,可采用0.7~1.5MPa水压打焦,使焦块破裂脱落,但要防止直接喷到受热面或砖墙上。
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