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发电厂动力部分结课论文 锅炉防治结焦改造技术研究及在我国火力发电应用发展 学生姓名： 学 号： 班 级： 指导教师： 2012年 10月25日目 录一、前言 3二、锅炉结焦的原因分析 42.1煤质影响 42.2运行因素的影响 42.3其他因素的影响 4三、结焦的危害 53.1 锅炉效率下降 53.2 影响锅炉出力 53.3 影响锅炉运行的安全性 5四、防止锅炉结焦的对策 54.1煤粉细度应合适 54.2适当提高一次风速 64.3炉膛出口温度场应尽可能均匀 64.4组织合理而良好的炉内空气动力场 64.5控制燃烧中心温度 64.6从炉内旋转气流对燃烧器射流的冲击力和作用点入手 64.7四角煤粉浓度及各燃烧器配风应尽量均匀 64.8合理控制炉内过量空气系数a 74.9保证空气和燃料的良好混合 74.10应用各种运行措施控制炉内温度水平 7五、改造措施及防治结焦的新技术 75.1优化卫燃带布 75.2改进燃烧器设计 7六、新技术在我国的应用发展及前景展望 8七、结论 9参考文献 10煤粉锅炉结焦原因分析及新技术的应用机械工程学院 机械设计制造及其自动化专业 姓名： 指导教师： 摘 要: 煤粉炉结焦问题普遍存在，是目前危机锅炉安全经济运行的一大难题。

在我国,电站锅炉燃用煤质较差，且煤质多变，由于结焦而降低出力和热效率达20%和2.5%,它的存在不仅影响了锅炉的经济性，并且对锅炉的安全运行也造成一定的影响因此，采取相应合理的综合治理措施及使用新技术是保证火电厂安全运行和提高经济性的关键课题之一 本文通过对锅炉炉膛受热面结焦过程与原因的深入分析， 探讨了运行中防止炉膛结焦的方法，可采取一些相应对策及考虑新技术，例如煤中添加除焦剂、卫燃带使用隔热涂料等通过优化调整，锅炉的各项参数都趋于稳定，锅炉运行工况得到改善，锅炉运行效率也大幅提高关键词: 锅炉炉膛；结焦；原因分析；防治技术；运行效率Abstract:Pulverized coal boiler coking problem exists, the current crisis is safe and economic operation of boilers is the one big difficult problem.In our country, power station boilers burning coal quality is poorer, and various coal quality, due to coking and reduce output and thermal efficiency of 20% and 2.5%, its existence is not only influence the boiler efficiency and the safe operation of boiler, also cause certain effect.Therefore, to take corresponding reasonable comprehensive management measures and the use of new technology is to ensure safety operation of the thermal power plant and improve the economy one of the key topics.Based on the heating surface of boiler furnace coking process and reasons for in-depth analysis, discusses the operation prevent furnace slagging method, can take some corresponding countermeasures and consideration of new technologies, such as coal adding coke removing agent, fire-resistant insulation coatings using.Through the optimization and adjustment of boiler, the parameters are stable, the running condition of the boiler is improved, the operation efficiency of the boiler is also greatly improved.Keywords:Boiler furnace; Coking; Cause analysis; Prevention and control technology; Operating efficiency一、前言煤粉锅炉的结焦现象是锅炉运行中最常见的问题之一，根据结焦机理，结焦分高温结焦和低温结焦。

高温结焦是由于运行中温度过高，床料燃烧异常猛烈，温度急剧上升，当温度超过灰的熔化温度时就会发生高温结焦低温结焦是因为流化不良使局部达到着火温度，但此时的风量足以使物料迅速燃烧，致使该处物料温度超过灰熔点，如不及时处理就会发生结焦所以，温度超过灰分熔点时易产生结焦温度高和温度低都可能结焦锅炉结焦将对机组运行的安全性和经济性产生不良的影响,锅炉结焦直接影响炉膛内气流的正常流动状态和炉内的燃烧过程，造成结焦处水冷壁吸热量减少，循环速率下降大面积结焦时，炉膛内吸热量大大减少，炉膛出口烟气升高，过热器管壁超温严重时甚至会使水冷壁发生爆管的事故在高温作用下，结焦也容易与管壁发生反应造成高温腐蚀由于结焦使炉膛内受热下降，出口温度升高，造成排烟温度升高，从而增加了排烟热损失，降低了锅炉效率当焦块掉落时，还很有可能砸坏水冷壁、除渣设备等因此防止锅炉结焦是至关重要的，具体对策有如优化燃烧调整及加强管理；保证锅炉氧量均衡；定期吹灰；控制煤粉细度；控制炉膛温度等等也可依据锅炉的结焦要因，主要改造措施围绕优化卫燃带布置、改进燃烧器设计进行，并在运行中辅以煤质达标管理来减轻煤质结焦性的影响相信随着锅炉防治结焦新技术的开发应用，结焦问题将会得到更好的解决。

二、锅炉结焦的原因分析2.1煤质影响由于结焦主要是煤矿物质，则在加热过程中易形成低熔点的共熔体为判断不同煤种在燃烧时的结渣性能，目前运行中普遍使用的是测定飞灰的熔融特性易结渣煤种的灰分含量越高，对锅炉运行越不利，就越容易结焦锅炉正式移交生产后，燃用煤质变化很大（调试期间，同一天采集的两个煤样的发热量一个为10680kj/kg，另一个为19160kj/kg）,灰熔点低（采样分析ST=1180度），经常因炉膛结渣，限制锅炉负荷锅炉仅带160t/h负荷结渣的规律一般是从炉膛2、4号角的水冷壁上开始，并很快发展到整个炉膛，其结果是过热器减温水门全开，汽温仍然控制不住，最后被迫降负荷2.2运行因素的影响①各一次风喷口速度不一，差别最高约38m/s，最低约21m/s二次风因风门实际开度与控制室内表盘指示不一致，二次风速差别较大，个别的二次风口挡板甚至全关造成炉膛内气流动力场紊乱，一次风粉刷墙，使水泠壁结渣②煤粉粗煤粉取样筛分的结果为1号粉仓的煤粉细度为R90=36%，2号粉仓为R90=41%设计值R90=20%~25%通过对炉膛内的燃烧状态观察分析，发现一次风从喷口喷出后，被炉膛内旋转气流甩到冷壁上，因煤粉粗，煤粉颗粒粘在水壁上继续燃烧，即在水冷壁上结渣生根，并形成恶性循环，逐渐发展大面积结渣。

③一次风速高，一次风速平均在34m/s~36m/s一次风设计值为30m/s在球磨机运行时，磨煤机通风量增大，煤粉变粗同时，炉内旋转气流量加大，由于离心力的作用，煤粉粗颗粒更加容易甩到水冷壁上④各一次风喷口间粉量不均一方面，给粉机实际转数与控制室表盘指示不一致；另一方面，给粉机实际转数相同时，由于落粉管在煤粉仓的位置差别，粉量也不一样，捞渣机渣量经常差别很大⑤炉内实际切圆较大，造成含粉气流贴壁结渣该炉的假想切圆直径为d800mm虽然在燃烧器设计时,采取了将燃烧器分组,改善燃烧器两侧补气条件等技术措施,但相对于易结渣性煤,假想切圆直径还是偏大,实际切圆直径达d2650mm,试验也表明一次风处气流存在贴边现象，这种气流贴边极易造成炉内结渣2.3其他因素的影响①容积热负荷、截面热负荷的影响炉膛容积热负荷是衡量煤粉在炉内停留时间的尺度，也表征了整个炉膛的燃烧和吸热强度如其数值过高，则意味着炉膛出口烟温趋高，炉膛及其出口部位易结渣，燃尽度也可能较差炉膛截面热负荷作为燃烧器区水冷壁热负荷的指标，如数值偏高则意味着燃烧器中心区温度水平会较高下炉膛结渣可能性增加，但燃烧稳定性会较好防止水冷壁结渣和积灰最常用的方法是吹灰。

经验表明，对于结渣性严重的煤种，吹灰器经常投用（每天3~6次）是防止大容量锅炉恶性结渣、提高机组可用率及经济性的有效措施③燃烧中心的调整通过燃烧调整使燃烧中心适中，防止火焰中心偏斜或贴边总之，切向燃烧煤粉炉的结渣问题，除与燃用煤质有关外，还与切圆直径大小、燃烧器型式与布置以及运行方式等因素密切相关只有通过综合治理，才能有效地减轻或防止结焦三、结焦的危害3.1 锅炉效率下降受热面结渣后，使传热恶化水冷壁的吸热量降低烟气温度升高造成排烟温度升高，锅炉热效率下降；燃烧器出口结渣，造成气流偏斜，燃烧恶化，有可能使化学未完全燃烧热损失增大；在炉膛出口处结焦，使锅炉通风阻力增大，厂用电量上升自2007年以后，锅炉各项经济指标如飞灰由原来的7﹪―8﹪，上升到10﹪―12﹪排烟温度由原来的132℃升高到145℃厂用电率也大幅升高，经济指标大幅下滑，使锅炉的经济性变差3.2 影响锅炉出力水冷壁结渣后，由于大量的结渣附着在水冷壁上，受热面内汽水混合物吸热效果下降，如保持燃料量不变，则锅炉的蒸发量将下降；炉膛出口烟温升高，蒸汽出口温度升高，管壁温度升高，当结焦严重时通风阻力的增大，增大引风机出力，当引风机出力到最大时被迫降低锅炉出力。

3.3 影响锅炉运行的安全性结渣后过热器处烟温及汽温均升高，严重时会引起管壁超温；结渣往往是不均匀的，结果使过热器热偏差增大，对自然循环锅炉的水循环安全性以及强制循环锅炉的水冷壁热偏差带来不利影响；炉膛上部结渣块掉落时，可能砸坏冷灰斗水冷壁管，造成炉膛灭火或堵塞排渣口，使锅炉被迫停止运行；除渣操作时间长时，炉膛漏入冷风太多，使燃烧不稳定甚至灭火锅炉的大焦块掉在捞渣机后，瞬间产生大量的水蒸气，破坏捞渣机的水封，同时使炉底漏入大量冷风，造成燃烧器区域（尤其是下排燃烧器区域）煤粉火焰着火状况的严重恶化，使炉膛负压产生剧烈波动（超限）而引起锅炉灭火锅炉自2007年开始炉膛温度偏差开始逐渐增大，单制粉情况下偏差在70℃左右，在启动双制粉的情况下最大偏差能达到150℃，屏过壁温经常性越线从07年到08年锅炉因大量掉焦造成燃烧波动导致的灭火3次四、防止锅炉结焦的对策锅炉结焦原因是多方面的，防止或解决锅炉结焦问题首先应找出结焦的原因，从多方面入手，加以解决防止和减少锅炉结焦的具。