1、选择合理的炉膛出口温度.
根据经济技术比较,对煤粉炉最经济的炉膛出口温度在1200~1400度之间,但实际上,为了防止对流受热面结渣,炉膛出口温度不能过高.在炉膛出口布置屏式受热面的锅炉,对一般性结渣性煤应小于1200度.
2、 控制合理的炉内过量空气系数a.
过量空气系数a增加,受热面的积灰、结渣趋势减弱.主要归因于炉膛出口烟温降低,炉膛壁面处的烟温降低.A过低容易造成氧量不足,在炉内出现还原性气氛,熔点较高的Fe2O3还原为熔点较低的FeO,从而使灰熔点大大降低,这样就增加了结渣的可能性.
3、 保证空气和燃料的良好混合,避免在水冷壁附近形成还原性气氛,防止局部严重积灰、结渣.
当一、二次风的位置、风速、风量设计不合理时,尽管炉内总空气量大,但仍会出现局部区域的炽热焦碳和挥发分得不到氧量而出现局部还原性气氛.当煤粉炉烟气含氧量低于3%时,由于局部缺氧,将会使CO含量急剧增加.
4、 应用各种运行措施控制炉内温度水平.
第一,炉内温度水平高,将使煤中一些易挥发碱性氧化物汽化或升华(1400度以上),使碱金属化合物在受热面上凝结(1000~1100度).碱金属直接凝结在受热面上会形成致密的强黏结性灰.第二,可在初始灰层中形成产生低熔点复合硫酸盐反应的条件,还会使含有碱性化合物的积灰外表层黏结性增强,加速积灰过程的发展.第三,煤灰呈熔化或半熔化状态,熔融灰会直接黏在受热面上,产生严重结渣.
措施:加大运行中过量空气系数,增加配风的均匀性,防止局部热负荷过高和产生局部还原性气氛,调整四角风粉分配的均匀性,防止一次风气流直接冲刷壁面,必要时采取降负荷运行.
5、 组织合理而良好的炉内空气动力场是防止结焦的前提.
燃烧中心温度高达1400~1600度.当灰渣撞击炉壁时,若仍保持软化或熔化状态,易黏结附于炉壁上形成结渣,尤其是在有卫燃带的炉膛内壁,表面温度很高,又很粗糙,更易结渣,而且易成为大片焦渣的策源地.因此必须保持燃烧中心适中,防止火焰中心偏斜和贴边.
(1)炉内旋转气流对燃烧器射流的冲击力和作用点.旋转强度大,射流偏转加剧,实际切圆增大.
(2) 一次风射流刚性.
(3) 射流两侧补气条件差异.
(4)燃烧器组长宽比及燃烧器喷口间隙.当燃烧器组高宽比越大时,燃烧器组中间部分从上下两侧获取补气的条件越差,射流偏转加剧.
6、 四角煤粉浓度及各燃烧器配风应尽量均匀.
煤粉喷口煤粉量分配不均匀的状况必然造成炉膛局部缺氧和负荷分配不均匀,在燃烧空气不足的情况下,炉膛结渣状况恶化.当燃烧器配风不均匀或者锅炉降负荷,燃烧器缺角或缺对角运行时,炉内火焰中心会发生偏斜.运行时要尽量调平四角风量,避免缺角情况.
7、 要有合适的煤粉细度.
煤粉粗,火炬拖长,粗粉因惯性作用会直接冲刷受热面.再则,粗煤粉燃烧温度比烟温高许多,熔化比例高,冲墙后容易引起结渣.但是,煤粉太细也会带来问题,一是电耗高,制粉出力受到影响,二是炉膛出口烟温升高,易引起结渣.
8、 适当提高一次风速可以减轻燃烧器附近的结渣.
提高一次风速可推迟煤粉的着火,可使着火点离燃烧器更远,火焰高温区也相应推移到炉膛中心,可以避免喷口附加结渣.
提高一次风速还可以增加一次风射流的刚性,减少由于射流两侧静压作用而产生的偏转,避免一次风气流直接冲刷壁面而产生结渣.
注意一次风速的提高受煤粉着火条件的限制.
9、 炉膛出口温度场应尽可能均匀.
降低炉膛出口残余旋转,均匀的温度分布可使密排对流管束中烟气温度低于开始结渣温度.
应用三次风、二次风反切来减少残余旋转,必须能够很准确地计算出主旋气流和反切气流的动量矩以及合成气流的动量矩,而且通过运行调试来观察是否满足运行要求.
10、 掺烧不同煤种.
煤种掺烧能在一定程度上综合所掺煤种的灰渣特性.低灰熔点煤灰分仍在受热面上沉积,但高熔点固态灰对受热面有一定的冲刷作用,使沉积量降低.
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