火电厂锅炉积灰结渣机理分析和解决措施.docx

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1、中国矿业大学银川学院毕 业 综 合 训 练（2020届）题 目 火电厂锅炉积灰结渣机理分析和解决措施 学 院 信息工程学院 专 业 能源与动力工程 年 级 2016级 学生姓名 金颖杰 指导教师 邓改革 2020年5月15日中文题目：火电厂锅炉积灰结渣机理分析和解决措施 毕业设计：共23页完成日期：2020年4月25日答辩日期：2020年5月23日摘 要随着生活质量的提高，人们对环保的意识不断提高，目前国内的燃煤电站锅炉的数量的不断提高，进一步加剧了火电厂炉膛内部积灰结渣的现状，而由于目前各种能源的紧缺，许多电站开始燃用低挥发份的气体以及低灰熔点煤，导致环境污染日益增加，而且国内地区许多电站都

2、因地制宜，为了降低燃料运输成本，燃用当地产出的高碱煤，产生大量的灰渣，并且会导致锅炉的炉膛和受热面部位会发生不同程度的积灰结渣问题。燃煤电站的积灰结渣问题不仅降低受热面的换热效率功能，同时还大量的消耗能源，并且给锅炉的运行带来了各个方面的安全隐患，因此积灰结渣的问题受到了许多电厂和人民群众的广泛关注。本文首先简介目前火电厂锅炉产生的积灰结渣分析，其次主要针对火电厂使用的锅炉工作原理分析，并且对锅炉内部积灰结渣现象分析，然后对锅炉使用期间的优化和产生大量的灰渣造成的影响分析，并且分析采取何种措施能够减少积灰结渣的现象，第四章通过市场调查，目前最适合减少积灰结渣三种测试方案进行分析，增强本文的理论

3、依据，第五章主要根据前两章，结合提出相对应的方案和措施建议，最后是总结本文的发现和不足点。关键词：火电厂；锅炉；积灰结渣IVAbstractWith the improvement of the quality of life, peoples awareness of environmental protection is constantly improving. At present, the number and output of domestic coal-fired power plant boilers are constantly increasing, which furt

4、her aggravates the current situation of ash and slagging in the furnace of thermal power plants. However, due to the current shortage of various energy sources, many power plants start to burn low volatile media and low ash melting point coal, resulting in increasing environmental pollution. Moreove

5、r, the In order to reduce the cost of fuel transportation, many power stations in China burn the local high alkali coal to produce a large amount of ash, which will lead to different degrees of ash deposition and slagging in the furnace and heating surface of the boiler. The problem of ash depositio

6、n and slagging in coal-fired power plants not only reduces the heat exchange efficiency of the heating surface, but also consumes a lot of energy, and brings various aspects of safety hazards to the operation of the boiler. Therefore, the problem of ash deposition and slagging has been widely concer

7、ned by many power plants and the people. In the process of long-term high temperature operation of boilers in thermal power plants, slagging and ash deposition are two common phenomena. Because of the existence of these two phenomena, not only the normal operation of the boiler is affected, but also

8、 some equipment damage, pipe blockage and explosion are easy to occur in the process of using the boiler. It can be seen that slagging and ash deposition of boilers in thermal power plants not only affect the normal function consumption of boilers, but also threaten the personal safety of workers. T

9、herefore, this paper analyzes the causes of boiler slagging and ash deposition, and puts forward the corresponding countermeasures.Keywords: thermal power plant; boiler; ash slagging 目录摘要IAbstractII1 绪论11.1研究背景与意义11.2国内外研究现状22 火电厂积灰结渣机理分析42.1火电厂锅炉的工作原理42.2积灰结渣的相关机理43 锅炉运行优化的重要性和影响因素93.1锅炉运行优化的重要性93.

10、2锅炉运行优化的影响因素93.3火力发电厂粉煤锅炉的运行优化103.4循环流化床锅炉优化策略104 解决措施124.1炉膛出口烟气温度分析124.2水冷壁背火温度测量方法分析144.3其他测试方式分析155 对策及建议165.1减少结渣现象的对策165.2解决积灰的对策166 结论17致谢18中国矿业大学银川学院毕业设计（论文）1 绪论1.1研究背景与意义目前，我国自然能源的消耗量是位于世界首位的。虽然在快速发展能源，消耗能源能在短时间内，使我国经济快速发展，促进城市化进程，由于资源利用过多，导致国内环境日益恶劣，并且电力行业是我90年代消耗能源最多的部门。近年来，我们一直专注于清洁能源的发展

11、，太阳能，风能和水力发电等能源形式发展迅速，但中国的能源消耗正在放缓，因此火力发电的发展速度有所放缓，但完成能源结构转换的方式已经完成。图1-1 我国煤炭消费量中国拥有丰富的煤炭资源，但其煤炭的类型不一样。根据中国现行的能源政策，为了确保能源的有效利用和提高经济效益，一般发电厂锅炉使用的煤种各不相同，实际燃烧的煤的质量常常偏离设计值，因此，在中国的发电厂锅炉中，受热面上的炉渣现象很普遍。加热表面的蒸汽或空气净化是对矿渣或严重灰烬沉积物反应的燃煤电厂的主要测量指标。目前，火力发电厂的除灰系统的运行方式基本上是按照预先设定的程序定量地输入除灰量，除灰机的控制程序一般是基于煤种含灰量和锅炉负荷等参数

12、。这种重新注入方式有一些缺点：如果重新注入不及时，可能会导致结渣，经济损失甚至安全事故；再注入所消耗的蒸汽量通常占总蒸汽量的1，而烟尘鼓风机的运行随着蒸汽热损失，调节损失和排气损失的增加而消耗了约0.7的锅炉效率。另一方面，积灰结渣的频繁发生导致锅炉的加热表面上的磨损并缩短了锅炉热交换表面的寿命。1.2国内外研究现状国内外许多研究机构已开始研究相应的火力发电厂控制系统。随着这些硬件设施的性能不断提高，人们已经关注如何有效使用和操作这些设备。近年来，火力发电厂的运行参数不断提高，许多设备和材料的性能在稳步发展，但锅炉运行过程中仍然发生可能严重事故，锅炉灰渣产生的运行问题尤为突出。许多研究机构已经

13、开发了用于各种装置和其他受热面的灰渣监测系统，监测参数用于实现根据要求将灰烬吹到受热面上的目的。作为国外早期研究的结果，最初对锅炉的再结渣条件进行了评估，并离线分析和计算了发电厂DCS收集的运行参数，例如DIAMOND POWER吹灰监控系统。美国电力科学研究院与其他电力公司及其电厂一起，通过相关研究成功开发了智能吹灰系统，并在许多电厂运行。德国的电厂配备了锅炉灰渣和结渣监控系统，通过调节吹灰机的运行，可以使锅炉保持良好的工作状态。美国霍尼韦尔公司分析了大量工厂运行数据并建立了相应污染的动态模型，优化了吹灰机的吹灰方法，美国工厂也削减了加热区域，并安装了监控系统。作为软件计算提供的监视结果可防

14、止由于重新结渣而造成的停机时间损失。德国发电厂的设备配备了相应的灰渣监测系统，并建立了一个监测模型，以获取相应的指标，这些指标可以指导吹灰机的运行，反映出受热面的污染。纽约煤气公司已经开发了一种指导系统，该系统使用计算机组不同部分的操作员清洁系数来驱动操作员，以实现优化结渣的目标。中国的研究起步较晚，中国许多电厂都安装了性能优良，运行稳定和供暖的锅炉。当地的灰渣去除系统和电厂均配备了用于监控和控制需求的高级DCS和MIS系统，这些硬件条件为在线灰渣监控和指导提供了条件。根据燃煤锅炉的宏观质量与能量平衡原理，开发了燃煤电厂煤灰和矿渣在线监测系统。自1998年以来，开始研究火焰图像处理技术，并开发

15、了基于探热摄像头和红外传感设备的燃烧调节系统，可以有效地监控沟路的结渣。东南大学的周教授等人研究了由于锅炉再聚积而产生的热损失，以经济的方式定量计算了最佳再吹气时间，并将该系统成功安装在扬州二电厂的系统中，取得了良好的效果。监控效果。同时，通过计算炉子出口烟气温度的升高来监测炉子的总污染，并获得了良好的预测效果。202 火电厂积灰结渣机理分析2.1火电厂锅炉的工作原理当火电厂中的锅炉开始工作时，能源燃料在燃烧过程中与空气中的氧气发生大量接触时，产生大量的二氧化碳、二氧化硫等化学物质，并且产生大量的热能，但由于这些热烟道中包含大量的热能，因此在通过锅炉内部装有水冷壁，来降低一定的温度，锅炉面板中

16、有着很多过热器，来传递大量的热能，热烟气在与锅炉的受热面接触的过程中传递大量的热能，然后在高温加热下以一定的压力和温度产生出水蒸汽。产生的蒸汽必须通过锅炉的蒸汽轮机，以蒸汽的热能转化为设备的动能，从而实现能量与能量之间的转换。 2.2积灰结渣的相关机理随着燃煤电厂参数和能力的不断提高，燃煤电厂三大主机的制造技术得到了全面改善，同时许多设备和材料的耐高压和耐高温性也不断增强。在积累大量的结渣和灰尘的情况下，极容易发生事故，锅炉的热能难以以别的能量形式转出，导致锅炉内存在大量的热能，久而久之容易发生爆炸现象，从而引发安全事故，经过对多起锅炉爆炸事件研究，可以明确地知道许多事故是由锅炉在工作的过程中

17、灰渣问题引起的。锅炉灶具和炉渣及受热面的灰烬和炉渣对设备安全运行的损害是无法预料的，但是锅炉运行过程中不可避免地会形成灰烬和炉渣，因此锅炉的炉灰和炉渣对炉渣进行了广泛而深入的分析。并采取适当的措施减慢并清除锅炉炉灶和受热面的灰烬和炉渣。2.2.1积灰形成机理积灰和结渣是由气固混合物形成的化合物，这些混合物是通过与加热表面的管壁以及管壁本身上形成的氧化物发生短暂的物理和化学反应后，在炉中燃烧化学燃料而产生的产品。根据灰尘和炉渣的形成，通常在烟气温度低的热交换区中形成积灰，并且炉渣主要在发生燃烧和高温辐射热传递的区域中形成。炉子中的燃料燃烧之后，首先是挥发性物质的快速燃烧，大量的热量迅速释放了炉子

18、区域的温度。当发生碰撞时，灰分颗粒在灰分的高温环境下持续软化或达到熔融状态。图2-1 积灰机理示意图根据沉积物的性质，炉子的结渣可分为三种：初次沉积，一次沉积和二次沉积。通常，最初的沉积物是烟道气流中的灰烬颗粒直接留在管壁表面上或熔化并软化并附着在管壁上，初次和二次沉积物是在炉子和其他设备中燃烧的灰烬颗粒物质。与原始灰层粘合后产生的材料发生化学反应的结果。在将第一层灰烬连接到水冷壁的壁后，在高温炉环境中，连接后的灰烬和炉渣表面似乎是疏松，多孔和粗糙，部分熔融的，比以前的管壁还软。粉煤灰颗粒更容易吸附在气流中，粉煤灰颗粒加剧了炉子的热交换，燃料释放的化学能及时有效地吸收到工作流体中，使炉子的温度

19、无法连续升高。进一步加强熔炉中的排渣过程，为进一步发展排渣创造了有利条件，导致在水冷壁的壁上形成越来越厚的排渣。在纯对流加热表面区域中发生的烟尘中烟灰颗粒的沉积称为重新积累。根据灰烬沉积物的固有性质，通常可以将其分类为在高温区域中发生的粘性沉积物和在低温区域中发生的疏松沉积物。通常，当气流通过加热表面上的管子时，粘附的灰分沉积物主要是留在管子风侧的灰分颗粒的一部分，灰分层仍然伴随着烟气中的酸性气体和加热表面管壁上的氧化层。复杂的化学反应，形成粘性元素，这些元素捕获烟气中残留的灰烬颗粒，然后结合生长。低温疏散灰烬沉积的主要部分是加热的表面管束的陈板面，当烟道气通过热表面管束时，积灰的沉积和吹出将

20、达到自适应的动态平衡。2.2.2结渣形成机理松散的粉尘沉积物主要是由表面张力，分子吸附和静电感应共同形成的。疏松的沉淀相对容易形成动态平衡，因为疏松的沉淀通常不会与其他成分发生化学反应，因此它很容易在气流或自重的影响下掉落。由于热阻仍然很大，所以它对被加热表面的热交换效率有很大的影响，因此必须及时有效地将其清除。当烟道气撞击加热的表面管束时，它会在管子的内侧形成气流的涡流，由于速度保持，烟道气流中封闭的一些灰烬颗粒留在涡流区域并落到管壁上。同时，燃料中的碱金属化合物在炉子的高温环境中迅速蒸发，在低温加热表面上冷凝，与烟气中的其他成分和加热表面管壁上的氧化物发生复杂的物理和化学相互作用，并沉积在

21、加热表面上。在管壁上形成灰烬。锅炉中的灰分和结渣问题与许多相关领域有关，例如锅炉，流体，化学，材料等，这是一个复杂的问题。由于锅炉受热面的灰渣形成机理非常复杂，因此该装置的燃料特性，运行条件和结构参数对锅炉的灰渣有很大影响，因此受热面的结渣特性和使用定量方法很难阐明法律。图2-2 结渣机理示意图2.2.3积灰结渣对锅炉的影响中国的煤炭资源非常丰富，为了满足燃煤电厂降低成本的目标，新建的燃煤电厂使用当地煤矿生产的高碱性煤。由于碱金属含量和其他性质，在炉子和锅炉的受热面中容易出现灰分和结渣问题。随着燃煤锅炉运行期间机组容量和参数的不断增加，炉子的整体温度也会升高，炉子中灰烬和炉渣的出现会改变炉子的

22、火焰中心。结果，降低了炉子内部的热吸收，并且炉子出口处的烟气温度过高。通常，在粉煤燃烧后产生的粉煤灰热导率非常小，并且在加热表面上，在传热过程中会产生大的传热耐热性，这会降低受热面的传热效率。如果熔炉内加热面管壁上有10毫米的熔渣，或加热面上有3毫米的灰烬沉积，则熔炉出口处的烟气温度升高约300C，加热面的效率降低约25。随着炉内整体温度的升高，锅炉内产生NO x的环境将更加适合，因此产生的NO x的数量也将增加。为满足国家环境保护局的相关环保要求，需要采取行动。减少NO x排放的措施。如果炉子的灰烬和炉渣很严重，该设备可能会减轻负荷并停止炉子。当由于大量炉渣而在炉中缓慢形成大炉渣块或大焦炭时

23、，炉渣块可能会塌陷，从而导致冷灰桶水冷壁换热管破裂，从而堵塞冷灰桶炉渣出口。由于炉子的横截面积大，炉子内部的炉渣容易受到烟气的影响，炉渣区域的厚度和炉渣层的厚度在很大程度上取决于炉子的高度和炉子的宽度。排渣后，炉子的加热将不均匀，这将导致水冷壁的加热偏差，这很容易在炉子的水冷壁管中引起热应力。灰分堆积在加热面上之后，过热蒸汽和再加热蒸汽的吸热能力严重不足，因此出口蒸汽温度也低于正常蒸汽温度，并且在设备相同负载下不可避免地继续升高。进一步提高表面的烟气温度，以进一步将烟灰熔化并结合在烟道气中，加剧灰分和加热表面的灰分和炉渣，并形成恶性循环。同时，在具有高碱性煤的发电厂中，煤中高含量的碱金属与烟气

24、中的复杂成分反应后会形成碱金属盐，从而在加热表面的金属管道壁上造成高温腐蚀。管壁逐渐变薄，缩短了受热面管壁的寿命。灰烬在锅炉受热面上的堆积使烟道气管变窄，这增加了烟道的通风阻力，增加了引风机的功耗，同时降低了受热面的热交换性能，从而导致引入了空气预热器。如果出口处的排气温度过高，则空气预热器将跳闸，从而导致空气预热器堵塞和腐蚀，并可能增加排气温度。加热炉的受热面和尾气被污染后，与清洁状态相比，锅炉效率降低了1-2.5。在尾烟道中装有SCR脱氮装置的发电厂中，灰分和灰分加热部分中的炉渣的存在会增加脱硝入口和出口的烟气温度，影响脱氮催化剂的活性并降低脱氮效率。每年，国内燃煤电厂因粉尘和矿渣而产生的

25、经营损失约为100亿元。对于使用灰烬和烧渣的褐煤的500 MW燃煤锅炉，每年因单位运营的重新积累而造成的损失估计超过800万美元。同时，灰分和矿渣的积累缩短了加热表面管壁的寿命，容易引起事故，降低了设备的可用性，并且对设备的操作安全性和经济性具有更大的影响。3 锅炉运行优化的重要性和影响因素3.1锅炉运行优化的重要性尽量在一定的程度下优化锅炉中能量与能量之间的转换，减少热能与机械能之间的能量损失，排气温度和降温次数等，并有效降低氮氧化物和粉煤灰的碳含量。有效控制过热器的结焦和结渣，再加热和加热表面，并且在优化锅炉运行后，不但可以提升效率，还能减缓能源的消耗和环境的污染，火电厂的锅炉在长期的高温

26、度下进行工作的过程中，会普遍出现结渣和积灰两种现象，由于这两种现象的存在，不仅影响了锅炉的正常运行状态，还使锅炉在使用过程中容易出现一些设备的损坏、管道的堵塞以及爆炸等情况。由此可见，火电厂的锅炉结渣以及积灰，不仅影响着锅炉的正常功能消耗，更加威胁了工作人员的人身安全问题。3.2锅炉运行优化的影响因素有必要进一步改善蒸汽参数，以减少防止过热的水和污水量。火电厂的锅炉在工作期间，如果煤燃烧的不彻底，会导致许多热能的损失，并且更有效的提高效率，有必要使这种热损失的发生最小化。影响锅炉运行过程中余热损失的因素主要有以下几个方面：首先是漏气。锅炉运行过程中的漏风主要是由炉子，破碎系统和烟道的漏气引起的

27、，当发生漏气时，废气的热损失直接增加，而当炉子的漏风系数增加时，排气温度也会改变。这增加了排气热损失。第二种是加热区域的灰烬和矿渣。第三个元素是外部因素。通气道的大小，预热气管道的温度以及燃烧的煤能源成分。图3-1 锅炉运作系统3.3火力发电厂粉煤锅炉的运行优化（1）在煤炭原料质量差时进行准备。当前，正在出现煤炭供过于求的问题，并且不能有效地保证煤炭的质量。这严重影响了电厂锅炉的运行效率。该问题在工厂运营中更为常见，可以通过使用煤球来解决。（2）对于正在工作的锅炉，有必要定期检查锅炉的运行情况，以及产生热能的效率，通过检查，发现规律，更加有助于了解锅炉燃烧的过程，而且还有助于确定最优化，并提供

28、足够的数据，以使发电厂的粉煤锅炉能够高效，高质量地运行。（3）锅炉的负荷调整操作。在这项工作中，必须严格遵守某些方法，在此期间不可能任意提高工作速度，必须在整个工作过程中缓慢进行调整。当优化和调整发电厂中的锅炉负荷时，当需要降低炉子的负荷时，必须首先去除炉子的煤粉，然后必须停止向锅炉供气。当增加炉子的负荷时，有必要加快空气供应设备的空气供应，同时增加煤炭的供应，以有效地确保煤粉锅炉运行的稳定性和可靠性。（4）在高负荷下运行粉煤锅炉时，由于运行环境具有高温高压特性，因此容易引起填塞问题，极大地影响了锅炉的运行效率。为解决此问题，可以在一定的溶解过程中使用粉煤锅炉内部的空气分布测试方法，并且可以通

29、过调整空气供应量并根据不同区域使用不同的组分比率值来有效地防止粉化。3.4循环流化床锅炉优化策略（1）电厂的粉煤燃烧优化策略在燃煤电厂中，锅炉工作时使用粉煤更能燃烧彻底，产生大量的热能，燃煤原料的质量都会对燃煤电厂产生重大影响。因此，为了确保实际燃烧过程中的燃烧效率，有必要确保在火力发电厂实际引入循环流化床锅炉的粉煤颗粒大小，比运输过来的粉煤颗粒更小，才能更好的提升锅炉的效率。（2）锅炉的空气指数优化策略为了提升锅炉工作的效率，空气与粉煤更好的接触，才能产生更多的热能。，必须确保进入火力发电厂的循环流化床的空气量的一定值。同时，为了增加能量的转换，要控制好火力发电厂循环流化床锅炉的空气系数，有

30、必要在保证煤原料充分流动性的前提下，限制火力发电厂循环流化床锅炉的空气流入。此外，如果可以保持良好的一次和二次风量比，则有助于维持火电厂循环流化床锅炉内煤炭原料的循环。4 解决措施在火电厂锅炉工作的期间，应采取适当的相应措施，确保锅炉能够正常使用，降低安全事故的发生，主要对应措施有定期清理灰尘，保持加热管道的清洁度，分析大量结渣原因，再调整运行参数并防止再次发生结渣。当前锅炉结渣的监测技术主要分为三类。 通过炉子出口烟气温度变化来整体分析炉子结渣现状。在加热管道表面上安装相应的测热仪。 通过对水冷壁背面的温差进行分析研究。4.1炉膛出口烟气温度分析由于灰渣的耐热性特别的高，也会导致炉子出口的烟

31、气温度升高。根据长期在锅炉工作的员工分享的经验，发现在清理灰渣之后，炉子出口处的烟气温度有着明显降低，然后随着长时间的积累和灰渣的增加，而导致温度逐渐的升高，因此通过对炉子排出的烟气温度，可以反映出整个炉子受热面上的是否大量结渣，在测量炉子出口烟气的温度，通常测试方法有两种：4.1.1仪器测量法由于炉膛内的温度很高，工况情况尤其复杂，常规的测热计难以长期有效的进行测量温度。目前，利用炉膛声学测温法与BP神经网络法相结合：通过BP神经网络法的非线性映射，利用火电厂中DCS系统实时采集的数据计算出，炉膛在清洁状态下的正常的温度指标；通过利用声学测温法获得锅炉实际的烟温。同时，也可以使用红外测温仪测

32、量炉膛出口截面烟气的辐射能，获得炉膛出口烟气的实时温度，由红外扫描得到的2030条路径上的温度值，在进行统计计算，20-30条路径上的实际平均温度，利用平均温度作为锅炉的正常温度指标，方便后期进行锅炉温度对比。图4-1 炉膛示意图4.1.2侧面测量法侧面测量的主要方法是基于物理学中热平衡的逆方法。从更精确的针对排气温度进行测量，并且利用炉子出口处烟气温度的情况，来反映整个炉子的结渣情况。在运行过程中，由于灰渣的变化，而导致传热能量的变化，影响锅炉系统中的传热情况，增加了能源的消耗，也增加了炉膛出口处的烟气温度。由于在炉出口处的烟气温度的增加，与炉子的热传递的增加之间的关系相互对应，因此可以通过

33、计算热传递的效率，来获得炉子出口处的烟气温度的情况。热流探针是根据焦耳定律来进行设计的。该探头不仅可以监测，也能对加热表面吸收的热流的变化进行检测，还可以分析结渣的情况趋势，伴随着灰渣的增加，导致温度上升，并且通过不锈钢薄板的热量密度也发生变化，这种能量变化反映在锅炉结渣的实际情况。为了进行实验，我们在250MW锅炉中安装了15个热流量计，以消除负荷对热流密度的影响分析，因此，通过监控模型可以更准确地反映出受热面的污染和灰渣的情况。并且在水冷壁管的表面，安装了圆筒形的热流量计，来对锅炉热量进行分析，分析热量在通过介质时，热量损失的情况，从侧面体现出锅炉的灰渣情况。这种方法只可以测量水冷壁吸收的

34、辐射热通量，需要定期确保清洁的热流量计，在使用过程中是干净的，通过比较两个热流量计测量的热流密度分析，以获得结渣程度越大，产生的热量越多，出烟口的烟气温度也就越高的参数信息。4.2水冷壁背火温度测量方法分析利用水冷壁后壁的温度与水冷壁结渣的关系分析，分析水冷壁的炉渣形状，通气管中蒸汽和水的热量释放系数，锅炉中的灰渣传热系数以及烟气温度对热流之间的关系，分析了能量传输和烟气温度的影响因素。虽然这些因素的影响很小，但也是不能忽视的一方面，通过对锦州电厂的电炉研究分析，网络温度系统的识别结果与实际情况完全吻合。作为灰渣堆积的特征参数，提出了一种基于针尖与针根之间的温差诊断方法。但是，如果在炉中的结渣

35、过于严重，则水冷壁的温度测试，趋势由恒定变得渐变，其中测试端的温度仍可以用作于特征参数。为了解决热流密度测量困难的问题，需要建立了一维炉温场模型，将炉膛的传热和煤粉燃烧简化，建设出一维的传热模型、燃烧模型和壁面热阻。分别计算温度差之间的关系，同时该模型的三个子模块可以更好的预测炉子中的温度、热流分布和炉壁结渣情况。图4-2 水冷壁背火侧温差诊断法 在水冷壁的背面选择了三个温度点进行测试。采用三点温度法来进行数据采集，这样对温度更有说明力，并且以温度非线性映射方法来实现这一过程的模型，为了避免热通量密度的测量，最后，可以与水冷壁背面温度差诊断模型结合使用，以监视不同高度的炉子的局部结渣厚度情况，

36、更能分析出灰渣在不同高度的地方结渣情况，并且还可以使用热能数学模型预测水冷壁背面的温差程度，并将模型数据与实际测得的温差进行比较，以得出积灰结渣的情况。图4-3 充液水冷壁管4.3其他测试方式分析通过直接诊断技术，使用仪器直接观察炉子受热面上的结渣情况。由于炉子的高温工作，并且该方法由于工作的条件尤其复杂，对设备和设备的要求也是特别的高，由于价格相对昂贵而未被广泛使用。红外热像仪用于直接测量水冷壁的辐射发射率，并将其与炉子出口处的烟气温度结合起来以实现排渣监控。也能使用声波温度测量温度高低，可以测量水冷壁的声壁处的烟气温度，并通过与清洁水冷壁时的烟气温度进行比较来监视水冷壁的一些局部结渣情况。

37、5 对策及建议5.1减少结渣现象的对策锅炉结渣会对锅炉的正常运行产生不利影响，并严重威胁工作人员的安全，因此在这种情况下，有必要解决锅炉结渣的问题。解决锅炉结渣的措施有：手动刮铲。如果锅炉中发生结渣并且结渣严重，则现有的解决方案是手动刮削。该解决方案的劳动周期长，工作效率低，并且在操作员进行手动刮削时存在安全隐患。结果，工人刮铲的方法逐渐被取消。水力除渣。顾名思义，除渣是指在锅炉排渣时向渣体喷高压水，达到除渣的目的。炉渣块的温度高，但高压水的温度低。当热渣块遇到低温高压水时，两者之间会出现较大的温差，从而导致渣块破裂和锅炉受热面。在清除节水炉渣的过程中，员工必须严格遵守标准程序。浇水时，勿将水

38、直接喷在锅炉的受热面上，以免损坏管道。在有负荷的情况下运行锅炉时，不应给水冷壁管喷水，而在壁上喷高压水会对水循环产生不利影响。添加添加剂。锅炉排渣对锅炉的正常运行有不利影响，人们越来越关注锅炉排渣的问题。5.2解决积灰的对策锅炉积灰和结渣会对锅炉运行产生许多不利的影响。因此，为了解决锅炉积灰问题是火电厂至关重要的问题之一。通过研究，发生目前最为有效的措施为：首先，合理的设计如何更有效的对粉煤进行燃烧。设计空气与粉煤的充分接触，定期检查锅炉的积灰问题，炉膛容积和进口管束可以减少锅炉再聚积的发生。其次，调节温度。锅炉有两个要素：一个是煤炭，另一个是水。锅炉通过加热水来运行，而加热水的锅炉则需要燃烧

39、煤，因此这三个是不可分割的。为了避免灰分积聚在锅炉中，可以控制温度，并且可以通过首先用预热器加热水来有效地避免形成低温粘结灰分。既要控制高温，又要控制低温，必须将受热面的壁温控制在540以下，有效避免了高温胶粘剂的形成。第三，蒸汽把灰烬吹散。锅炉灰分积累是一个缓慢的积累过程。因此，如果锅炉中出现灰烬沉淀，则必须及时吹灰。吹灰的常用方法是蒸汽吹灰，它可以吹走锅炉中积聚的灰尘，从而延长了积灰和浓缩的时间6 结论炉渣和锅炉内的积灰，严重影响锅炉的正常运行，并且存在安全隐患，这对于锅炉的长期使用非常有害。因此，有效解决锅炉结渣和积灰的问题，不仅可以使锅炉在安全的环境中运行，而且可以提高锅炉的效率，从而

40、发挥更有效的作用，为锅炉的长期使用奠定基础。实现节能减排的重要目标。有效提高火力发电厂锅炉运行的经济效益，以安全稳定的方式为社会提供优质的电源。中国的动力煤具有较高的质量偏差，灰分和含硫量较高，普通电厂锅炉使用的各种煤种，实际煤质常常与设计值有所不同。结渣发生在加热侧。锅炉结渣会影响受热面的传热能力，引起高温腐蚀，增加废气损失，降低锅炉效率，对设备的经济性和安全性具有重要意义。致谢 特别的感谢老师的指导，因为第一次写万字论文，需要准备的材料和数据不多，各个方面认知不足，刚开始着手写关于火电厂锅炉积灰结渣，一点思路的没有，只有很浅的理解，不过在慢慢查一些资料，慢慢的有点思路，对火电厂积灰结渣的现

41、象认真的了解过后，还是有点头绪的，在提交初稿时，还是存在很多问题，语句不通顺，错别字多，自己还是在写论文时，不够严谨，再次感谢老师，提出我得论文不足点，才能让自己深刻意识到，自己的不足。也特别感谢同学们的帮助，在自己写论文的时候，遇到思路不同时，提出他们的思路，为我提供参考。参考文献1周斌劣质煤积灰结渣的可视化研究及其在富氧条件下的烧结特性研究J浙江大学，2015.2李海英，张泽，姬爱民，赵荣煌，杨鹏生物质灰结渣和腐蚀特性J环境工程技术学报.2017.3李松.燃用低挥发分煤中心给粉旋流燃烧技术研究J哈尔滨工业大学，20164叶贻杰生物质灰特性及其结渣机理的研究J华中科技大学，20155王泉斌生物质与煤混烧过程中细徽颗粒排放特性研究华中科技大学，20096王斌动力煤及其燃烧产物物化性质的实验研究华北电力大学,2010.7胡鹏飞.关于锅炉结渣积灰的分析和对策J.电工文摘，2013.8薛亮.浅谈解决电厂锅炉积灰问题的方案J.科学之友，2012（3）：4041.9海能.大型电站锅炉炉内结渣的监控及解决策略J.电力安全技术，2012.10曲申田.关于锅炉结焦的成因及其控制措施J.中国化工贸易，2012（6）：88.11王少波.电站锅炉积灰结渣监测与吹灰优化分析J.科技创新与应用，2012（8）：616