《锅炉原理》课件第7章锅炉受热面烟侧运行问题.ppt
《《锅炉原理》课件第7章锅炉受热面烟侧运行问题.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《锅炉原理》课件第7章锅炉受热面烟侧运行问题.ppt(34页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、v 积灰与结渣积灰与结渣v 受热面的磨损受热面的磨损v 受热面的腐蚀受热面的腐蚀第七章第七章 锅炉受热面烟侧运行问题锅炉受热面烟侧运行问题v 积灰与结渣积灰与结渣积灰:积灰:灰沉积物的温度已低于灰熔点时在受热面灰沉积物的温度已低于灰熔点时在受热面上出现的积聚现象,多发生在锅炉的上出现的积聚现象,多发生在锅炉的对流受热面对流受热面上,如过热器、省煤器、空预器等。上,如过热器、省煤器、空预器等。结渣:结渣:熔融态灰沉积物在受热面管壁上出现的积熔融态灰沉积物在受热面管壁上出现的积聚现象,主要由烟气中夹带的熔化的灰粒碰撞在聚现象,主要由烟气中夹带的熔化的灰粒碰撞在炉膛、水冷壁管上被冷却凝固而形成,多发
2、生在炉膛、水冷壁管上被冷却凝固而形成,多发生在炉内炉内辐射受热面辐射受热面上,如水冷壁、屏式过热器等。上,如水冷壁、屏式过热器等。1水冷壁的结渣水冷壁的结渣1.水冷壁结渣的危害:水冷壁结渣的危害:降低炉内水冷壁的吸热能力,炉温升高,导致水冷壁降低炉内水冷壁的吸热能力,炉温升高,导致水冷壁高温腐蚀,燃料消耗量增加。高温腐蚀,燃料消耗量增加。使炉膛出口烟温提高,可能导致过热器超温。同时锅使炉膛出口烟温提高,可能导致过热器超温。同时锅炉排烟温度升高,降低锅炉运行经济性。炉排烟温度升高,降低锅炉运行经济性。局部结渣影响水冷壁吸热均匀性,并导致高温对流受局部结渣影响水冷壁吸热均匀性,并导致高温对流受热面
3、吸热不均,管间热偏差增大。热面吸热不均,管间热偏差增大。严重结渣可能造成冷灰斗出渣不畅,大焦块脱落可能严重结渣可能造成冷灰斗出渣不畅,大焦块脱落可能压灭炉膛火焰,导致熄火,甚至砸坏冷灰斗及水冷壁压灭炉膛火焰,导致熄火,甚至砸坏冷灰斗及水冷壁管,对锅炉安全运行构成重大危害。管,对锅炉安全运行构成重大危害。2.结渣机理:结渣机理:在炉内燃烧的高温状态下,煤灰中大部分成分处于熔融在炉内燃烧的高温状态下,煤灰中大部分成分处于熔融态,具有很强的粘结能力,当接触到温度较低的受热面态,具有很强的粘结能力,当接触到温度较低的受热面管壁时,就会发生凝固并牢牢的粘结在管子表面。随着管壁时,就会发生凝固并牢牢的粘结
4、在管子表面。随着粘结灰层的积聚,灰层厚度增加,其表面温度也不断升粘结灰层的积聚,灰层厚度增加,其表面温度也不断升高,灰渣层表面也成为熔融态,并不断捕获未熔融煤灰,高,灰渣层表面也成为熔融态,并不断捕获未熔融煤灰,形成很大的焦块。形成很大的焦块。结渣是自动加剧的过程。结渣是自动加剧的过程。3.影响因素:影响因素:炉内温度:炉内温度:炉内温度炉内温度,熔融态灰分,熔融态灰分,结渣可能性越,结渣可能性越大。炉内温度分布不均,靠近水冷壁附近的局部区域温大。炉内温度分布不均,靠近水冷壁附近的局部区域温度过高,也会导致水冷壁结渣。度过高,也会导致水冷壁结渣。热负荷:热负荷:qA和和qB越大,燃烧器区域放热
5、量越大,温度越越大,燃烧器区域放热量越大,温度越高,易产生结渣。高,易产生结渣。炉内气氛:炉内气氛:还原性气氛下灰熔点降低,更易结渣。还原性气氛下灰熔点降低,更易结渣。炉内流场:炉内流场:正常情况下灰粒应不会直接碰撞水冷壁,当正常情况下灰粒应不会直接碰撞水冷壁,当炉内空气动力场不良时,如切圆直径过大,旋流燃烧器炉内空气动力场不良时,如切圆直径过大,旋流燃烧器热负荷不均,煤粉气流离析等,都会导致气流贴壁或冲热负荷不均,煤粉气流离析等,都会导致气流贴壁或冲墙,促使灰粒碰撞水冷壁,结渣可能性变大。墙,促使灰粒碰撞水冷壁,结渣可能性变大。灰熔点和灰分组成:灰熔点和灰分组成:灰熔点灰熔点,结渣可能性越大
6、。碱性,结渣可能性越大。碱性氧化物可降低灰熔点。氧化物可降低灰熔点。卫燃带影响:卫燃带影响:卫燃带将水冷壁与火焰隔开,使水冷壁吸卫燃带将水冷壁与火焰隔开,使水冷壁吸热减少,卫燃带壁面温度较高,易发生严重结渣。因此热减少,卫燃带壁面温度较高,易发生严重结渣。因此对敷设卫燃带的锅炉,切圆可选择偏小一点。对敷设卫燃带的锅炉,切圆可选择偏小一点。4.防治措施:防治措施:选择灰熔点较高的煤作为锅炉燃煤,减小结渣可能性。选择灰熔点较高的煤作为锅炉燃煤,减小结渣可能性。选择适当的炉膛热强度,避免锅炉超负荷运行,炉内温选择适当的炉膛热强度,避免锅炉超负荷运行,炉内温度过高。度过高。组织良好的流场,选择合适的切
7、圆直径,避免火焰偏斜、组织良好的流场,选择合适的切圆直径,避免火焰偏斜、贴壁冲墙,造成炉内局部温度过高。合理布置卫燃带。贴壁冲墙,造成炉内局部温度过高。合理布置卫燃带。保持适当的过量空气系数,过剩空气量大,炉膛出口烟保持适当的过量空气系数,过剩空气量大,炉膛出口烟温升高;过剩空气量太小,燃烧不完全,造成还原性气温升高;过剩空气量太小,燃烧不完全,造成还原性气氛使灰熔点温度降低,促使炉内结渣。氛使灰熔点温度降低,促使炉内结渣。采用适当的煤粉细度,提高煤粉的均匀度。采用适当的煤粉细度,提高煤粉的均匀度。加强运行监视,及时吹灰、清渣。加强运行监视,及时吹灰、清渣。2高温对流受热面的积灰高温对流受热面
8、的积灰高温对流烟道内布置的受热面易发生高温对流烟道内布置的受热面易发生高温粘结性积灰高温粘结性积灰。1.高温积灰的危害:高温积灰的危害:受热面吸热能力受热面吸热能力,汽温,汽温,烟温,烟温,q2,gl。管排间阻力管排间阻力,烟速,烟速,传热变差,管间热偏差,传热变差,管间热偏差。引起高温对流受热面发生煤灰腐蚀(高温烟气腐蚀)。引起高温对流受热面发生煤灰腐蚀(高温烟气腐蚀)。2.高温积灰机理:高温积灰机理:高温对流烟道内烟温低于高温对流烟道内烟温低于1100,不会发生结渣。煤,不会发生结渣。煤灰中的碱金属在炉内高温状态下呈气态,接触到壁温灰中的碱金属在炉内高温状态下呈气态,接触到壁温600左右的
9、受热面管壁,碱金属发生凝结,再经高温左右的受热面管壁,碱金属发生凝结,再经高温烟气长时间的硫酸化烧结作用,形成强度很高且致密烟气长时间的硫酸化烧结作用,形成强度很高且致密的白色硫酸盐积灰层,并进一步生成复合硫酸盐。的白色硫酸盐积灰层,并进一步生成复合硫酸盐。3.防治措施:防治措施:采用有效的吹灰装置,在锅炉开始正常运行时即投入吹采用有效的吹灰装置,在锅炉开始正常运行时即投入吹灰装置。烟温越高,烧结时间越长,高温积灰层的强度灰装置。烟温越高,烧结时间越长,高温积灰层的强度越高,越难清除,因此要及时吹灰。越高,越难清除,因此要及时吹灰。正确设计和布置对流受热面。比如顺列布置比错列布置正确设计和布置
10、对流受热面。比如顺列布置比错列布置结灰减轻,管间横向节距大些结灰减轻。结灰减轻,管间横向节距大些结灰减轻。3尾部受热面的积灰尾部受热面的积灰1.低温积灰的危害:低温积灰的危害:受热面吸热能力受热面吸热能力,排烟温度,排烟温度,q2,gl。堵塞烟道,流动阻力堵塞烟道,流动阻力,送引风机电耗,送引风机电耗,锅炉出力,锅炉出力。导致低温腐蚀。导致低温腐蚀。2.低温积灰机理:低温积灰机理:尾部受热面烟温低于尾部受热面烟温低于600700,烟气中碱金属蒸气的,烟气中碱金属蒸气的凝结已经结束,此时积灰可分为两种情况:凝结已经结束,此时积灰可分为两种情况:松散性积灰:松散性积灰:由于气流扰动使烟气中携带的一
11、些灰粒沉由于气流扰动使烟气中携带的一些灰粒沉积在受热面上,呈干松状易吹除。沉积在受热面上的主积在受热面上,呈干松状易吹除。沉积在受热面上的主要是要是1030m的灰粒,小粒径灰粒与管壁接触时,依靠的灰粒,小粒径灰粒与管壁接触时,依靠分子力吸附在管壁上。对流受热面管子上的积灰主要集分子力吸附在管壁上。对流受热面管子上的积灰主要集中在管子的背风面。中在管子的背风面。积灰程度与烟气中飞灰量关系不大,与烟气流速、飞灰积灰程度与烟气中飞灰量关系不大,与烟气流速、飞灰粒度、受热面管束布置有关。烟速粒度、受热面管束布置有关。烟速,飞灰越细,管束,飞灰越细,管束顺列布置,积灰顺列布置,积灰。但烟速的选择还需要考
12、虑飞灰磨损。但烟速的选择还需要考虑飞灰磨损。低温粘结性积灰:低温粘结性积灰:由于烟气中的酸蒸汽和水蒸汽在低温由于烟气中的酸蒸汽和水蒸汽在低温金属壁面上凝结,并与管壁上的氧化膜或松散性积灰反金属壁面上凝结,并与管壁上的氧化膜或松散性积灰反应,形成酸性凝结灰。该过程应,形成酸性凝结灰。该过程自动加剧自动加剧,同时伴随低温,同时伴随低温腐蚀,破坏尾部受热面。腐蚀,破坏尾部受热面。3.空预器的积灰:空预器的积灰:管式空预器的积灰:管式空预器的积灰:烟气在管内流动,在管子进出口处烟气在管内流动,在管子进出口处存在回流区,烟温高的进口热端回流区积灰为松散性积存在回流区,烟温高的进口热端回流区积灰为松散性积
13、灰,烟温低的出口冷端出现低温粘结性积灰。灰,烟温低的出口冷端出现低温粘结性积灰。回转式空预器的积灰:回转式空预器的积灰:波纹板间间隙较小,烟气进口热波纹板间间隙较小,烟气进口热端易被大灰块堵塞,如省煤器的泄漏会导致灰粒潮湿粘端易被大灰块堵塞,如省煤器的泄漏会导致灰粒潮湿粘结成紧密的颗粒团。烟气出口冷端会出现低温粘结性积结成紧密的颗粒团。烟气出口冷端会出现低温粘结性积灰,但由于壁温比管式空预器高,积灰比管式轻。且烟灰,但由于壁温比管式空预器高,积灰比管式轻。且烟气空气反向交替运动,松散性积灰不易过多沉积。气空气反向交替运动,松散性积灰不易过多沉积。管式空预器的堵灰会管式空预器的堵灰会从边管逐从边
14、管逐渐向中间管发展渐向中间管发展,导致热空气,导致热空气温度过低,温度过低,q2明显增加,锅炉明显增加,锅炉正常工作受影响。正常工作受影响。v 受热面的飞灰磨损受热面的飞灰磨损流经受热面的烟气中含有大量飞灰,对于高温区受热流经受热面的烟气中含有大量飞灰,对于高温区受热面,飞灰硬度较小,且高温区的积灰具有粘性可吸收面,飞灰硬度较小,且高温区的积灰具有粘性可吸收撞击颗粒的动能,因此飞灰磨损较轻。而对于烟温低撞击颗粒的动能,因此飞灰磨损较轻。而对于烟温低于于700的尾部受热面,飞灰硬度较大,管壁积灰也不的尾部受热面,飞灰硬度较大,管壁积灰也不能吸收撞击动能,金属管壁易受飞灰颗粒撞击磨损。能吸收撞击动
15、能,金属管壁易受飞灰颗粒撞击磨损。1.飞灰磨损的危害:飞灰磨损的危害:飞灰磨损会导致受热面管壁变薄,强度下降,甚至产飞灰磨损会导致受热面管壁变薄,强度下降,甚至产生泄漏、爆管,严重影响电网安全生产。生泄漏、爆管,严重影响电网安全生产。2.飞灰磨损机理:飞灰磨损机理:具有一定硬度和速度的灰粒具有一定硬度和速度的灰粒对管壁会产生冲击磨损,冲对管壁会产生冲击磨损,冲击磨损是击磨损是冲刷磨损冲刷磨损与与撞击磨撞击磨损损的综合结果。引起磨损的的综合结果。引起磨损的主要是灰粒中的主要是灰粒中的磨蚀成分磨蚀成分石石英和黄铁矿。受热面的磨损英和黄铁矿。受热面的磨损具有局部性质,即具有局部性质,即磨损不均磨损不
16、均。当灰粒与管子的迎风面撞击当灰粒与管子的迎风面撞击角为角为3050时,由于切向力时,由于切向力和撞击力双重作用最大,磨和撞击力双重作用最大,磨损量最大。损量最大。烟气在管外横向冲刷的烟气在管外横向冲刷的管周界磨损特性管周界磨损特性管子的排列不同,磨损情况也不同。管子的排列不同,磨损情况也不同。烟气在管内纵向流动时,磨损比管外横向冲刷轻,磨损烟气在管内纵向流动时,磨损比管外横向冲刷轻,磨损部位在管子进口段,因为这一段管内烟气流动尚不稳定,部位在管子进口段,因为这一段管内烟气流动尚不稳定,气流收缩和膨胀使得较多颗粒撞击到壁面上。气流收缩和膨胀使得较多颗粒撞击到壁面上。烟气流向变化,气流转弯外侧磨
17、损加剧。烟气流向变化,气流转弯外侧磨损加剧。管束平行布置管束平行布置管束垂直布置管束垂直布置3.飞灰磨损影响因素:飞灰磨损影响因素:烟气速度:烟气速度:磨损量与飞灰动能和飞灰撞击管壁的频率成磨损量与飞灰动能和飞灰撞击管壁的频率成正比,近似认为冲击磨损量正比于烟气速度正比,近似认为冲击磨损量正比于烟气速度3.3。管子排列方式:管子排列方式:一般错列管束第二排磨损最严重,顺列一般错列管束第二排磨损最严重,顺列管束第一排磨损最严重。沿管壁周界各处磨损量也不均管束第一排磨损最严重。沿管壁周界各处磨损量也不均匀,第一排以后的管子,错列时磨损集中在匀,第一排以后的管子,错列时磨损集中在25 30区区域,顺
18、列时磨损集中在域,顺列时磨损集中在60左右。左右。飞灰浓度:飞灰浓度:飞灰浓度高,单位时间撞击管壁的灰粒就多,飞灰浓度高,单位时间撞击管壁的灰粒就多,磨损量增大。因此燃用高灰分煤受热面磨损严重。磨损量增大。因此燃用高灰分煤受热面磨损严重。飞灰理化性质:飞灰理化性质:飞灰中硬性物质多,灰粒粗大而有棱角,飞灰中硬性物质多,灰粒粗大而有棱角,受热面磨损量增大。受热面磨损量增大。烟气走廊:烟气走廊:烟气走廊内的烟速较高,磨损较严重。烟气走廊内的烟速较高,磨损较严重。4.受热面防磨措施:受热面防磨措施:合理选择烟气速度:合理选择烟气速度:控制烟气速度是减轻受热面磨损的控制烟气速度是减轻受热面磨损的最主要
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 锅炉原理 锅炉 原理 课件 受热 面烟侧 运行 问题
限制150内