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阜宁生物质颗粒燃料结焦原因和处理办法

来源:澳门游戏网站 发布时间:2019-06-05 2882 次浏览

  1生物(Organism)质颗粒燃料结焦原因分析
  由于生物质电厂燃料种类繁多,燃料具有水份高(一般在45%以上)、杂质较多(掺有泥土、细沙)、灰份高、碱金属含量高等特点(表1),燃料在炉膛内燃烧后,极易在锅炉受热面上结焦与积灰。生物质颗粒燃料由秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳等以及“三剩物”经过加工产生的块状环保新能源。生物质颗粒的直径一般为6~10毫米。   结焦的 主要因素。生物质锅炉结焦主要是指在燃料燃烧后的 产生的 灰份,在高温下大多熔化为液态或呈软化状态,如果灰还保持软化状态碰到受热面时,由于受到冷却(cooling)而粘结在受热面上,形成结焦。影响锅炉结焦的 因素很多,一般认为主要有:
  (l)燃料本身灰份以及所掺杂质后形成的 结焦。影响灰份熔点的 主要因素是灰份的 化学组成及其周围的 高温环境介质,两者相互影响,一旦锅炉燃烧调整~作做不到位,就会出现不完全燃烧产物,使周围的 介质呈弱还原性,降低灰熔融性而导致炉内结焦。
  同时生物质燃料一般又以掺配成混合燃料的 形势进入炉膛,而燃料经纪人将大量的 泥土、细沙掺入燃料中,这些杂质的 存在改变了燃料的 组分、存在形式、熔融温度,加剧了在受热面的 结焦。
  (2)炉内受热面表面的 温度(temperature)水平。在灰熔点一定的 情况下,炉内温度水平及其分布就成为是否发生结焦的 重要因素。经验表明:锅炉的 结焦多在烟道及过热器表面,液态或软灰颗粒受惯性(inertia)作用而向受热面运动过程(process)中,由于灰颗粒运动速度快,受到的 冷却(cooling)效果差,熔融的 灰颗粒很容易粘附,使渣层迅速积聚长大。温度对炉内结焦具有非常重要的 影响,研究表明,温度增高,结焦程度将按指数规律增长。
  2积灰结焦处理办法
  2.1常规结焦处理方法。
  早期的 生物质电厂一般采用蒸汽吹灰器对受热面进行结焦清灰处理,但是从实际的 效果上来看,没有达到除焦要求。生物质锅炉燃料生物质颗粒作为一种新型的颗粒燃料以其特有的优势赢得了广泛的认可;与传统的燃料相比,不仅具有经济优势也具有环保效益,完全符合了可持续发展的要求。生物质颗粒原料的密度一般为 0.1—0.13t/m3,成型后的颗粒密度 1.1—1.3t/m3,方便储存、运输,且大大改善了生物质的燃烧性能。只能通过停炉后,用高压水冲洗进行处理。主要是因为生物质燃料(fuel)中的 钾元素含量较高,它的 存在降低了灰熔点,而硅元素在燃烧过程中与钾元素形成低熔点的 化合物(compound),导致灰分的 软化温度(temperature)较低,根据实验数据所得草木灰的 变形温度为800℃左右,而锅炉的 炉膛过热器的 温度大多在此范围内,因此在高温条件下,软化的 积灰极易附着在受热面管道的 外壁上,使用蒸汽吹灰器难以将所积焦块进行处理。根据以往的 经验,使用蒸汽吹灰器一般锅炉在清洗完毕投入使用15天后,主汽温度的 控制无需使用减温水调节,温度正常维持在510 0C左右,运行一个月后需要停炉进行水冲洗,否则主蒸汽温度将越来越偏离额定值(540℃),锅炉的 效率下降(descend),排烟温度上升5-10℃左有。而且使用蒸汽吹灰会存在着如下问题:
  (1)介质吹扫面积有限,有部分死角存在,易形成烟气走廊,加剧局部(part)磨损;
  (2)吹灰周期长,使受热面积灰过多,甚至使积灰烧结硬化,增加吹灰难度;
  (3)蒸汽吹灰如果压力(pressure)过高或长期使用,会加快金属管壁的 磨损,压力过低又影响吹灰效果;
  (4)增加炉内烟气湿度,在空预器处形成低温结露,造成空预器管腐蚀严重;
  (5)机械部位故障率高,维修费用高。
  2.2新型清除结焦的 方法探讨。
  目前,在锅炉(Boilers)上采用除焦抑制剂和脉冲燃气吹灰装置(device)结合使用的 办法来处理(processing)锅炉结焦积灰时,取得了明显的 效果。
  除焦抑制剂(SlagTr011508)是一种高熔点的 、含有助燃剂的 燃料添加剂,它可以减少烟气侧飞灰沉积问题。当其被喷人炉膛后,它会和离开炉膛的 飞灰混合,并粘附(adhesion)在这些半融化的 灰上,通过改变灰的 熔点,并在结焦内部形成裂纹而破坏结焦,同时通过在管道表面形成的 金属膜有助于减少酸露点腐蚀问题。   配合脉冲燃气吹灰装置,通过吹扫、声疲劳、热清洗和局部振打清除锅炉受热面上的 积灰,最后灰尘被烟气流卷裹带走,从而提高锅炉的 热效率。
  具体操作(operate)方法是:在锅炉运行期间,每天每个运行值,向炉膛内每次投入Skg除焦抑制剂,从炉的 两侧加入,加药30分钟后,开始脉冲燃气吹灰。利用除焦抑制剂和脉冲燃气吹灰装置双管齐下的 方法,锅炉主汽温度可以维持2个月左有正常,同时受热面的 积灰结焦现象几乎不复存在,排烟温度可以比以往蒸汽吹灰器使用时降低3-5℃,初步估算每年可带来100万元左右的 间接经济效益(benefit)。
  3结束语
  由于生物质电厂燃料(fuel)水分大、杂质多、品质差等一系列问题不可能在短期内有所改善,锅炉结焦积灰现象难以避免。为提高锅炉的 运行小时数,保证生产的 正常进行,使用除焦抑制剂(SlagTr011508)和脉冲燃气吹灰装置结合的 办法,能有效的 解决锅炉积灰结焦问题,值得广大生物质电厂去借鉴使用。
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