污泥焚烧循环流化床锅炉受热面沉积特性研究

针对干化污泥与煤在循环流化床锅炉中混烧,锅炉竖井烟道入口高温过热器区域出现受热面沉积,对该区域的典型沉积物进行研究。通过SEM、EDS和XRD分析了沉积物的主要构成,指出Ca SO4是沉积的主要组分。并从形成机理上分析了炉内受热面沉积的形成过程。     

灰特性对燃煤炉内灰沉积行为的影响

为了解灰特性对燃煤炉内灰沉积行为的影响,以黄陵、神木和新汶3种具有不同灰特性的燃煤为研究对象,通过自制灰污热流探针和SiC结渣棒,分别模拟了正常情况及存在烟气冲墙贴壁情况下的锅炉受热面灰沉积行为,比较了灰渣外形、化学成分、熔融温度和热流变化率等特性参数,并通过对灰渣样晶的X-射线衍射、扫描电镜及能谱分析,获得了3种燃煤灰沉积物的元素组成、矿物相及微观结构和形貌特征.结果表明,由于Ca、Fe的协同作用,黄陵煤的灰沉积特性强于神木和新汶煤,Ca、Fe是引起这类煤灰沉积的主要矿物元素,硬石膏、钙长石和赤铁矿是灰沉积物中的主要矿物相;当存在烟气冲墙贴壁时,灰沉积物中Fe含量很高.使熔融温度大大降低,从而加剧受热面的灰沉积过程,在工程实际中应采取相应措施,避免出现这种情况.     

煤中FeS2和含铁粘土矿物在锅炉结渣过程中的作用

采用 57Fe Mossbauer谱学方法并辅以 X 射线衍射分析和灰成分分析等方法 ,对取自一台 2 2 0t h锅炉的平朔煤煤粉、飞灰和结渣沉积物中的含铁成分进行了分析、测定 ,以探讨煤中 Fe S2 和含铁粘土矿物在炉内的变化和在结渣形成过程中的作用。通过煤粉和飞灰中不同成分的含铁份额的比较 ,表明在炉内 Fe S2 最终转变成氧化物 ,而含铁粘土矿物最终转变成玻璃体。对内层沉积物成分的研究表明 ,Fe S2 的炉内产物在水冷壁上的选择性沉积是初始结渣形成的主要原因 ,而含铁硅酸盐矿物的产物对初始结渣的贡献极小 ,虽然平朔煤中上述两种成分的含铁份额相差无几。     

煤灰的沾污特性和锅炉设计

燃煤锅炉一般都会遇到灰沉积的问题。随烟气带走的飞灰通过各部分受热面时,会在受热面上形成灰沉积。灰沉积的程度和性质主要取决于煤灰的沾污特性(随煤灰成分而变),同时亦与煤灰含量、燃烧方式、炉子结构和运行工况等因素有关。受热面积灰后,吸热量减少,破坏了整个炉内热平衡,导致过热汽温改变,排烟温度升高,锅炉效率降低。灰沉积较严重时还会增加引风损失。据资料综述,由于受热面沾污,积灰等可影响锅炉效率1～2.5%左右灰沉积严重     

燃用渣油锅炉炉内灰沉积的形成原因

研究了某燃用渣油锅炉不同受热面的多个灰沉积样品,对燃料油灰和燃料油固体沉淀物的组成做了分析,得到了不同受热面灰渣沉积组分分布.分别用X射线荧光光谱(XRF)分析仪,扫描电镜及能谱仪(SEM-EDX)和X射线衍射分析仪(XRD)鉴定了样品的元素组成、形貌学以及晶相.并用热分析(DSC和TG)确定油灰矿物质转变温度.结果表明:炉膛内主要沉积矿物为莫来石,燃料油灰主要晶相为八面沸石,油灰约在980℃开始出现明显的放热峰,表明油灰中主要组分这时开始转变为莫来石晶相,这一晶相转变过程伴随着强烈的放热效应,从而表明辐射受热面莫来石沉积主要来源于原油催化裂化阶段的添加剂;高温过热器沉积物主要为莫来石和一些玻璃体,方石英与斜长石(钾铝硅酸盐);而低温过热器与省煤器上则出现一些钒酸钠、钒酸铁与硫酸钙沉积,它主要由燃料油本身所合矿物质经高温转化而来.     

基于新增水冷蒸发受热面的CFB锅炉环保提效实践

某电厂690 t/h CFB锅炉运行中存在床温整体偏高现象,直接导致了锅炉炉内SO_2和NO_x排放浓度偏高问题,严重影响了机组正常发电生产的环保经济性。在与锅炉厂家讨论分析燃烧煤种、实际运行条件、分离器效率、蒸发受热面布置等多方面因素后,得出锅炉炉内蒸发受热面面积过小是造成床温偏高的主要原因。为此电厂实施了锅炉新增水冷蒸发屏受热面技术改造项目,在保证新增水冷蒸发屏安全可靠运行及锅炉热效率基础上,有效降低了锅炉运行床温、炉内脱硫Ca/S、炉内NO_x生成浓度,提高了锅炉炉内脱硫脱硝的效率,提升了生产的环保经济性。     

燃准东煤锅炉灰沉积对炉膛传热的影响

针对某330 MW燃准东煤锅炉,借助实验手段与数值模拟方法,结合热力计算,分析了炉膛受热面不同程度灰沉积对传热过程中热流密度、导热系数和热有效系数等参数的影响,并拟合出屏式过热器出口烟气温度、热有效系数与灰沉积厚度的关系曲线。结果表明:灰渣导热系数随灰渣温度升高而增大;灰沉积厚度超过10 mm后,灰渣热流密度降幅减小,炉膛火焰燃烧稳定,炉膛出口烟气温度逐渐稳定,热有效系数保持较低状态,锅炉效率变化不大;灰沉积厚度从0增加到10 mm时,受热面热流密度明显下降,炉膛平均温度上升,炉膛出口烟气温度升高了16.5%,热有效系数减小了约68%,锅炉效率下降了2.26%;所得的拟合关系式对于燃准东煤锅炉改进结构设计和优化吹灰策略具有一定的指导作用。     

高碱煤燃烧过程中灰中主要元素的迁移规律

针对我国新疆高碱煤燃烧过程中的强沾污、结渣特性,对某300MW亚临界高碱煤锅炉炉内各受热面的沾污灰样进行了XRF和SEM-EDX分析.结果表明:在800~1 100℃烟气温度区间内,灰样中CaO、MgO和SO3的质量分数较高;当烟气温度降低至600~800℃时,灰样中Na2O、Fe2O3和SO3的质量分数较高,Na2SO4、CaSO4和NaFeSO4等物质是导致高碱煤燃烧过程中高温对流受热面发生严重沾污的主要原因;669~915℃烟气温度区间内的灰样发生初始熔融的温度及其所对应的液相质量分数要高于其他部位的灰样;灰样C颗粒表面附着粒径为2~4μm的富含Na、S的Na2SO4等颗粒,而钠的硫酸盐在高温下具有较高的黏性和较低的熔点,这是导致该温度下发生严重沾污的主要原因之一.     

生物质直燃发电锅炉受热面沉积和高温腐蚀研究进展

生物质中含有比较活泼的钾氯等无机杂质,在生物质锅炉燃烧利用过程中会进入气相并在受热面表面形成沉积,阻碍受热面传热,引发受热面金属高温腐蚀,威胁燃烧设备正常运行.文章综述了国内外关于生物质锅炉受热面沉积和高温腐蚀的研究进展,阐明了沉积形成、高温腐蚀的机理、实际电厂中的情况以及控制方法.在生物质燃烧技术中,循环流化床燃烧技术具有一定的优势.生物质燃烧沉积和高温腐蚀问题以及减轻和解决的对策仍需要更加全面深入的研究.     

流化床中煤掺混垃圾燃烧时受热面积灰的研究

在利用小型流化床系统研究煤掺混垃圾燃烧时硫对有机污染物排放影响的过程中,发现处于烟气温度338～547℃的对流区域受热面存在积灰,为此对积灰形成过程进行了研究.结果显示,受热面灰沉积量随烟气温度降低而减少;随着混合燃料中垃圾含量及硫含量的增加,灰沉积量也减少.分析发现,沉积物主要由小于5μm的细小颗粒组成,其化学组成中绝大部分为氧化钙,且Ca/S摩尔比明显大于1,因此积灰主要是石灰石床料分解形成的细小氧化钙颗粒沉积所致,而沉积层中的硫酸钙则是沉积的氧化钙进一步反应的结果.燃烧高硫燃料时,由于烟气中SOx的浓度高,使存在于烟气中的粘附性强的氧化钙颗粒减少,进而抑制了积灰的形成.