基于热流计炉膛灰污结渣监测和吹灰优化

提出了一种锅炉炉膛受热面的灰污结渣监测和优化吹灰的方法,通过利用脏污热流计测量受热面热流密度,建立监测模型,并在某电厂300MW锅炉试验。结果分析表明该模型能有效地监测炉膛受热面热流密度随灰污结渣动态变化,掌握炉内沾污结渣发展,并在此基础上提出了炉膛吹灰优化的策略,为吹灰优化研究提供了新的途径。     

超超临界机组智能灰污检测系统设计研究

针对大型燃煤机组中存在的灰污及结渣问题,通过安装热流计的方式测量机组水冷壁热流密度,并对各受热面及空气预热器进行积灰结渣研究分析,设计了一套智能灰污检测系统,预期实现灰污吹扫的智能化,并通过各受热面热流分布了解机组辐射受热面运行工况,从而提高机组运行的安全性与经济性.     

神华煤结渣倾向和结渣机制研究

神华煤是我国储量大、发热量高的优质动力煤，但因其灰熔点低、易结渣，燃用神华煤的锅炉经常遇到严重的结渣问题。该文在0.25MW燃烧试验台架上对比研究2个典型煤种，即神华煤和新汶煤(高结渣倾向和低结渣倾向)的结渣动态过程，使用扫描电镜(二次电子成像)和X射线衍射仪 分别研究了神华煤燃烧过程中不同部位沉积样品的形貌学和晶相组成。结合灰污热流仪测试结果，提出了沉积灰渣的平均脱落周期和平均热流衰减幅度2个指标，这2个指标能够较好地定量判断不同煤种的结渣倾向。易结渣神华煤的脱落周期和平均热流衰减幅度分别为Tsh 3270min和Aq 3 92.7kW/m2；而不易结渣新汶煤的脱落周期和平均热流衰减幅度分别为Tsh =58.5min和Aq =23.77kW/m2。重点分析了高铁神华煤中铁的存在形式和转化过程，理论分析和试验结果表明，导致高铁神华煤结渣的一个重要因素是煤中硅酸盐形式含铁矿物质颗粒在炉内产生的粘附性熔融颗粒。     

国外煤的结渣沾污特性研究综述

煤的含灰量和灰的物理化学特性对燃煤锅炉的设计和运行有着重大影响。锅炉受热面的结渣和沾污往往直接决定锅炉运行的安全性和经济性。结渣和沾污过程是一个非常复杂的物理化学过程,它不但与煤中含灰量及其物理化学特性有关,而且与烟气温度、烟气成份等运行工况有关。因此必须研究灰的物化特性对结渣和沾污过程的影响,从而建立起一些实用的经验公式来按照煤灰的物化特性予测其结渣和沾     

330MW燃准东煤电站锅炉烟气沿程灰沉积特性研究

准东煤作为优质的动力用煤因其在燃烧过程中沾污污、结渣问题严重,制约了此煤炭资源的有效利用。因而掌握其结渣、沾污机理对准东煤得以广泛应用有重要意义。文中借助ICP、SEM-EDX、XRD及灰熔点测试手段对燃烧准东宜化煤的330MW电站锅炉烟气沿程沉积样分析研究,结果表明:后墙水冷壁、后屏再热器至低温过热器处沉积样均由松散的大小不一的小球及渣块混合而成,分隔屏过热器与后屏过热器沉积样呈现大的骨架结构;根据沉积样形貌、组成成分及矿物组成分析,将沉积样分为硅酸盐类与硫酸盐类,分隔屏过热器与后屏过热器为硅酸盐类沉积样,后墙水冷壁、后屏再热器至低温过热器为硫酸盐类沉积样;硅酸盐沉积样黏度、灰渣熔点较高,而硫酸盐沉积样黏度及灰渣熔点较低。     

炉内灰渣沉积物中矿物元素分布的电子探针分析

提出了一种研究煤灰沉积机理及形成过程的新方法。从炉内选取5个不同部位的灰渣样品，利用电子探针对各矿物元素沿样品厚度方向的分布进行了分析，结果表明，Si和Al具有几乎完全一致的分布。X-射线衍射分析表明形成的主要矿物质为铝硅酸盐(如霞石)；积灰沉积物中Na与S的分布规律相似，主要以无水芒硝形式存在，部分结渣沉积物中的Na与Fe具有相似的分布。在初始层内，4个结渣样品中主要致渣元素的分布相似，而与积灰样品中的相反，表明积灰和结渣在机理上是不同的，受炉内局部空气动力场、气氛条件和温度水平等的控制。研究结果可为模拟灰沉积数学模型的建立或改进，以及防结渣添加剂、清灰剂的研制开发提供重要的依据和指导。     

耦合炉内气相碱金属检测的结渣预报系统研究

高碱煤在燃烧过程中释放的碱金属导致炉膛受热面的沾污、结渣问题，影响锅炉运行的安全性，开展炉内结渣趋势的判断研究具有重要意义。采用煤灰成分分析的结渣趋势判别方法与火焰发射光谱技术结合，在锅炉上安装了一套火焰发射光谱系统用于检测炉内气相碱金属质量浓度，使用气冷式取样枪在炉膛出口区域开展结渣试验以获得沉积样的沉积趋势。根据在线监测结果，开发了一种动态预测炉内沾污结渣预报系统。试验结果表明，系统能够实时反映燃烧工况下各参数的监测结果，可以对当前燃烧状态下的结渣趋势进行提示，为预防结渣和进行燃烧调整提供参考。     

新疆高碱煤沾污特性的分析

分析了燃用高碱煤时机械力与粘性力在沾污、结渣及腐蚀形成过程中的作用机理。结果表明:氧化性气氛下的灰熔融温度较高,不容易产生沾污的特性;当尾部烟道温度较低,烟气流速较大时,沾污程度较低。     

高钙劣质煤矿物的炉内特性机理研究

通过对燃料及矿物组成的大量常规和特性试验及分析，就ＰＲＢ煤的炉内沾污结渣进行了研究。初步揭示了其沾污结法机理，并对沾污和结渣分别给出了新的概念。介绍了用来分析燃料原始矿物成分和存象的逐步化学萃取方法。     

煤中矿物质的炉内特性机理研究

本文叙述了煤中矿物质在锅炉中的燃烧行为，炉膛结渣研究以及对流区的灰沉淀的沾污机理     

国内外煤灰结渣判别指数的探讨

本文简述了近年来国内外对锅炉结渣方面进行过的试验研究工作，以及提出过的各种结渣判别指数，对各种燃料结渣特性判别方法做了分析探讨，提出了今后研究煤灰结渣问题的方向。     

燃用神华煤锅炉防结渣优化设计技术

针对国华电力公司早期投产的600MW锅炉在燃用神华煤时出现的严重的分隔屏结渣问题，通过掺烧高灰熔点烟煤、加装屏区吹灰器、炉膛放大和受热面调整等优化设计措施使结渣情况得以极大缓解，但导致锅炉造价和运行成本上升。根据粒径与炉内煤粉颗粒表面温度的相关性分析以及1MW半工业性燃烧试验取得的不同细度的神华煤粉的结渣特性和不同容积热负荷的燃用神华煤锅炉的结渣情况对比分析指出：大颗粒煤粉是造成锅炉结渣的重要因素，采取煤粉细化和炉膛放大的综合优化设计对于防止锅炉屏区结渣更为经济、有效。     

220 t/h锅炉燃烧低挥发分水煤浆结渣特性的试验研究

低挥发分水煤浆比精煤水煤浆在价格上有明显的优势,在锅炉上燃用水煤浆除考虑着火和燃烧稳定性外,结渣特性是另一重要的影响锅炉安全经济运行的因素。文中就大型锅炉燃烧低挥发分水煤浆,利用硅碳棒进行结渣试验,采用单一结渣指标,通过对渣层厚度、沉积量和沉积速率的变化分析及X–射线衍射图谱和扫描电镜分析,模糊综合评判模型,获得低挥发分水煤浆燃烧结渣特性。结果表明,低挥发分水煤浆的结渣情况在可接受的范围内。     

煤燃烧中钙基脱硫灰样矿物质的电子探针分析

该文针对六盘水无烟煤中添加石灰石的钙基脱硫试样的结渣特性、加热过程中矿物质行为,利用电子探针对加热过程中不同钙硫比的钙基脱硫灰样的矿物质行为进行研究。分析表明,随着钙硫比的增加,煤的结渣特性发生变化,并且在钙硫比为2的附近存在一个峰值:当钙硫比为2时,钙基脱硫灰样结渣特性由中等变为严重;当钙硫比为3时,钙基脱硫灰样结渣特性又变为中等。该文还对扫描电子显微镜观察煤灰形貌、结渣影响因素等方面进行了分析探讨。     

生物质及其与煤掺烧的灰熔融特性研究

采用YX-HRD灰熔融性测定仪对麦秆、稻秆、杨木屑等7种常见的生物质灰及其与煤掺烧后灰的熔融特性进行了检测。结果表明:煤的结渣判别指数不能完全、可靠地预测生物质及其与煤掺烧的结渣特性。根据生物质灰成分,对灰熔融温度的Pearson相关系数推导出生物质结渣判别指数A=(MgO+Al2O3+Fe2O3)/(CaO+P2O5)。生物质的加入在不同程度上降低了煤的灰熔点,在低配比范围内随生物质添加量的增多掺混煤灰熔点逐渐降低。随秸秆类生物质掺混比增加,碱金属氧化物含量增加使掺混煤灰熔点降低的作用减弱,但同时A值却较高,因而混煤灰熔点反而升高。秸秆类生物质的掺混比例在20%以下,酒糟、花生壳与杨木屑的掺混比例分别在40%、60%、60%以下都可避免严重结渣。     

锅炉内卫燃带上高熔点灰渣沉积机理分析

针对一台燃用高熔点灰(初始变形温度大于1400℃)的水煤浆锅炉内卫燃带上(耐火材料)发生较严重结渣的情况进行了分析和实验研究对于卫燃带上不同阶段灰渣沉积的元素分析表明,卫燃带上初始阶段、中间阶段与成熟阶段沉积渣样铁和钙元素表现出富集。现场观察和扫描电镜形貌分析表明,沉积渣样并未发生熔融。晶相分析结果表明,各个阶段沉积样品的晶相组成变化不大,主要形成莫来石,长石类和部分铁的矿物质。不同温度下煤灰烧结样品的氮吸附比表面积测定表明,在低于变形温度下,煤灰尽管不发生熔融,但却会发生强烈的烧结,表现为比表面积和孔容积的降低。铁和钙在沉积表面的富集加剧了颗粒的烧结程度,为沉积灰渣颗粒不脱落提供了条件。     

燃煤锅炉对流受热面污染沉积对传热熵产的影响

火电站燃煤锅炉运行中受热面污染沉积使传热过程不可逆程度增大,熵产增加,能量品质下降。文中建立了锅炉对流受热面传热熵产计算模型,并针对一台大型电站锅炉,结合现场采集的实时运行数据,利用建立的熵产模型计算了各对流受热面在不同污染状态下(吹灰操作前后)的传热熵产,分析了不同受热面污染对熵产的影响规律。计算与分析表明,对于所计算的锅炉,与其他受热面相比,吹灰操作对降低省煤器和低温过热器传热熵产的效果最为显著。     

除渣系统选择的若干问题探讨

干式除渣系统会对结渣及锅炉效率产生影响。通过对煤种结渣性及锅炉效率影响因素的分析,提出了减少干式除渣系统对结渣及锅炉效率产生负面影响的措施;与此同时分析了结渣性煤种对湿式除渣系统的影响。研究认为,降低锅炉结渣,应重视炉膛设计、换热器布置、燃烧运行管理等多方面因素;对于结渣性煤种,无论是干式还是湿式除渣系统,均需采取有效措施保证自身系统安全可靠运行,减少对锅炉燃烧的不利影响;除渣系统的选取应遵循DL/T5142《火力发电厂除灰设计技术规程》要求合理选择,不能单纯因为锅炉燃用易结渣性煤种而放弃选择干式除渣系统。