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关键词:低温过热器;堵灰;阻力
研究背景:
生物质电厂锅炉因为烧的是生物质燃料,烟气中含有很多碱性金属,低温过热器入口烟气温度过高会造成该区域受热面结焦和积灰严重,焦块和积灰堵塞烟气通道,形成烟气走廊,增加烟气流速,加剧了受热面的磨损,机组经常因为过热器堵灰爆管而被迫停运,影响生物质电厂经济效益,使生物质电厂经营面临很大困难,所以研究减少低温过热器堵灰爆管频率的方法就显得很紧迫。本文以湛江生物质电厂两台锅炉低温过热器入口溫度实际情况为依据对比分析低温过热器温度对锅炉堵灰的影响。
试验研究:
1号炉从7月10号到7月26号期间为第一阶段,控制低温过热器入口烟气温度不超过670℃。7月26号到8月18号为第二阶段,控制温度在650℃以下,经查找低温过热器入口平均烟气温度和阻力数据,梳理变化趋势图1所示,数据显示第一阶段低温过热器入口平均烟气温度在640-660℃之间,第二阶段平均烟气温度在625-640℃之间,1号机组初期低温过热器烟气阻力为0.83KPa,运行到8月18日阻力增大至1.84KPa。
2号炉于7月1日启动至8月18日,控制低温过热器入口烟气温度不超过670℃以下,经查找低温过热器入口平均温度和阻力数据,梳理变化趋势如图2所示,实际数据显示2号炉低温过热器平均温度在660-670℃之间,温度较1号炉高,启动初期低温过热器烟气阻力0.7KPa,运行48天后阻力增加至2.5KPa,增大1.8KPa。
分析:
根据两台炉低温过热器阻力变化情况,进行一次曲线拟合研究阻力变化趋势,如图3所示,根据曲线拟合数据显示2号炉低温过热器阻力增长速率0.04749KPa/天,1号炉为0.0292KPa/天,通过对比,2号炉低温过热器阻力增长速率比1号炉高出62.58个百分点。
结论:
可见1号炉通过控制低温过热器入口烟气温度650℃以下,使得实际低温过热器入口烟气平均温度比2号炉低10-20℃,对应1号炉低温过热器阻力增长比2号炉缓慢,说明以控制低温过热器入口烟气温度来减缓阻力增长技术措施效果明显,这是由于生物质燃料中碱金属含量比较高,在燃烧过程中碱金属热解析进入烟气,遇到低温过热器受热面冷凝并吸附灰颗粒形成沉淀。根据灰渣沉淀机理,最外层灰碱金属含量相对较低,但因碱金属的影响被粘附灰的熔点下降,在高温烟气的长期作用下,沉积最外层熔融形成硬壳,温度只要超过600℃,受热面粘结的灰呈现熔融状态,低温过热器结焦后,由于结焦物导热性能差,结焦物外层温度进一步增大,温度越高,增长阻力越快,从图1,2,3所示也可以看出低温过热器结焦和堵灰快速发展的趋势。
正是由于低温过热器入口烟气温度高,结焦和堵灰成为必然趋势,大量的烟气通道被堵形成烟气走廊,增加了烟气流速,加剧了受热面磨损引发爆管,由此可见控制低温过热器烟气入口温度对增长机组运行寿命很有帮助。
参考文献:
[1]宋鸿伟,郭民臣,王欣.生物质燃烧过程中的积灰结渣特性[J].华北电力大学[北京]动力系.北京 102206.
研究背景:
生物质电厂锅炉因为烧的是生物质燃料,烟气中含有很多碱性金属,低温过热器入口烟气温度过高会造成该区域受热面结焦和积灰严重,焦块和积灰堵塞烟气通道,形成烟气走廊,增加烟气流速,加剧了受热面的磨损,机组经常因为过热器堵灰爆管而被迫停运,影响生物质电厂经济效益,使生物质电厂经营面临很大困难,所以研究减少低温过热器堵灰爆管频率的方法就显得很紧迫。本文以湛江生物质电厂两台锅炉低温过热器入口溫度实际情况为依据对比分析低温过热器温度对锅炉堵灰的影响。
试验研究:
1号炉从7月10号到7月26号期间为第一阶段,控制低温过热器入口烟气温度不超过670℃。7月26号到8月18号为第二阶段,控制温度在650℃以下,经查找低温过热器入口平均烟气温度和阻力数据,梳理变化趋势图1所示,数据显示第一阶段低温过热器入口平均烟气温度在640-660℃之间,第二阶段平均烟气温度在625-640℃之间,1号机组初期低温过热器烟气阻力为0.83KPa,运行到8月18日阻力增大至1.84KPa。
2号炉于7月1日启动至8月18日,控制低温过热器入口烟气温度不超过670℃以下,经查找低温过热器入口平均温度和阻力数据,梳理变化趋势如图2所示,实际数据显示2号炉低温过热器平均温度在660-670℃之间,温度较1号炉高,启动初期低温过热器烟气阻力0.7KPa,运行48天后阻力增加至2.5KPa,增大1.8KPa。
分析:
根据两台炉低温过热器阻力变化情况,进行一次曲线拟合研究阻力变化趋势,如图3所示,根据曲线拟合数据显示2号炉低温过热器阻力增长速率0.04749KPa/天,1号炉为0.0292KPa/天,通过对比,2号炉低温过热器阻力增长速率比1号炉高出62.58个百分点。
结论:
可见1号炉通过控制低温过热器入口烟气温度650℃以下,使得实际低温过热器入口烟气平均温度比2号炉低10-20℃,对应1号炉低温过热器阻力增长比2号炉缓慢,说明以控制低温过热器入口烟气温度来减缓阻力增长技术措施效果明显,这是由于生物质燃料中碱金属含量比较高,在燃烧过程中碱金属热解析进入烟气,遇到低温过热器受热面冷凝并吸附灰颗粒形成沉淀。根据灰渣沉淀机理,最外层灰碱金属含量相对较低,但因碱金属的影响被粘附灰的熔点下降,在高温烟气的长期作用下,沉积最外层熔融形成硬壳,温度只要超过600℃,受热面粘结的灰呈现熔融状态,低温过热器结焦后,由于结焦物导热性能差,结焦物外层温度进一步增大,温度越高,增长阻力越快,从图1,2,3所示也可以看出低温过热器结焦和堵灰快速发展的趋势。
正是由于低温过热器入口烟气温度高,结焦和堵灰成为必然趋势,大量的烟气通道被堵形成烟气走廊,增加了烟气流速,加剧了受热面磨损引发爆管,由此可见控制低温过热器烟气入口温度对增长机组运行寿命很有帮助。
参考文献:
[1]宋鸿伟,郭民臣,王欣.生物质燃烧过程中的积灰结渣特性[J].华北电力大学[北京]动力系.北京 102206.