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生物质锅炉为什么结焦,原因分析处理办法-恒美百特
添加时间:2018.05.18

1、生物质锅炉结焦原因分析


  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。

  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作用而向受热面运动过程中,由于灰颗粒运动速度快,受到的冷却效果差,
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。



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  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。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,导致灰分的软化温度较低,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,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,我厂在锅炉上采用除焦抑制剂和脉冲燃气吹灰装置结合使用的办法来处理锅炉结焦积灰时,取得了明显的效果。

        DAA-A生物质燃料用除焦剂是一种高熔点的、含有助燃剂的燃料添加剂,当本产品送入燃烧机及高温炉膛火床时,能立即熔融,并很快挥发作用,大部分随烟气流动,与受热面上的烟垢产生化学作用。由于碱性渣比酸性渣熔点低,本产品通过化学作用促使腐蚀性极强的金属盐类及氧化物结渣由弱酸变弱碱,致使清灰除焦的作用就得到发挥,从而结焦、积灰、结垢得以脱落。

  具体操作方法是:把除焦剂按规定的用量与生物质燃料混合均匀;投放时燃烧机及锅炉必须处于正常燃烧下。使用比例:每次使用比例为:生物质燃料的1‰,如果结焦情况严重,可调高DAA-A 添加比率。

  发展前景
  生物质能属可再生资源,通过植物的光合作用可以再生,与风能、太阳能等同属可再生能源,资源丰富,可保证能源的永续利用。

  生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、NOX较少;作燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应。

  生物质能源可以以沼气、压缩成型固体燃料、气化生产燃气、气化发电、生产燃料酒精、热裂解生产生物柴油等形式存在,应用在国民经济的各个领域。

  生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然气。根据生物学家估算,地球陆地每年生产1000~1250亿吨生物质;海洋年生产500亿吨生物质。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的10倍。随着农林业的发展,特别是炭薪林的推广,生物质资源还将越来越多。随着目前全世界煤炭石油等不可再生能源的逐渐减少生物质能源的出现和发展必将逐步取代不可再生能源!发展生物质能源,太阳能能等可再生能源必将成为21世纪能源发展的主流!

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