防结焦技术措施

四、防结焦技术措施

1.防结焦主要措施

锅炉的结焦有三个重要的影响因素,即局部高温、局部还原性气氛、火焰刷墙,三者的共同存在造成了水冷壁结焦。避免结焦的措施如下。

1)要进行防结焦设计。

2)要确保燃烧器安装时的准确性,减少切圆偏差,燃烧器安装结束后要进行冷态空气动力场试验,进一步确认燃烧器安装角度。

3)锅炉启动后要进行热态一次风调整,保证切圆不因流动偏差造成偏斜刷墙,同时需要保证燃烧器调整机构的灵活有效。

4)要进行燃烧调整和运行优化,在降低NOx排放的同时确保运行的安全性和锅炉效率。

2.防结焦其他措施

通过上述设计、安装、冷态和热态调整,即可避免改造后可能存在的结焦问题。除此之外还可以采取如下技术措施。

1) -次风浓淡分离。通过一、二次风射流调整,在炉膛横截面上形成层次分明的环形区域,其中靠近水冷壁区域为中等氧浓度、极少煤粉颗粒、温度较低的区域。根据煤粉颗粒向水冷壁迁移特性(见图5-2)可知,在进行水平浓淡分离后,大于lOUm的煤粉颗粒极少存在于贴壁区,也不可能迁移到近水冷壁区域,这样就可同时实现防止结渣和高温腐蚀的效果。

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图5-2 煤粉颗粒向水冷壁迁移特性

小于10ym颗粒-费克扩散、布朗扩散:大于10Um颗粒-惯性撞击

2)不对称二次风射流。不对称二次风射流是基于“贴风”的原理进行设计的,其功效优于“贴壁风”,主要原因在于其偏置二次风量大、动量足、射流远。该技术的使用能有效提高近壁区域的氧化性,提高灰熔点,大大缓解炉膛的结渣。同时,作为水平断面分级燃烧中后期掺混的一部分,不对称二次风射流也可作为控制炉内NOx生成的有效手段。

3)沿炉膛高度方向上的空气分级。由于实施了沿炉膛高度方向上的空气分级,所以总体炉内燃烧温度有降低,炉内热膨胀减小,同时燃烧过程延长,所以炉内各气流转动惯量的叠加在时序上延长,这两方面的作用使得气流“膨胀”、“外甩”导致贴壁的几率减小,最终有效防止结渣或高温腐蚀现象的发生。

4)一、二次风反切设计。一次风煤粉气流与二次风气流(炉内主气流)形成反切,一次风首先逆向冲向上游来的热烟气中,然后再随炉内气流旋转,大大减少了未燃尽的煤粉颗粒被卷吸至水冷壁表面的机会,可同时产生稳燃、防结渣、防腐蚀的功能。