CN102759117B - 一种利用飞灰循环缓解锅炉结渣的方法 - Google Patents

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Abstract

一种利用飞灰循环缓解锅炉结渣的方法，针对目前大型电站锅炉结渣的问题提出，即将一定量的飞灰与煤粉掺混后送入炉膛，以达到缓解锅炉结渣的目的。研究发现，飞灰中SiO2以及Al2O3成分含量较高，将飞灰与煤粉按照一定的比例进行掺混，对锅炉结渣有一定的缓解作用。首先根据飞灰中硅铝比SiO2／Al2O3的值及飞灰的灰熔融软化温度ST确定能否采用此方法。为保证掺入飞灰对煤粉在炉膛内的着火及时性不产生严重影响，同时起到缓解结渣的作用，需要根据飞灰中SiO2／Al2O3的值确定掺混飞灰的量。此方法对锅炉的结渣有一定的缓解作用，并且较为经济，简便易行。

Description

一种利用飞灰循环缓解锅炉结渣的方法
技术领域
本发明属于节能减排领域，涉及一种利用飞灰循环缓解锅炉结渣的方法。
背景技术
目前，我国电站锅炉主要以煤为主，煤在电站成本中占80％以上，电厂为了寻求较好的经济效益，往往采用劣质煤质，然而劣质煤质容易造成锅炉结渣。锅炉结渣一般发生在炉墙、水冷壁或管子上，当灰熔点较低时，烟气携带的熔化或部分熔化颗粒会在受热面上被冷却凝固而发生结渣。锅炉一旦发生结渣，一方面会增加总的传热阻力，降低炉内受热面的传热能力，另一方面会导致粘结在水冷壁等受热面上的灰渣与管壁发生复杂的化学反应，形成高温腐蚀。
目前针对锅炉结渣的问题，一方面从锅炉设计中予以考虑，另一方面从锅炉运行及改造中予以考虑。
(1)设计方面对结渣的考虑：
即设计时根据设计煤种以及校核煤种选取锅炉容积热负荷以及燃烧器区域壁面热负荷等参数。但是目前电厂的煤质多变，严重偏离设计与校核煤种，所以设计时的方案对锅炉实际运行的结渣影响不是很明显；
(2)改造或运行方面对结渣的考虑
国内外学者根据结渣机理均进行了大量的研究。一方面是从锅炉内的温度水平以及空气动力场入手，如燃烧器改造技术等；另一方面则是从煤质出发，对于易结渣性煤种进行掺烧难结渣煤种或者掺高岭土等高熔点物质，以改善锅炉燃煤的潜在结渣性。然而由于实际电站煤质多变性，此类方法也不能从根本上解决锅炉结渣。
所以寻求一种简便经济且通用的减轻结渣的方法迫在眉睫。目前，飞灰循环技术一般应用于循环流传床锅炉循环物料保证煤颗粒燃尽。
发明内容
本发明的目的在于提供一种掺入飞灰对煤粉在炉膛内的着火及时性不产生严重影响，同时起到缓解结渣作用的利用飞灰循环缓解锅炉结渣的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
1)燃煤飞灰检测：对燃煤飞灰进行检测，若燃煤飞灰中SiO2/Al2O3的值在1.87～3.0或燃煤飞灰软化温度ST在1350℃以下时，则向原料燃煤中掺入飞灰，否则原料燃煤中不掺入飞灰；
2)确定飞灰掺入量：根据燃煤飞灰中SiO2/Al2O3的值选择掺入飞灰的量，即向原料燃煤中掺入飞灰的量；
3)若掺入飞灰后的燃料热分析试验表现为掺混后的着火温度延迟不超过25℃，且掺混飞灰后所形成的灰的软化温度ST不低于1350℃，则该掺混飞灰的量满足要求，否则，重新选择掺入飞灰的量，直至满足掺入飞灰后的燃料热分析试验表现为掺混后的着火温度延迟不超过25℃，且掺混飞灰后所形成的灰的软化温度ST不低于1350℃。
所述的步骤2)当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在1.87～2.2时，向燃煤中掺入燃煤质量7％～9％的飞灰；当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在2.2～2.6时，向燃煤中掺入燃煤质量8％～10％的飞灰；当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在2.6～3.0时，向燃煤中掺入燃煤质量9％～11％的飞灰。
由于煤灰中即飞灰中的主要成分包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、TiO2、P2O5、SO3等，煤灰的成分与煤灰的熔融特征温度和粘温特性间存在着一定的关联特性。经过大量实验证明，由于飞灰中含有SiO2，Al2O3等高熔点物质，将飞灰与煤粉按照合适的比例混合燃烧对锅炉结渣的缓解具有非常明显的作用。本发明采用飞灰循环缓解锅炉结渣的方法是利用热分析仪以及灰熔点测试仪，对多种煤进行了掺混飞灰的试验，根据试验结果提出了以上掺混比例。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明的方法如下：
1)燃煤飞灰检测：对燃煤飞灰进行检测，若燃煤飞灰中SiO2/Al2O3的值在1.87～3.0或燃煤飞灰软化温度ST在1350℃以下时，则向原料燃煤中掺入飞灰，否则原料燃煤中不掺入飞灰；
2)确定飞灰掺入量：根据燃煤飞灰中SiO2/Al2O3的值选择掺入飞灰的量，即向原料燃煤中掺入飞灰的量；
3)若掺入飞灰后的燃料热分析试验表现为掺混后的着火温度延迟不超过25℃，且掺混飞灰后所形成的灰的软化温度ST不低于1350℃，则该掺混飞灰的量满足要求，否则，重新选择掺入飞灰的量，直至满足掺入飞灰后的燃料热分析试验表现为掺混后的着火温度延迟不超过25℃，且掺混飞灰后所形成的灰的软化温度ST不低于1350℃。
所述的步骤2)当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在1.87～2.2时，向燃煤中掺入燃煤质量7％～9％的飞灰；当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在2.2～2.6时，向燃煤中掺入燃煤质量8％～10％的飞灰；当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在2.6～3.0时，向燃煤中掺入燃煤质量9％～11％的飞灰。
由于飞灰中SiO2以及Al2O3成分含量较高，将飞灰与煤粉按照一定的比例进行掺混，对锅炉结渣有一定的缓解作用。本发明首先根据飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3的值及飞灰的灰熔融软化温度ST确定能否采用此方法。为保证掺入飞灰对煤粉在炉膛内的着火及时性不产生严重影响，同时起到缓解结渣的作用，需要根据飞灰中SiO2/Al2O3的值确定掺混飞灰的量。此方法对锅炉的结渣有一定的缓解作用，并且较为经济，简便易行。
本发明的优点：
1、目前锅炉煤质多变，多种易结渣煤质对锅炉的安全经济性造成巨大影响，本发明可根据不同煤种采用不同的飞灰循环量，进而减缓锅炉结渣；
2、飞灰中需要测定的成分主要为SiO2，Al2O3，不用将灰中的所有氧化物都测定，省时经济；
3、本发明不需要昂贵的添加剂，也不需要对已经运行的锅炉进行较大的改动，简便易行，也较为经济。

Claims (2)

1.一种利用飞灰循环缓解锅炉结渣的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)燃煤飞灰检测：对燃煤飞灰进行检测，若燃煤飞灰中SiO2/Al2O3的值在1.87～3.0或燃煤飞灰软化温度ST在1350℃以下时，则向原料燃煤中掺入飞灰，否则原料燃煤中不掺入飞灰；
2)确定飞灰掺入量：根据燃煤飞灰中SiO2/Al2O3的值选择掺入飞灰的量，即向原料燃煤中掺入飞灰的量；
3)若掺入飞灰后的燃料热分析试验表现为掺混后的着火温度延迟不超过25℃，且掺混飞灰后所形成的灰的软化温度ST不低于1350℃，则该掺混飞灰的量满足要求，否则，重新选择掺入飞灰的量，直至满足掺入飞灰后的燃料热分析试验表现为掺混后的着火温度延迟不超过25℃，且掺混飞灰后所形成的灰的软化温度ST不低于1350℃。
2.根据权利要求1所述的利用飞灰循环缓解锅炉结渣的方法，其特征在于：所述的步骤2)当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在1.87～2.2时，向燃煤中掺入燃煤质量7％～9％的飞灰；当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在2.2～2.6时，向燃煤中掺入燃煤质量8％～10％的飞灰；当锅炉燃煤飞灰中硅铝比SiO2/Al2O3值在2.6～3.0时，向燃煤中掺入燃煤质量9％～11％的飞灰。
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