添加劑對(duì)煤粉結(jié)渣的影響的可視化分析

添加劑對(duì)煤粉結(jié)渣的影響的

可視化分析主講人：安超帥一、爐內(nèi)結(jié)渣的危害二、影響爐內(nèi)結(jié)渣的因素（3）爐內(nèi)的溫度及其分布；灰粒本身的狀態(tài)對(duì)灰粒的粘附有很大的影響三、減緩鍋爐結(jié)渣的措施5.使用添加劑該方法是通過(guò)在燃煤中加入添加劑,或者在爐內(nèi)合理噴入添加劑來(lái)防止結(jié)渣。使用添加劑能夠提高灰溶點(diǎn)的溫度，使溶灰加速?gòu)牟Ａ钕嘧兂山Y(jié)晶相，阻止煤灰中各成分之間相互作用生成高強(qiáng)度的灰渣；也可以使?fàn)t渣內(nèi)沉積物和沉積物之間、沉積物和受熱面之間形成斷裂層,促進(jìn)灰渣自然破碎脫落,防止受熱面結(jié)渣的加劇。1.合理選擇燃燒煤種在燃料投入使用前，要及時(shí)其進(jìn)行煤質(zhì)分析,以便于根據(jù)運(yùn)行要求對(duì)不同的煤種釆取不同的燃燒措施。為使得燃燒煤種煤質(zhì)達(dá)到鍋爐設(shè)計(jì)煤種的范圍，可以對(duì)電廠的多種存煤進(jìn)行合理的混配，也可以合理調(diào)節(jié)煤粉的細(xì)度。2.加強(qiáng)運(yùn)行操作的調(diào)整強(qiáng)化對(duì)爐內(nèi)燃燒的控制,合理準(zhǔn)確地控制入爐風(fēng)量；組織合理的爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)，保持燃燒中心溫度和火焰的均勻度；控制爐膛內(nèi)的溫度水平，保持爐膛溫度場(chǎng)的均勻度；保證合理的風(fēng)煤比,確保爐內(nèi)燃燒的穩(wěn)定性；提高燃燒高溫區(qū)域的一次風(fēng)速，推遲煤粉著火，避免燃燒高溫區(qū)域噴口附近結(jié)焦；進(jìn)行爐內(nèi)結(jié)渣預(yù)報(bào)，合理控制吹灰等。3.鍋爐設(shè)備合理的結(jié)構(gòu)與布置設(shè)計(jì)合理的爐膛結(jié)構(gòu)，使?fàn)t膛容積熱負(fù)荷qV及爐膛截面熱負(fù)荷qA應(yīng)處于燃燒條件允許的范圍內(nèi)；在爐膛上部的輻射式分隔屏過(guò)熱器采用較大的管間距（1.5~2.8m），以避免爬渣；充分考慮燃料特性，選擇合適的燃燒器及合理的布置方式等。4.控制受熱面附近的氣氛還原性氣氛會(huì)使煤灰的熔點(diǎn)顯著降低,還促使了界面上化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，為了防止在受熱面附近產(chǎn)生還原性氣氛而使結(jié)渣加劇,可以設(shè)法通過(guò)在受熱面附近制造氧化性氣氛來(lái)相應(yīng)的提高煤灰的灰溶點(diǎn)，減少結(jié)渣。四、減緩結(jié)渣措施中的問(wèn)題在實(shí)際的生產(chǎn)和運(yùn)行中，1-4類防止鍋爐結(jié)渣的方法應(yīng)用較多，其技術(shù)也相對(duì)較為成熟。但是影響鍋爐結(jié)渣的根本因素是燃料特性。隨著近些年來(lái)電廠用煤的煤質(zhì)越來(lái)越差,

受到煤質(zhì)本身特性的限制,通過(guò)1-4類調(diào)節(jié)手段對(duì)防止結(jié)渣的作用相當(dāng)有限。國(guó)內(nèi)外學(xué)者和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)試圖在添加劑的使用方面來(lái)開展一些研究工作,從而防止或者減輕燃料燃燒過(guò)程中的結(jié)渣問(wèn)題。五、添加劑使用的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀（1）添加劑對(duì)生物質(zhì)燃燒結(jié)渣的影響的研究Eg.瑞典能源技術(shù)中心對(duì)高嶺土和石灰?guī)r添加劑對(duì)木材燃燒的灰渣形成的影響的研究Eg.于默奧大學(xué)、瑞典皇家理工學(xué)院、呂勒奧理工大學(xué)的對(duì)高嶺土、研磨方解石、沉淀方解石添加劑對(duì)燕麥燃燒灰渣形成的影響的研究等（2）添加劑對(duì)具體煤種燃燒結(jié)渣的影響的研究Eg.華中科技大學(xué)對(duì)煤泥中摻入鈣基添加劑的燃燒特性及灰渣利用的研究；對(duì)六盤水無(wú)煙煤中添加石灰石的鈣基脫硫試樣的結(jié)渣特性的實(shí)驗(yàn)研究Eg.澳大利亞劣質(zhì)煤發(fā)電新技術(shù)合作研究中心對(duì)不同添加劑對(duì)維多利亞褐煤燃燒的影響的研究六、本課題的研究意義和目的目前我國(guó)火力發(fā)電普遍使用的是劣質(zhì)易結(jié)渣煤，有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)電力用煤超過(guò)半數(shù)屬于易結(jié)渣煤,加上電廠燃用煤種多變,實(shí)際的燃料情況大大偏離了設(shè)計(jì)煤種,導(dǎo)致鍋爐受熱面的結(jié)渣情況更為突出;然而國(guó)內(nèi)對(duì)使用添加劑來(lái)減少煤灰結(jié)渣的研究很少，因此通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)加入添加劑的煤粉結(jié)渣進(jìn)行可視化分析，研究添加劑對(duì)我國(guó)易結(jié)渣煤結(jié)渣的影響，對(duì)于我國(guó)電廠的安全有效運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)效益都具有重大的意義。七、實(shí)驗(yàn)研究的主要內(nèi)容（1）結(jié)渣試驗(yàn)灰渣特性的研究。通過(guò)對(duì)結(jié)渣試驗(yàn)中所獲得灰渣的外形特性和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行分析,來(lái)研究添加劑對(duì)煤燃燒結(jié)渣的影響。（2）結(jié)渣試驗(yàn)結(jié)渣棒換熱情況的研究。通過(guò)對(duì)結(jié)渣試驗(yàn)中結(jié)渣棒熱通量的變化情況進(jìn)行分析,來(lái)研究添加劑對(duì)結(jié)渣棒受熱面換熱情況的影響。八、實(shí)驗(yàn)的技術(shù)路線（5）結(jié)渣試驗(yàn)溫度監(jiān)測(cè)在本試驗(yàn)過(guò)程中,對(duì)四級(jí)爐膛的溫度和三支測(cè)槍內(nèi)外壁的溫度要分別進(jìn)行監(jiān)測(cè),用來(lái)分析結(jié)渣棒的溫度情況和換熱情況。（1）試驗(yàn)煤樣的選取與分析本實(shí)驗(yàn)的選取的煤種是寧夏煤。Cd(%)Hd(%)Nd(%)Sd(%)Ad(%)Vd(%)53.063.450.010.6218.4728.47DT(℃)ST(℃)HT(℃)FT(℃)1160117012001300（3）試驗(yàn)工況及煤樣配制試驗(yàn)中共使用3種添加劑A、B和C,其中,添加劑A為乳液,添加劑B和添加劑C為粉末。經(jīng)過(guò)不同的劑量配比,對(duì)寧夏煤原煤和加入添加劑的煤樣的結(jié)渣情況進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)研究,從而得到更為可靠的試驗(yàn)結(jié)果。（4）寧夏煤結(jié)渣過(guò)程監(jiān)測(cè)在結(jié)渣試驗(yàn)中,對(duì)空白工況、添加劑A和添加劑C共5個(gè)工況中測(cè)槍的結(jié)渣過(guò)程進(jìn)行了全程監(jiān)測(cè)。結(jié)合CCD拍攝到的結(jié)渣過(guò)程,可以更加直觀深入地了解飛灰在結(jié)渣棒上的沉積、聚集和長(zhǎng)大過(guò)程。九、可行性分析（2）本實(shí)驗(yàn)采用CCD圖像采集系統(tǒng)拍攝測(cè)槍上煤灰的結(jié)渣過(guò)程,可以更加直觀深入地了解飛灰在結(jié)渣棒上的沉積、聚集和長(zhǎng)大過(guò)程；并且本實(shí)驗(yàn)利用安裝在結(jié)渣棒內(nèi)外壁的K型熱電偶對(duì)結(jié)渣棒內(nèi)外壁的溫度在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中的溫度變化情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè),并對(duì)四級(jí)爐膛的溫度的溫度進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，從而能夠了解測(cè)槍結(jié)渣棒在受到灰渣的污染之后的換熱情況以及在每個(gè)工況中的高溫爐膛段(即爐膛的第二級(jí)和第三級(jí))的溫度（1）本實(shí)驗(yàn)采用A、B、C三種添加劑分別與寧夏煤混合（三種添加劑均由上海GE全球研究中心提供），每一種添加劑又按兩種不同的比例與煤種混合；并且寧夏煤的煤粉細(xì)度滿足實(shí)驗(yàn)要求，不需要考慮煤粉細(xì)度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，添加劑與煤粉的混合也非常均勻，不需要靠混合煤分均勻性對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。十、參考文獻(xiàn)[1]李一飛.防止鍋爐結(jié)渣探討.華電技術(shù),2008.04,30(4)：51-54[2]張杰.神木煤一維爐熱態(tài)結(jié)渣過(guò)程和添加劑防結(jié)渣的試驗(yàn)研究：[學(xué)位論文].杭州：浙江大學(xué)能源工程學(xué)系熱能工程研究所,2011.07[3]孫永泰.鍋爐結(jié)渣的預(yù)防措施.工業(yè)鍋爐,2007,(3)：48-49[4]劉

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