锅炉水冷壁防结焦防结渣分析

锅炉水冷壁防结焦防结渣分析

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结焦是锅炉运行中常见的问题。一般来说,随着烟气运动的灰粒,由于炉膛水冷壁受热面的吸热,会随着烟气冷却。如果液态渣颗粒在接近水冷壁或炉壁前由于温度降低已经凝固,当附着在受热面管壁上时,会形成一层疏松的灰层,运行中吹灰即可轻松清除。当炉内温度高时,一些灰颗粒已经达到熔融或半熔融状态。同时,智胜华伟高温自洁涂层工程师指出,这部分灰粒在受热前冷却不足,达不到固化状态,具有较高的粘结能力,因此容易粘附在被烟气冲刷的受热面或炉壁上,甚至呈熔融状态。熔融或半熔融的灰粒和未燃尽的焦炭的粘附使结焦不断发展。在燃烧过程中,煤粉颗粒中含有的易熔或气化物质迅速挥发,以气态进入烟气,温度降低时凝结,或附着在被烟气冲刷的受热面或炉壁上。或者凝结在飞灰颗粒表面,成为熔融的碱膜,然后附着在受热面上形成初始结焦层,成为结焦发展的条件。

另外,水冷壁附近容易产生还原性气体,主要是由于煤粉燃烧不完全。还原性气体主要包括(一氧化碳、H2)和腐蚀性气体H2S。据智威华工程师工程研究,还原性气体在高温下会破坏基体表面的氧化膜,腐蚀性气体和游离硫也会与金属水冷壁管发生反应,引起高温腐蚀,加重水冷壁腐蚀。

智维华研发团队发现,水冷壁腐蚀的机理大致可以分为三种:一是高温火焰的辐射热加剧了硫酸盐的分解,加快了腐蚀速度;二是高温火焰中含有未完全燃烧的煤粉,在水冷壁附近缺氧燃烧产生还原性气体;三是未完全燃烧的煤粉颗粒随烟气流动对水冷壁壁进行物理冲刷,加速了对基材原有氧化保护膜的破坏,实质上是消耗和加速了基材的流失,壁逐渐变薄。腐蚀速率大大提高,基材的腐蚀是由物理摩擦引起的。

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