低温省煤器积灰分析及处理

低温省煤器积灰分析及处理

朱志辉

神华国华寿光发电有限责任公司，山东寿光262714

摘要：由于在电站锅炉的热损失中，排烟损失是锅炉热损失中最重要的一项，约占据了锅炉热损失的60%～70%，因此在电站锅炉尾部加装低温省煤器及其普遍。然而低温省煤器在回收烟气余热做工时，需要面临的一大难题就是烟灰积聚，影响传热系数，增大烟气阻力，危及低温省煤器和锅炉的运行安全。那么本文对低温省煤器积灰情况进行分析及处理。

关键词：低温省煤器；积灰分析；处理作用

1低温省煤器的作用

1）低温省煤器投运后降低烟气的温度，当烟气温度降低时粉尘的比电阻会增大，并提高粉尘适当粘度，降低空气密度从而降低风速，这些因素都会提高除尘效率。

2）低温省煤器投运后降低烟气的温度，烟气密度降低，能降低引风机电耗，满负荷工况下我厂引风机电流降低约25A。

3）低温省煤器投运后降低烟气的温度，能有效降低脱硫事故喷淋用水量，保护脱硫塔内衬胶。

4）低省投运后吸收排烟热量提高凝水温度，减少#6低加抽汽。

2低温省煤器的结构

从结构上的角度来看，低温省煤器主要是由受热面蛇形管、机械清灰器、上下联箱以及箱板等四部分构成。清灰板的数量应当在三块左右，其中的每块清灰板都要根据一定的标准来进行相应孔的钻取，并且孔的直径应当被尽量控制在大于受热面管子零点五毫米左右的范围内。清灰板彼此之间通过钢板条的焊接进行相连，构成一个具有较高稳定性的整体。实际的驱动装置则由电动机、齿轮、皮带轮以及螺杆螺母组成。当低温省煤气开始工作时，烟气要进过受热面管子放热，冷却水则要由联箱进入到低温省煤气，对受热管的内表面起到一种冲刷的作用，并与烟气形成一种热量，随后于上联箱离开低温省煤器。而清灰板则会在驱动装置的推动下去进行冲刷烟气的工作，将受热管外的积灰清除。

3低温省煤器的安装位置

大多数情况下，低温省煤器的主要流程是烟气经过锅炉排出进入到除尘器中，之后流经引风机和烟囱，并排入大气之中。但是要坚持具体问题具体分析的原则，因此省煤器安装位置应当根据实际情况来进行。当锅炉系统配备了电气除尘器或者布袋除尘器时，低温省煤器的安装位置应当被安排在引风机与烟囱之间，也可以根据实际条件安放在烟囱之中，但是在这种情况下要对低温省煤器在结构上进行适当调整。而对于那些使用湿式除尘器的锅炉来讲，对于低温省煤器的安装位置最好应当选择在锅炉自身和除尘器双方的间隔处。低温省煤器积灰分析及处理发图1：

3影响低温受热面积灰方面的因素

3.1锅炉的燃烧方式

我们知道燃烧方式的改变会改变炉膛内的燃烧温度，有资料表明：炉膛燃烧温度的变化对SO3的生成及露点温度有一定的影响。一般认为火焰温度越设置则SO3的转化率越高，露点温度相应增高一些。但由于悬浮燃烧的锅炉（我们厂）燃烧生成的碱性习灰对SO3有较强的吸附能力，因此烟气中的SO3含量及露点温度又有一定的降低。所以应控制炉膛燃烧温度不宜过高，降低SO3的转化率。

3.2烟气中的含氧量

烟气中的含氧量越高则积灰速度越大，这是因为烟气中的含氧量越大说明炉膛中的过剩空气量越大，由于炉膛过剩空气量的增大，一方面炉膛出口产生还原性气体NO，它的产生使炉膛出口灰的熔点降低，加剧了积灰结焦。另一方面使SO2转化为SO3的量增多，增加硫酸浓度，加剧了受热面的积灰腐蚀。烟气中的氧量较少时，将使烟气中的CO的浓度升高，SO3生成量相对减少，而CO又能控制SO3的生成，进一步减少SO3的生成量，降低了硫酸浓度。从而降低了低温受热面的积灰，而减轻了腐蚀。

3.3燃料成分

燃料中的含硫量的大小直接影响低温受热面的腐蚀速度。含硫量的大小直接影响低温受热面的腐蚀程度还与燃料中的含Ca量有关，这是因为当燃料中的含Ca量较多时，燃烧生成的CaO与SO3形成硫酸钙，从而降低了SO3的浓度，降低了硫酸蒸汽浓度，降低了露点温度，起到了降低低温受热面积灰腐蚀效果。

3.4烟气流速

有资料表明：烟气流速变化不大时，受热面酸沉积速度变化不大，对低温受热面的腐蚀影响是不大的。从传热角度来看，当烟气流速增加较大时，由于流速的增大使尾部烟道内的受热面传热系数提高，在受热面吸热量不变的情况下传热温差减小，受热面后的烟气温度相对升高，由于烟气温度的升高增加了SO2转化为SO3的可能性，烟气中的温度的升高增加了SO2转化为SO3的可能性，烟气中的SO3分压力相对升高，露点温度相对升高，使受热面遭受低温腐蚀的可能性增大。

3.5炉负荷

随着锅炉负荷的降低，排烟露点也有所降低。当过剩空气系数越低，火焰温度和过热器壁温均降低，使SO2转化为SO3的量减少，使得烟气露点随之而降低。

4锅炉炉膛结渣、积灰的清除

锅炉结渣、积灰给锅炉安全、经济运行所带来的危害是显而易见的。因此,炉灰结渣、积灰应以预防为主,很多专家学者在这方面做了大量的工作并取得了显著的效果。

但是,无论采取怎样的预防措施,锅炉在实际运行中由于各种不定因素,最终导致锅炉结渣、积灰。对于锅炉炉膛结渣、积灰的清除方法有很多种。总的来看,可分为运行时清除和停炉时清除两大类,以运行时清除为主。

4.1水力除渣

水力除渣是用较高压力的水(最高可达1.5MPa)射向渣体,由于渣块温度很很高遇水急冷而破碎,从受热面或炉墙上掉下来。水力除渣时,应严格按照操作规程进行。不要把水直接喷射到受热面上,以免损坏管子。当锅炉低负荷运行时(<75%额定负荷),不宜对水冷壁管进行水力除渣,防止其破坏水循环。水力除渣要勤而快,每次除渣时间不要超过2-3min。

4.3蒸汽吹灰

吹灰是防止积灰加剧的常用方法。吹灰的介质一般采用蒸汽,但对于硬焦,用蒸汽往往吹不掉,而采用水力吹灰就很有效。

5低温省煤器积灰处理作用

1）优化低温省煤器设计防治积灰，根据应用现场实际情况，工作人员会选择将低温省煤器布置在除尘器之前、之后，或除尘器前后分别布置。

2）选择合理烟气流速，减轻积灰。

3）避免硫酸结露引起灰在管壁上的粘结。

4）根据不同排烟温度选择合理吹灰方式。

5）停炉时采用水清洗除灰。

6结语

综上所述，合理的利用烟气余热来适度提高全厂热效率，降低煤耗，为国家节约能源，减少污染物排放是具有重要意义的。尤其在电煤价格居高不下的现况下，降低煤耗对于火电厂节约发电成本、缓解铁路运煤压力具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]何源.锅炉对流受热面的积灰及其对策[J].甘蔗糖业.1999（05）

[2]冯宝安.锅炉煤质特性和混煤燃烧的应用研究[D].东南大学硕士学位论文.1997