新疆高钠钙煤燃烧设备受热面结焦机理

摘要

通过对目前常用新疆准东煤的无机矿物质组分统计发现:除钠含量高的统一特征外,多种不同矿区的典型准东煤还分别呈现出高钙的特点.本文在某350MW 长期高比例掺烧高钠钙煤(某五彩湾煤)的锅炉上,沿烟气流程对其受热面(燃烧区域水冷壁、屏式过热器、分隔屏过热器、高温过热器、高温再热器、低温过热器、省煤器和空预器)进行了结焦和积灰取样分析,并结合实验室对该煤样在高温环境下Na/Ca/S/Cl的迁徙和壁面沉积特性测试,提出了新疆高钠钙煤燃烧过程中的受热面结焦机理:(1)在准东煤的燃烧过程中,含Na和Ca的气相硫酸盐随烟气温度的降低析出后在受热面上的沉积是诱发准东煤结焦的重要原因;(2)煤灰中含Cl组分在800℃时已全部释放到气相中,而含S组分从815℃开始分解释放出SO2并直到1100℃几乎完全释放;(3)Na主要以单质、氧化物和氯化物的形态挥发到烟气中,其中600℃以下Na的释放量占煤中Na释放量的50％以上,含Na 组分释放后在高温下与气相中的SO2反应后生成硫酸盐后再冷凝并沉积;(4)Ca直到温度高于1100℃以后才以CaO或单质Ca的气相形式释放,释放速率很快,1200℃时释放量可达80％以上,并且释放后的含钙组分与烟气中的SO2又再度反应生成硫酸盐,随烟气温度降低析出后又在受热面上沉积.