煤粉锅炉结焦及应对措施研究

摘要

煤粉锅炉做为化工生产中重要的热能供应设备，经常会出现炉内结焦现象，严重时将会导致锅炉爆管停炉。本文以恒升化工公司的260T/H锅炉为研究对象，通过对锅炉燃烧设备的局部优化，解决锅炉结焦问题。
　　本文首先对炉膛水冷壁及过热器处结焦现象展开实地研究。炉膛的水冷壁炉墙和燃烧器处结焦焦块具有大块、连片，焦块具有密度高、坚硬、牢固的特性。过热器处管排间粘附大量灰渣，其含碳量少容易清理，具有多层、松散、易碎状态。结焦形成原因为局部涡流区热熔灰在高温状态半液化半固化快速形成，不能及时带走造成。结焦严重造成锅炉爆管停运、局部结焦影响机组带负荷。
　　然后对锅炉炉内空气动力场试验和炉膛中心切圆测量的研究，对锅炉燃烧器设备进行分析。研究发现试验测量偏置二次风在100％开度下风速偏差4m/s，A层二次风偏差8.3m/s，偏差率达超过20％。发现一次风和二次风风速偏差大，造成配风角度配合不良是造成炉内结焦的主要原因。针对结焦问题，设计在一次风喷口增加贴壁风的配置方式，进行研究贴壁风的风压设定选取范围、喷口截面尺寸的确定、耐热材料的挑选等方案，成功完成燃烧器装置的优化处理。
　　最后对增加一次风贴壁风喷口的使用效果进行数据研究，通过对炉内一二次风速调平处理、空气动力场验证各层风门特性分析、炉内中心切圆测量，试验得出二次风风速最大偏差1.3m/s，偏差率小于5％;受热面有不低于1m/s的气流均匀分布。本次改造效果良好，达到原设计要求。
　　热态对锅炉运行氧量、排烟温度、带负荷能力等检验，效果良好。运行半年时间，无挂焦现象，取得了较好的应用效果。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 锅炉简介

1．2．1 锅炉简介

1．2．2 锅炉一、二次风的意义

1．3 锅炉结焦的危害

1．4 锅炉结焦的影响因素

1．4．1 入炉燃煤的影响因素

1．4．2 风门配比影响因素

1．4．3 人员控制影响因素

1．4．4 入炉煤煤灰影响因素

1．5 关于结焦文献的研究现状

1．6 研究锅炉结焦的目的及内容

1．6．1 研究锅炉结焦的目的

1．6．2 研究锅炉结焦的内容

第二章 结焦原因分析及研究方案

2．1 锅炉炉内结焦性研究分析

2．1．2 锅炉结焦状态研究

2．1．3 锅炉结焦的成因分析

2．1．4 防止结焦的技术研究

2．1．5 上述技术措施全面分析

2．2 锅炉炉内流场实验工具

2．3 炉内空气动力场研究分析

2．3．1 炉内空气动力场实验方法

2．3．2 空气动力场实验原理

2．3．3 空气动力场试验实验研究过程

2．3．4 燃烧器喷口特·性分析

2．3．5 实验结果研究分析

2．4 炉膛中心切圆研究分析

2．4．1 炉膛中中心切圆实验方法

2．4．2 炉膛中心切圆的原理

2．4．3 中心切圆实验研究步骤

2．4．4 中心切圆实验研究过程

2．4．5 中心切圆实验数据及研究分析

2．4．6 实验结果研究分析

2．5 实验结果分析

第三章 锅炉结焦问题的技术研究

3．1 设计目标

3．1．1 设计方向

3．1．2 设计思路

3．1．3 设计检测措施

3．2 设计改进技术研究分析

3．2．1 新增贴壁风一次风压设计

3．2．2 新增贴壁风喷口截面设计

3．2．3 燃烧器布置形式设计

3．2．4 新增贴壁风喷口的材料设计

3．3 安装措施研究分析

3．3．1 确定炉膛中心位置

3．3．2 贴壁喷口安装误差要求

3．3．3 贴壁喷口的焊接要求

3．4 测量表计选用的技术研究

3．4．2 二次风压表计的选用分析

第四章 改进燃烧器喷口的效果和分析

4．1 新增贴壁风后空气动力场效果分析

4．1．1 炉内空气动力场验证方法

4．1．2 一二次风门调平验证步骤

4．1．3 二次风门空气动力场测量过程及分析

4．1．4 二次风风门特性效果研究分析

4．2 新增贴壁风后中心切圆效果分析

4．2．1 炉膛中心切圆效果验证方法

4．2．2 下层测量贴墙风速测定研究及分析

4．2．3 上层测量贴墙风速测定研究及分析

4．2．4 炉内实际中心切圆的效果分析

4．3 冷态验证分析

4．4 热态验证分析

4．3．1 入炉燃料煤粉细度分析

4．3．2 排烟温度分析

4．3．3 运行氧量标定分析

4．3．4 热态一次风调平数据及分析

4．3．5 入炉煤工业分析

4．3．6 灰渣化验分析

4．5 锅炉整体数据调试分析

4．6 技术改进后效果确认

4．6．1 负荷效果验证

4．6．2 炉内效果验证

第五章 结论和展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

作者和导师简介