無論是燃煤鍋爐還是生物質(zhì)鍋爐,,都存在著嚴重的結(jié)渣、沾污現(xiàn)象,,生物質(zhì)鍋爐較為嚴重,。鍋爐的結(jié)渣與燃料的灰成分有關(guān),灰分中K,、Na 等低熔點的化合物是導致結(jié)渣的主要因素,,這些元素會隨著爐膛溫度升高變?yōu)闅鈶B(tài),并與其他元素結(jié)合形成低熔點的更穩(wěn)定的化合物,,降低灰渣的灰熔融溫度,,導致燃料的結(jié)渣以及受熱面積灰、沾污等問題,,并且這些低熔點化合物會隨著溫度的升高發(fā)生遷移運動,,導致灰粒初始沉積層的形成和渣層的富積,。
生物質(zhì)燃料和煤一樣,燃燒后留下大量的灰渣,,燃燒溫度過高時均會發(fā)生結(jié)渣的現(xiàn)象,。結(jié)渣能夠降低鍋爐的傳熱效率,并且嚴重時容易導致爆管,、停運等危害,,影響鍋爐的安全性。鍋爐受熱面發(fā)生結(jié)渣后,,將會增大受熱面的厚度及傳熱熱阻,,降低爐管壁的吸熱量,導致鍋爐的蒸發(fā)量下降,,就需要消耗更多的燃料量來提高爐膛內(nèi)部的溫度場和各部位的煙氣溫度,,達到鍋爐的額定蒸發(fā)量,導致資源消耗量增多并且降低鍋爐燃燒效率,。這就需要在研制生物質(zhì)專用燃燒設(shè)備時注意防止結(jié)渣現(xiàn)象,,盡量減少甚至消除其危害。
鍋爐結(jié)渣的危害
(1)導致鍋爐運行經(jīng)濟性下降
1.1受熱面結(jié)渣后,,降低了傳熱能力,,使傳熱惡化,并且灰分粘附在受熱面上會增大熱阻,,使爐膛內(nèi)部火焰中心向后平移,,爐膛出口煙溫過高,引起煙氣出口處渣塊的堵塞,,并且導致排煙熱損的增大和鍋爐運行效率的下降,;
1.2鍋爐爐排處的結(jié)渣,容易導致熔融態(tài)的灰渣包裹未燃燒的焦炭,,導致燃料不能完全燃燒,,并且大的渣塊容易卡在爐排下方的進風口上,導致一次進風量的降低,,增大機械未完全燃燒熱損失,;
(2)影響鍋爐出力
2.1水冷壁結(jié)渣后,會使蒸發(fā)量下降,,要滿足鍋爐的額定蒸發(fā)量,,則需要消耗更多的燃料量,并且導致用電量上升,;
2.2隨著鍋爐的結(jié)渣和設(shè)備運行,,鍋爐內(nèi)部的各個部件溫度都會發(fā)生變化,包括透風阻力,、風口的空氣流速等等,,都是造成鍋爐有效出力的限制因素,;
(3)影響鍋爐運行的安全性
3.1在鍋爐的使用過程中,會出現(xiàn)管束堵塞,、設(shè)備爆裂等嚴重事故的發(fā)生,,這主要是由于鍋爐結(jié)渣后將導致總的傳熱熱阻的增大,降低了鍋爐的出力,,為了滿足鍋爐的正常熱負荷,,就需要增大鍋爐燃燒量,導致爐溫,、受熱面,、爐膛出口煙溫及過熱器處煙溫均升高,若升溫過快則使水冷壁的溫度過高,,導致傳熱不及時,,致使爐溫進一步增大,結(jié)渣更加嚴重,,形成一個不良循環(huán),;
3.2結(jié)渣的位置、數(shù)量及結(jié)渣的程度都不一樣,,所以在鍋爐運行時,,受熱面的吸熱量不同,傳熱不均勻,,存在較大的熱偏差,,影響鍋爐水循環(huán)的安全穩(wěn)定的運行;
3.3若鍋爐上形成的渣塊較大時,,容易發(fā)生脫落的現(xiàn)象,,導致水冷壁的破裂,使水溢出到爐排上,,澆滅燃燒層,,致使鍋爐停運維修。
鍋爐結(jié)渣導致的停運維修將會造成巨大的經(jīng)濟損失,,每年由于結(jié)渣沾污等問題造成的經(jīng)濟損失高達上百億。結(jié)渣不僅與燃料的種類,、密度有關(guān),,還受爐膛溫度以及爐內(nèi)空氣分布的影響,若燃料與鍋爐結(jié)構(gòu)不匹配,,就容易發(fā)生鍋爐事故,,因此對新型燃料的開發(fā)和應(yīng)用就需要研究鍋爐結(jié)渣問題。