[发明专利]一种降低燃煤锅炉屏区结渣的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低燃煤锅炉过热器部位结渣的方法，更具体地，涉及一种降低燃煤锅炉屏区结渣的方法。

背景技术

锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸汽温度、给水温度等。锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下，单位时间内连续生产的蒸汽量。最大连续蒸发量(BMCR)是在规定的出口压力、温度下，单位时间内能最大连续生产的蒸汽量。

在以燃煤为燃料的锅炉的应用中，燃煤锅炉结渣是个普遍性的问题。所谓燃煤锅炉结渣是指煤灰粒子在高温下黏结于受热面、炉墙、炉排之上并越积越多的现象。结渣使受热面吸热量减少，降低锅炉的出力和效率；局部水冷壁管结渣会影响和破坏水循环，甚至造成水循环故障；结渣会造成过热蒸汽温度的变化，使过热器金属超温；严重的结渣会妨碍燃烧设备的正常运行，甚至造成被迫停炉。总之，结渣对锅炉的经济性、安全性都有不利影响。

影响锅炉结渣的主要因素是煤灰的熔融性和烟气温度。由于煤灰并非纯净物，因此没有严格意义的熔点，煤灰在燃烧过程中经历由固体转变为液体的熔融过程，在此过程中通常用三个特征温度来描述固相减少，液相渐多的变化，即变形温度(DT)，软化温度(ST)、流动温度(FT)。煤灰的熔融性温度，以及烟气温度都与炉膛结渣有着密切关系。如果煤灰的熔融性温度低，在较低的温度下，就容易发生熔融，从而粘在炉膛受热面上，如屏式过热器的屏区，冷却后形成结渣，该方面的结渣为煤灰的本身特点造成。另一方面，烟气温度越高，受热面上的煤灰沉积层所能达到的表面温度越高，超过其熔化温度时，便会发生结渣。可以通过选用或者掺烧高灰熔点煤，改变灰成分，提高灰熔点，使得灰粒子在相同的燃烧温度具有较低的粘性，从而减少结渣的发生。但是在燃煤既定的情况下，就要通过控制烟气温度来控制灰粒子的粘性，从而减少结渣的发生。

在通过控制烟气温度来控制锅炉的过热器，更具体地屏式过热器的屏区结渣方面，主要是通过设计计算炉膛出口烟窗的烟温进行。根据目前的选型，在控制屏区结渣方面，规定了在BMCR工况下炉膛出口烟窗的设计计算烟温θ″_F取决于煤灰变形温度DT，θ″_F≤(DT-100)℃；但若煤灰软化温度ST与变形温度DT之差(ST-DT)≤50℃，则应取θ″_F≤(ST-150)℃。通过该指标以控制屏区的结渣。

但是，上述指标只能控制炉膛出口温度，但对直接影响屏区结渣性能的屏底烟温不能控制。对于燃用有结渣性能的燃用煤，例如结渣指数Sc大于0.65的有严重结渣趋势的神华煤的锅炉，即使炉膛出口烟温控制较好，屏区结渣也是难免的。因此本领域还需要对屏底烟温选取进行规范，并以该数值作为控制屏区结渣的一个指标。

发明内容

本发明的目的是提供一种降低燃煤锅炉过热器部位结渣的方法，更具体地是提供一种降低燃煤锅炉屏式过热器的屏区结渣的方法。

为达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

在本发明的一个技术方案中，将过热器底部的烟气温度控制在小于或等于煤灰的熔融温度℃与100℃之和。

在本发明的一个优选技术方案中，所述燃煤锅炉为四角燃烧方式的锅炉。

在本发明的一个优选技术方案中，所述过热器为屏式过热器。

在本发明的一个优选技术方案中，所述屏式过热器为分隔屏过热器。

在本发明的一个优选技术方案中，所述屏式过热器为大屏过热器。

在本发明的一个优选技术方案中，所述方法在BMCR工况下进行。

在本发明的一个优选技术方案中，将炉膛出口烟窗的烟气温度控制在小于或等于煤灰的变形温度℃与100℃之差。

在本发明的一个优选技术方案中，当煤灰软化温度与变形温度之差≤50℃时，将炉膛出口烟窗的烟气温度控制在小于或等于煤灰的软化温度℃与150℃之差。

因为煤样结渣和煤灰熔融温度密切相关，当灰的温度高于煤灰熔融温度时，熔融的灰容易黏附在受热面上(如分隔屏、大屏等)形成结渣，当屏底烟温控制得当时，煤灰在未到达受热面时就已凝固，就避免了结渣的形成。本发明采用控制屏底烟温的方法降低屏区结渣较采用控制炉膛出口烟温来控制屏区的结渣更为直接有效。而在本发明的优选技术方案中，共同控制屏底烟温和炉膛出口烟温，可使各受热面的比例更为协调，降低结渣的效果最好。

具体实施方式

下面根据本发明的具体实施方式对本发明进行更为详细的说明。

实施例1