1 折焰角积灰的危害
锅炉运行期间折焰角积灰处于一种动平衡状态,受炉膛负压波动、烟气速度快速变化、受热面振动等影响发生扰动时会发生垮灰,大量积灰瞬间掉入炉膛造成负压波动,严重时会造成锅炉灭火。由于积灰的导热性低,如果积灰得不到及时清除,被积灰覆盖的高温再热器、折焰角水冷壁管的换热性能将下降,排烟温度升高,引风机电流增大。
每次停炉检查发现折焰角斜坡都有大量积灰,主要集中在折焰角斜坡转角处至后水拉稀管之间,高温再热器下部积灰已将斜坡管壁埋没,从中间向两侧发展中间部位的积灰高度达1-1.5米,堵塞部分炉膛出口,折焰角积灰严重影响锅炉安全和经济运行。
2 折焰角的作用
π型锅炉均设计有折焰角,其作用是使炉内火焰部分更加均匀,完善炉内高温烟气对炉膛出口受热面的冲刷程度,减少炉膛上部的死滞区,并可延长锅炉的水平烟道,便于布置更多的高温对流受热面,提高工质过热吸热比例。炉膛出口折焰角下部的烟气进入水平烟道上部时发生急剧转向,形成明显的回流区,该区域内的压力明显低于其他主流区,烟气期携带的飞灰流经该区域时,由于烟气流速降低和回流作用,重量大的飞灰被分离沉积下来,堆积在折焰角斜坡上面。因此,折焰角的结构特性必然导致飞灰易沉积在该区域。
3 折焰角积灰的原因
原因分析:(1)折焰角区域本身的流场结构和斜坡角度小。由于折焰角的存在,炉膛出口折焰角下部的烟气在该处发生急剧转向。在折焰角区域形成明显的回流区,回流区沿高度方向速度分布很不均匀。由于折焰角的存在,炉膛出口折焰角下部的烟气在该处发生急剧转向。在折焰角区域形成明显的回流区,回流区沿高度方向速度分布很不均匀。因此,回流区和贴壁低速区是造成折焰角斜坡积灰的重要原因,积灰程度与折焰角倾角有关。由于大型电厂锅炉参数高,过热器和再热器吸热量占的份额较大,在过热器和再热器受热面的布置上存在较多困难,采用π形布置的锅炉折焰角斜坡的角度不可能很大,一般在35左右。大大小于飞灰的安息角。一般国内300MW以上机组工程斜坡设计由两段组成,前段倾角为30°,后段倾角减为15°至20°。在折焰角、水平烟道斜坡不可避免地存在积灰现象。(2)受热面布置不合理和烟气流速较低。由于在折焰角区域布置有垂直受热面,受热面在整体上会削弱回流作用,烟气速度越高、折焰角越大、回流区高度(厚度)越小。在折焰角倾角一定的情况下,只要受热面布置合理、烟气流速设计选取得当,贴壁低速区沉积的飞灰不会很厚,其积灰是可以避免的。(3)吹灰器存在吹灰盲区。电厂设计时,针对折焰角区域的积灰都做了考虑,90%都设计有蒸汽吹灰器。由于锅炉左右墙较宽,才用的蒸汽式吹灰器行程很长,其蒸汽冷却效果相对较差,所以对其材料的刚性要求高,吹灰器运行到全行程后摆动大,易与两边受热面管屏发生碰撞,或受热后枪管弯曲,吹灰器进入深度收到限制,导致存在吹扫盲区。为防止枪管受热弯曲后卡涩,将吹灰器枪管行程缩短,因而导致了吹灰盲区加大。锅炉折焰角斜坡及水平烟道是很容易积灰的部位,在该区域的积灰是无法避免的,主要是收到结构设计的影响,大部分锅炉厂采用π型布置的锅炉都存在这个问题。
4 解决方案
伊思特(北京)能源科技有限公司所使用的旋流清灰技术具有安全高效、辅助处理特别区域的特点。旋流清灰器利用湍流扰动折焰角、水平烟道中低速、涡流区域的沉积粉尘,使其脱离相对静止区域,被相对高速的烟气带走。
折焰角温度可最高可达到1350°,普通材料是无法承受折焰角的温度。伊思特能源经过多次的实验,最终研发特殊材料,采用航空零件以及其它材料合成。可在折焰角处长时间运行工作,从而解决折焰角积灰显现。
锅炉运行期间折焰角积灰处于一种动平衡状态,受炉膛负压波动、烟气速度快速变化、受热面振动等影响发生扰动时会发生垮灰,大量积灰瞬间掉入炉膛造成负压波动,严重时会造成锅炉灭火。由于积灰的导热性低,如果积灰得不到及时清除,被积灰覆盖的高温再热器、折焰角水冷壁管的换热性能将下降,排烟温度升高,引风机电流增大。
每次停炉检查发现折焰角斜坡都有大量积灰,主要集中在折焰角斜坡转角处至后水拉稀管之间,高温再热器下部积灰已将斜坡管壁埋没,从中间向两侧发展中间部位的积灰高度达1-1.5米,堵塞部分炉膛出口,折焰角积灰严重影响锅炉安全和经济运行。
2 折焰角的作用
π型锅炉均设计有折焰角,其作用是使炉内火焰部分更加均匀,完善炉内高温烟气对炉膛出口受热面的冲刷程度,减少炉膛上部的死滞区,并可延长锅炉的水平烟道,便于布置更多的高温对流受热面,提高工质过热吸热比例。炉膛出口折焰角下部的烟气进入水平烟道上部时发生急剧转向,形成明显的回流区,该区域内的压力明显低于其他主流区,烟气期携带的飞灰流经该区域时,由于烟气流速降低和回流作用,重量大的飞灰被分离沉积下来,堆积在折焰角斜坡上面。因此,折焰角的结构特性必然导致飞灰易沉积在该区域。
3 折焰角积灰的原因
原因分析:(1)折焰角区域本身的流场结构和斜坡角度小。由于折焰角的存在,炉膛出口折焰角下部的烟气在该处发生急剧转向。在折焰角区域形成明显的回流区,回流区沿高度方向速度分布很不均匀。由于折焰角的存在,炉膛出口折焰角下部的烟气在该处发生急剧转向。在折焰角区域形成明显的回流区,回流区沿高度方向速度分布很不均匀。因此,回流区和贴壁低速区是造成折焰角斜坡积灰的重要原因,积灰程度与折焰角倾角有关。由于大型电厂锅炉参数高,过热器和再热器吸热量占的份额较大,在过热器和再热器受热面的布置上存在较多困难,采用π形布置的锅炉折焰角斜坡的角度不可能很大,一般在35左右。大大小于飞灰的安息角。一般国内300MW以上机组工程斜坡设计由两段组成,前段倾角为30°,后段倾角减为15°至20°。在折焰角、水平烟道斜坡不可避免地存在积灰现象。(2)受热面布置不合理和烟气流速较低。由于在折焰角区域布置有垂直受热面,受热面在整体上会削弱回流作用,烟气速度越高、折焰角越大、回流区高度(厚度)越小。在折焰角倾角一定的情况下,只要受热面布置合理、烟气流速设计选取得当,贴壁低速区沉积的飞灰不会很厚,其积灰是可以避免的。(3)吹灰器存在吹灰盲区。电厂设计时,针对折焰角区域的积灰都做了考虑,90%都设计有蒸汽吹灰器。由于锅炉左右墙较宽,才用的蒸汽式吹灰器行程很长,其蒸汽冷却效果相对较差,所以对其材料的刚性要求高,吹灰器运行到全行程后摆动大,易与两边受热面管屏发生碰撞,或受热后枪管弯曲,吹灰器进入深度收到限制,导致存在吹扫盲区。为防止枪管受热弯曲后卡涩,将吹灰器枪管行程缩短,因而导致了吹灰盲区加大。锅炉折焰角斜坡及水平烟道是很容易积灰的部位,在该区域的积灰是无法避免的,主要是收到结构设计的影响,大部分锅炉厂采用π型布置的锅炉都存在这个问题。
4 解决方案
伊思特(北京)能源科技有限公司所使用的旋流清灰技术具有安全高效、辅助处理特别区域的特点。旋流清灰器利用湍流扰动折焰角、水平烟道中低速、涡流区域的沉积粉尘,使其脱离相对静止区域,被相对高速的烟气带走。
折焰角温度可最高可达到1350°,普通材料是无法承受折焰角的温度。伊思特能源经过多次的实验,最终研发特殊材料,采用航空零件以及其它材料合成。可在折焰角处长时间运行工作,从而解决折焰角积灰显现。