專利名稱：一種利用飛灰循環(huán)緩解鍋爐結(jié)渣的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能減排領(lǐng)域，涉及ー種利用飛灰循環(huán)緩解鍋爐結(jié)渣的方法。
背景技術(shù)：
目前，我國電站鍋爐主要以煤為主，煤在電站成本中占80%以上，電廠為了尋求較好的經(jīng)濟(jì)效益，往往采用劣質(zhì)煤質(zhì)，然而劣質(zhì)煤質(zhì)容易造成鍋爐結(jié)渣。鍋爐結(jié)渣一般發(fā)生在爐墻、水冷壁或管子上，當(dāng)灰熔點(diǎn)較低時，煙氣攜帯的熔化或部分熔化顆粒會在受熱面上被冷卻凝固而發(fā)生結(jié)渣。鍋爐一旦發(fā)生結(jié)渣，一方面會增加總的傳熱阻力，降低爐內(nèi)受熱面的傳熱能力，另一方面會導(dǎo)致粘結(jié)在水冷壁等受熱面上的灰渣與管壁發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，形成高溫腐蝕。

目前針對鍋爐結(jié)渣的問題，一方面從鍋爐設(shè)計(jì)中予以考慮，另一方面從鍋爐運(yùn)行及改造中予以考慮。( I)設(shè)計(jì)方面對結(jié)渣的考慮即設(shè)計(jì)時根據(jù)設(shè)計(jì)煤種以及校核煤種選取鍋爐容積熱負(fù)荷以及燃燒器區(qū)域壁面熱負(fù)荷等參數(shù)。但是目前電廠的煤質(zhì)多變，嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)與校核煤種，所以設(shè)計(jì)時的方案對鍋爐實(shí)際運(yùn)行的結(jié)渣影響不是很明顯；(2)改造或運(yùn)行方面對結(jié)渣的考慮國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)結(jié)渣機(jī)理均進(jìn)行了大量的研究。一方面是從鍋爐內(nèi)的溫度水平以及空氣動カ場入手，如燃燒器改造技術(shù)等；另ー方面則是從煤質(zhì)出發(fā)，對于易結(jié)渣性煤種進(jìn)行摻燒難結(jié)渣煤種或者摻高嶺土等高熔點(diǎn)物質(zhì)，以改善鍋爐燃煤的潛在結(jié)渣性。然而由于實(shí)際電站煤質(zhì)多變性，此類方法也不能從根本上解決鍋爐結(jié)渣。所以尋求ー種簡便經(jīng)濟(jì)且通用的減輕結(jié)渣的方法迫在眉睫。目前，飛灰循環(huán)技術(shù)一般應(yīng)用于循環(huán)流傳床鍋爐循環(huán)物料保證煤顆粒燃盡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種摻入飛灰對煤粉在爐膛內(nèi)的著火及時性不產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時起到緩解結(jié)渣作用的利用飛灰循環(huán)緩解鍋爐結(jié)渣的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是I)燃煤飛灰檢測對燃煤飛灰進(jìn)行檢測，若燃煤飛灰中SiO2 / Al2O3的值在I. 87 3. 0或燃煤飛灰軟化溫度ST在1350°C以下吋，則向原料燃煤中摻入飛灰，否則原料燃煤中不摻入飛灰；2)確定飛灰摻入量根據(jù)燃煤飛灰中SiO2 / Al2O3的值選擇摻入飛灰的量，即向原料燃煤中摻入飛灰的量；3 )若摻入飛灰后的燃料熱分析試驗(yàn)表現(xiàn)為摻混后的著火溫度延遲不超過25 °C，且摻混飛灰后所形成的灰的軟化溫度ST不低于1350°C，則該摻混飛灰的量滿足要求，否則，重新選擇摻入飛灰的量，直至滿足摻入飛灰后的燃料熱分析試驗(yàn)表現(xiàn)為摻混后的著火溫度延遲不超過25°C，且摻混飛灰后所形成的灰的軟化溫度ST不低于1350°C。所述的步驟2)當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在I. 87^2. 2吋，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量79^9%的飛灰；當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在2. 2^2. 6吋，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量8% 10%的飛灰；當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在2. 6^3. 0時，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量99Tll%的飛灰。由于煤灰中即飛灰中的主要成分包括Si02、A1203、Fe2O3> CaO, Na2O, K2O, MgO, TiO2,P205、S03等，煤灰的成分與煤灰的熔融特征溫度和粘溫特性間存在著一定的關(guān)聯(lián)特性。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證明，由于飛灰中含有SiO2,Al2O3等高熔點(diǎn) 物質(zhì)，將飛灰與煤粉按照合適的比例混合燃燒對鍋爐結(jié)渣的緩解具有非常明顯的作用。本發(fā)明采用飛灰循環(huán)緩解鍋爐結(jié)渣的方法是利用熱分析儀以及灰熔點(diǎn)測試儀，對多種煤進(jìn)行了摻混飛灰的試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果提出了以上摻混比例。


圖I是本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)說明。參見圖I，本發(fā)明的方法如下I)燃煤飛灰檢測對燃煤飛灰進(jìn)行檢測，若燃煤飛灰中SiO2 / Al2O3的值在I. 87 3. 0或燃煤飛灰軟化溫度ST在1350°C以下吋，則向原料燃煤中摻入飛灰，否則原料燃煤中不摻入飛灰；2)確定飛灰摻入量根據(jù)燃煤飛灰中SiO2 / Al2O3的值選擇摻入飛灰的量，即向原料燃煤中摻入飛灰的量； 3 )若摻入飛灰后的燃料熱分析試驗(yàn)表現(xiàn)為摻混后的著火溫度延遲不超過25 °C，且摻混飛灰后所形成的灰的軟化溫度ST不低于1350°C，則該摻混飛灰的量滿足要求，否則，重新選擇摻入飛灰的量，直至滿足摻入飛灰后的燃料熱分析試驗(yàn)表現(xiàn)為摻混后的著火溫度延遲不超過25°C，且摻混飛灰后所形成的灰的軟化溫度ST不低于1350°C。所述的步驟2)當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在I. 87^2. 2吋，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量79^9%的飛灰；當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在2. 2^2. 6吋，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量8% 10%的飛灰；當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在2. 6^3. 0時，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量99Tll%的飛灰。由于飛灰中SiO2以及Al2O3成分含量較高，將飛灰與煤粉按照一定的比例進(jìn)行摻混，對鍋爐結(jié)渣有一定的緩解作用。本發(fā)明首先根據(jù)飛灰中硅鋁比SiO2 / Al2O3的值及飛灰的灰熔融軟化溫度ST確定能否采用此方法。為保證摻入飛灰對煤粉在爐膛內(nèi)的著火及時性不產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時起到緩解結(jié)渣的作用，需要根據(jù)飛灰中SiO2 / Al2O3的值確定摻混飛灰的量。此方法對鍋爐的結(jié)渣有一定的緩解作用，并且較為經(jīng)濟(jì)，簡便易行。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)I、目前鍋爐煤質(zhì)多變，多種易結(jié)渣煤質(zhì)對鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)性造成巨大影響，本發(fā)明可根據(jù)不同煤種采用不同的飛灰循環(huán)量，進(jìn)而減緩鍋爐結(jié)渣；
2、飛灰中需要測定的成分主要為SiO2, Al2O3，不用將灰中的所有氧化物都測定，省時經(jīng)濟(jì)； 3、本發(fā)明不需要昂貴的添加剤，也不需要對已經(jīng)運(yùn)行的鍋爐進(jìn)行較大的改動，簡便易行，也較為經(jīng)濟(jì)。
權(quán)利要求
1.一種利用飛灰循環(huán)緩解鍋爐結(jié)渣的方法，其特征在于包括以下步驟 1)燃煤飛灰檢測對燃煤飛灰進(jìn)行檢測，若燃煤飛灰中SiO2/ Al2O3的值在I. 87^3. 0或燃煤飛灰軟化溫度ST在1350°C以下時，則向原料燃煤中摻入飛灰，否則原料燃煤中不摻入飛灰； 2)確定飛灰摻入量根據(jù)燃煤飛灰中SiO2/ Al2O3的值選擇摻入飛灰的量，即向原料燃煤中摻入飛灰的量； 3)若摻入飛灰后的燃料熱分析試驗(yàn)表現(xiàn)為摻混后的著火溫度延遲不超過25°C，且摻混飛灰后所形成的灰的軟化溫度ST不低于1350°C，則該摻混飛灰的量滿足要求，否則，重新選擇摻入飛灰的量，直至滿足摻入飛灰后的燃料熱分析試驗(yàn)表現(xiàn)為摻混后的著火溫度延遲不超過25°C，且摻混飛灰后所形成的灰的軟化溫度ST不低于1350°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用飛灰循環(huán)緩解鍋爐結(jié)渣的方法，其特征在于所述的步驟2)當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在I. 87^2. 2時，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量79^9%的飛灰；當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在2. 2 2. 6時，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量89^10%的飛灰；當(dāng)鍋爐燃煤飛灰中硅鋁比SiO2Al2O3值在2. 6 3. 0時，向燃煤中摻入燃煤質(zhì)量9°/Tll%的飛灰。
全文摘要
一種利用飛灰循環(huán)緩解鍋爐結(jié)渣的方法，針對目前大型電站鍋爐結(jié)渣的問題提出，即將一定量的飛灰與煤粉摻混后送入爐膛，以達(dá)到緩解鍋爐結(jié)渣的目的。研究發(fā)現(xiàn)，飛灰中SiO2以及Al2O3成分含量較高，將飛灰與煤粉按照一定的比例進(jìn)行摻混，對鍋爐結(jié)渣有一定的緩解作用。首先根據(jù)飛灰中硅鋁比SiO2／Al2O3的值及飛灰的灰熔融軟化溫度ST確定能否采用此方法。為保證摻入飛灰對煤粉在爐膛內(nèi)的著火及時性不產(chǎn)生嚴(yán)重影響，同時起到緩解結(jié)渣的作用，需要根據(jù)飛灰中SiO2／Al2O3的值確定摻混飛灰的量。此方法對鍋爐的結(jié)渣有一定的緩解作用，并且較為經(jīng)濟(jì)，簡便易行。
文檔編號F23K1/00GK102759117SQ20121025673
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者劉原一, 張利孟, 杜文智, 王學(xué)斌, 王新民, 譚厚章 申請人:西安交通大學(xué)