生物質(zhì)鍋爐尾部結晶可能會對鍋爐的性能和運行產(chǎn)生諸多不良影響。本文中,大成生物質(zhì)鍋爐專家將從結晶的成分、形成原因、帶來的危害等方面進行介紹。
一、結晶成分:生物質(zhì)鍋爐尾部結晶的成分較為復雜,主要包括鉀、鈉、鈣、鎂等的硫酸鹽、碳酸鹽和氯化物 。這些成分來源于生物質(zhì)燃料中的礦物質(zhì),在燃燒過程中,礦物質(zhì)發(fā)生一系列物理和化學變化,最終在鍋爐尾部冷卻部位形成結晶。
二、形成原因
1、、燃燒過程:
如果生物質(zhì)鍋爐的燃燒工況不穩(wěn)定,例如燃燒溫度過高或過低、氧氣供應不足等,都會影響礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和遷移過程,從而增加尾部結晶的可能性。當燃燒溫度過高時,生物質(zhì)中的礦物質(zhì)會更劇烈地揮發(fā),增加了與酸性氣體反應的機會,生成更多的結晶物質(zhì);而燃燒溫度過低,則可能導致燃燒不完全,產(chǎn)生大量的還原性氣體,這些氣體也會影響礦物質(zhì)的反應和結晶過程。
2、燃料特性:
不同種類的生物質(zhì)燃料,其礦物質(zhì)含量和組成差異較大。例如,稻草、麥秸等農(nóng)作物秸稈中堿金屬(鉀、鈉)含量較高,這些堿金屬在燃燒過程中極易揮發(fā),與煙氣中的二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體反應,生成相應的硫酸鹽,當煙氣溫度降低到一定程度時,這些硫酸鹽就會結晶析出。
3、尾部煙道條件:
鍋爐尾部煙道的溫度、濕度和氣流速度等條件對結晶的形成也有重要影響。在尾部煙道中,煙氣溫度逐漸降低,當溫度降低到某一臨界值時,煙氣中的某些鹽類物質(zhì)就會達到過飽和狀態(tài),從而結晶析出。此外,尾部煙道中的濕度較高,如果存在局部積水或水蒸氣凝結的情況,會為結晶物質(zhì)的形成提供良好的環(huán)境,加速結晶過程。同時,氣流速度的大小會影響結晶物質(zhì)在煙道內(nèi)的停留時間和分布情況。當氣流速度過快時,結晶物質(zhì)可能來不及充分結晶就被帶出煙道;而氣流速度過慢,則會導致結晶物質(zhì)在煙道內(nèi)局部積聚,增加了煙道堵塞的風險。
三、帶來的危害
1、增加煙道阻力:
隨著結晶物在煙道內(nèi)的不斷積聚,煙道的流通截面積逐漸減小,從而增加了煙氣在煙道內(nèi)的流動阻力。為了克服增加的煙道阻力,保證鍋爐的正常通風和燃燒,就需要提高引風機的出力,這會導致引風機的電耗增加,進一步降低了鍋爐的運行經(jīng)濟性。同時,如果煙道阻力過大,超過了引風機的能力范圍,還可能導致鍋爐爐膛內(nèi)出現(xiàn)正壓現(xiàn)象,使高溫煙氣從爐膛的縫隙中噴出,不僅會對操作人員的安全構成威脅,還會損壞鍋爐的周邊設備和建筑物。
2、降低傳熱效率:
結晶物附著在鍋爐尾部受熱面上,形成一層隔熱層,阻礙了熱量的傳遞。這使得受熱面不能有效地吸收煙氣中的熱量,導致排煙溫度升高,鍋爐的熱效率降低。一般來說,尾部受熱面的結晶程度越嚴重,傳熱效率下降的幅度就越大,對鍋爐運行經(jīng)濟性的影響也就越顯著。
3、腐蝕受熱面:
生物質(zhì)鍋爐尾部結晶物中通常含有一些酸性物質(zhì),如硫酸鹽、氯化物等。在一定的溫度和濕度條件下,這些酸性物質(zhì)會與受熱面金屬發(fā)生化學反應,從而導致受熱面的腐蝕。隨著腐蝕的不斷發(fā)展,受熱面金屬的壁厚會逐漸減薄,強度降低,最終可能導致受熱面出現(xiàn)泄漏甚至爆管等嚴重事故,這不僅會影響鍋爐的正常運行,造成生產(chǎn)中斷和經(jīng)濟損失,還可能對人員的生命安全構成威脅。
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