生物質(zhì)鍋爐尾部結(jié)晶可能會(huì)對(duì)鍋爐的性能和運(yùn)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(jié)晶的成分、形成原因、帶來(lái)的危害等方面進(jìn)行介紹。
一、結(jié)晶成分:生物質(zhì)鍋爐尾部結(jié)晶的成分較為復(fù)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(lái)源于生物質(zhì)燃料中的礦物質(zhì),在燃燒過(guò)程中,礦物質(zhì)發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化,最終在鍋爐尾部冷卻部位形成結(jié)晶。
二、形成原因
1、、燃燒過(guò)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(guò)高或過(guò)低、氧氣供應(yīng)不足等,都會(huì)影響礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和遷移過(guò)程,從而增加尾部結(jié)晶的可能性。當(dāng)燃燒溫度過(guò)高時(shí),生物質(zhì)中的礦物質(zhì)會(huì)更劇烈地?fù)]發(fā),增加了與酸性氣體反應(yīng)的機(jī)會(huì),生成更多的結(jié)晶物質(zhì);而燃燒溫度過(guò)低,則可能導(dǎo)致燃燒不完全,產(chǎn)生大量的還原性氣體,這些氣體也會(huì)影響礦物質(zhì)的反應(yīng)和結(jié)晶過(guò)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(guò)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(yīng),生成相應(yīng)的硫酸鹽,當(dāng)煙氣溫度降低到一定程度時(shí),這些硫酸鹽就會(huì)結(jié)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(duì)結(jié)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(dāng)溫度降低到某一臨界值時(shí),煙氣中的某些鹽類物質(zhì)就會(huì)達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài),從而結(jié)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(jié)的情況,會(huì)為結(jié)晶物質(zhì)的形成提供良好的環(huán)境,加速結(jié)晶過(guò)程。同時(shí),氣流速度的大小會(huì)影響結(jié)晶物質(zhì)在煙道內(nèi)的停留時(shí)間和分布情況。當(dāng)氣流速度過(guò)快時(shí),結(jié)晶物質(zhì)可能來(lái)不及充分結(jié)晶就被帶出煙道;而氣流速度過(guò)慢,則會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶物質(zhì)在煙道內(nèi)局部積聚,增加了煙道堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。
三、帶來(lái)的危害
1、增加煙道阻力:
隨著結(jié)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(dòng)阻力。為了克服增加的煙道阻力,保證鍋爐的正常通風(fēng)和燃燒,就需要提高引風(fēng)機(jī)的出力,這會(huì)導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)的電耗增加,進(jìn)一步降低了鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),如果煙道阻力過(guò)大,超過(guò)了引風(fēng)機(jī)的能力范圍,還可能導(dǎo)致鍋爐爐膛內(nèi)出現(xiàn)正壓現(xiàn)象,使高溫?zé)煔鈴臓t膛的縫隙中噴出,不僅會(huì)對(duì)操作人員的安全構(gòu)成威脅,還會(huì)損壞鍋爐的周邊設(shè)備和建筑物。
2、降低傳熱效率:
結(jié)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(dǎo)致排煙溫度升高,鍋爐的熱效率降低。一般來(lái)說(shuō),尾部受熱面的結(jié)晶程度越嚴(yán)重,傳熱效率下降的幅度就越大,對(duì)鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響也就越顯著。
3、腐蝕受熱面:
生物質(zhì)鍋爐尾部結(jié)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(huì)與受熱面金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)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(huì)逐漸減薄,強(qiáng)度降低,最終可能導(dǎo)致受熱面出現(xiàn)泄漏甚至爆管等嚴(yán)重事故,這不僅會(huì)影響鍋爐的正常運(yùn)行,造成生產(chǎn)中斷和經(jīng)濟(jì)損失,還可能對(duì)人員的生命安全構(gòu)成威脅。
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