锅炉结焦与积灰是锅炉运行中常见的两种现象,二者在成因、形态、影响及处理方式上存在明显差异,具体区别如下:
一、成因不同
1. 锅炉结焦
定义:高温下熔融的灰粒黏附在锅炉受热面(如炉膛壁、过热器)表面,冷却后形成坚硬的焦块。
主要原因:
灰熔点过低:燃料灰分中含有低熔点物质(如碱金属氧化物、硫酸盐),燃烧时熔融成液态,接触受热面后凝固。
局部温度过高:炉膛燃烧不均匀,局部温度超过灰分熔点(如超过1400℃),导致灰粒熔融。
空气动力场紊乱:燃烧器布置不合理或配风不当,使高温火焰冲刷受热面,加速结焦。
2. 锅炉积灰
定义:燃料燃烧产生的灰粒、未燃尽碳粒等在锅炉受热面表面沉积形成松散的堆积物。
核心原因:
机械携带:烟气中的灰粒因惯性、重力或静电作用沉积在受热面。
物理吸附:细小灰粒(<10μm)通过分子间作用力吸附在受热面。
化学沉积:烟气中的硫化物、氮化物与灰分反应生成盐类,附着在受热面。
二、形态与性质差异
三、对锅炉的影响不同
1. 锅炉结焦的危害
传热效率下降:焦块导热系数低(如焦块导热系数约0.8 W/m・K,远低于金属的 40 W/m・K),导致炉膛吸热减少,排烟温度升高。
受热面损坏:结焦使局部热负荷不均,可能导致管壁超温爆管;焦块脱落时可能砸坏炉底设备。
燃烧效率降低:结焦影响炉内空气流通,导致不完全燃烧,增加飞灰含碳量。
运行风险增加:结焦堵塞烟气通道,可能引发炉膛正压燃烧,甚至被迫停炉清焦。
2. 锅炉积灰的影响
传热效率降低:积灰层阻碍受热面与烟气的热交换,尤其在省煤器、空预器等低温区,积灰可能引发堵灰。
烟气阻力增大:积灰堆积使烟道通流面积减小,引风机负荷增加,厂用电率上升。
腐蚀风险:低温区积灰若含有硫化物,可能与水蒸气结合形成酸性物质,加剧金属腐蚀(如空预器低温腐蚀)。
四、预防与处理措施对比
1. 锅炉结焦的应对措施
燃料优化:控制燃料灰分熔点(如掺烧高熔点煤),减少碱金属含量。
燃烧调整:合理配置风量,避免火焰偏斜或局部高温;采用低氮燃烧技术,降低炉膛温度峰值。
设备改进:在易结焦区域安装吹灰器(如炉膛壁布置蒸汽吹灰器),定期机械清焦(如人工打焦)。
运行监控:实时监测受热面温度,发现结焦趋势及时调整负荷或吹灰频率。
2. 锅炉积灰的应对措施
加强吹灰:在省煤器、空预器等区域布置声波吹灰器、蒸汽吹灰器,定期清除松散积灰。
优化燃烧:调整煤粉细度和过量空气系数,减少未燃尽碳粒生成。
低温区防腐:空预器采用搪瓷管等耐腐蚀材料,或提高壁温(如暖风器)防止酸性积灰腐蚀。
定期检修:停机时对受热面进行高压水冲洗,清除顽固积灰。
五、总结:快速区分要点
结焦:高温熔融产物,硬且难清除,主要影响高温受热面;
积灰:低温沉积产物,软且易清除,全流程受热面均可发生,低温区更显著。
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