生物質顆粒結焦的原因及解決方法

　　一、生物質鍋爐配風比:
　　在一定的生物質燃料下，爐膛內鼓風分布不均勻，形成局部高溫也是造成爐膛結焦的原因。降低鼓風壓力和安裝或加強鍋爐排風也會降低結焦程度，因此選擇合適的配風比非常重要。除了生物質燃料本身的原因和生物質鍋爐的配風比例的原因，生物質鍋爐的爐膛設計和給料速度也會造成結焦。因此，結焦問題需要逐步調查。不要盲目的認為是顆粒原料或者生物質鍋爐的問題。操作不當也會是結焦的重要因素。
　　二是生物質燃料本身的灰分和摻雜后形成的結焦。
　　(1)生物質鍋爐的結焦主要是指燃料燃燒后產生的灰，大部分被熔化成液體或在高溫下軟化。如果灰渣仍保持軟化狀態并接觸到受熱面，就會因冷卻而粘結在受熱面上，形成結焦。
　　a、影響灰熔點的主要因素是灰的化學成分及其周圍的高溫環境介質，二者相互作用。一旦鍋爐燃燒調整不到位，就會出現不完全燃燒產物，使周圍介質弱還原性，降低灰熔融性，導致爐內結焦。由于生物質鍋爐燃燒的生物質燃料灰熔點低，積灰容易粘附在爐膛和過熱器管壁上。如果燃料水分過大，燃燒產生的水蒸氣會軟化鉀(因為灰分的主要成分是鉀)，鉀長時間加熱會導致結焦。
　　b、爐內受熱面的溫度水平。當灰熔點一定時，爐內溫度水平及其分布成為結焦的重要因素。經驗表明，鍋爐結焦主要發生在煙道和過熱器表面。液態或軟質灰粒由于慣性向受熱面移動的過程中，灰粒移動快，冷卻效果差，熔融灰粒容易粘附，使渣層迅速堆積長大。研究表明，隨著溫度的升高，結焦程度呈指數增加。結焦不僅影響鍋爐受熱面傳熱，而且堵塞煙氣通道，增加煙氣流速，形成煙氣走廊，加劇受熱面磨損，影響正常生產。
　　(2)燃料摻雜后形成的結焦。燃料在爐內燃燒后，容易在鍋爐受熱面上結焦積灰。
　　a、由于生物質燃料在制造過程中無法保證由一種原料加工而成，種類多，雜質多(混有土和細砂)，灰分高，堿金屬含量高，所以在生產過程中不可避免地會在燃料中混入土和細砂。這些雜質的存在改變了燃料的成分、存在形式和熔化溫度，加劇了受熱面的結焦。
　　B.在購買燃料顆粒時，我們無法控制生物質顆粒制造商在燃料中混入大量的土壤和細砂。這些雜質的存在改變了燃料的成分、存在形式和熔化溫度，加劇了受熱面的結焦。
　　通過分析，相信你已經明白了，生物質造粒機結焦的原因，大多是生物質鍋爐本身的問題，所以只要控制好原料，我們就沒生意了。但是，如果在我朋友這種情況下，競爭對手明顯在搶占市場份額，我們就要采取措施了。首先要聲明的是，在生物質顆粒的生產中，不需要添加任何粘結劑，但是為了防止結焦，可以添加適當的添加劑(如石英砂、石膏、膨潤土或粉煤灰等。).相對而言，石膏和磷酸氫鈣抗渣性差，膨潤土抗渣性好，但價格較貴。添加劑一般在預壓前的運輸過程中加入，便于混合均勻。添加時注意均勻，防止比重不同造成不均勻結塊。

　　生物質顆粒結焦原因分析
　　由于生物質發電廠燃料種類繁多，燃料具有含水量高(一般在45%以上)、雜質多(混有泥土和細砂)、灰分高、堿金屬含量高的特點(表1)。燃料在爐內燃燒后，容易在鍋爐受熱面上結焦積灰。結焦的主要因素。生物質鍋爐結焦主要是指燃料燃燒后產生的灰，大部分被熔化成液體或在高溫下軟化。如果灰渣仍保持軟化狀態并接觸到受熱面，就會因冷卻而粘結在受熱面上，形成結焦。影響鍋爐結焦的因素很多，一般認為如下:
　　(l)燃料本身的灰分和摻雜后形成的焦化。影響灰熔點的主要因素是灰的化學成分及其周圍的高溫環境介質，它們相互作用。一旦鍋爐燃燒調整不到位，就會出現不完全燃燒產物，使周圍介質弱還原性，降低灰熔融性，導致爐內結焦。
　　同時，生物質燃料一般以混合燃料的形式入爐，燃料經紀人會在燃料中混入大量的泥土和細沙。這些雜質的存在改變了燃料的成分、存在形式和熔化溫度，加劇了受熱面的結焦。
　　(2)爐內受熱面的溫度水平。當灰熔點一定時，爐內溫度水平及其分布成為結焦的重要因素。經驗表明，鍋爐結焦主要發生在煙道和過熱器表面。液態或軟質灰粒由于慣性向受熱面移動的過程中，灰粒移動快，冷卻效果差，熔融灰粒容易粘附，使渣層迅速堆積長大。溫度對爐內結焦有非常重要的影響。研究表明，隨著溫度的升高，結焦程度呈指數增加。
　　積灰結焦的處理方法
　　2.1常規結焦處理方法。早期的生物質電廠，一般采用蒸汽吹灰器清洗受熱面，但實際效果達不到除焦的要求。只有停爐后用高壓水沖洗才能處理。主要原因是生物質燃料中鉀的含量高，它的存在降低了灰分熔點，而硅和鉀在燃燒過程中形成低熔點化合物，導致灰分軟化溫度低。根據實驗數據，草木灰的變形溫度在800℃左右，鍋爐爐膛過熱器的溫度大多在這個范圍內。因此，在高溫條件下，軟化后的積灰容易附著在受熱面管道的外壁上，用蒸汽吹灰器很難處理堆積的焦塊。根據以往經驗，使用蒸汽吹灰器的一般鍋爐，清洗15天后主蒸汽溫度不需要減溫水調節，溫度正常維持在510 0C左右。運行一個月后，須停爐進行水沖洗，否則主蒸汽溫度將越來越偏離額定值(540C)，鍋爐效率下降，排煙溫度上升5-10C。而且使用蒸汽吹灰存在以下問題:(1)介質吹灰面積有限，存在一些死角，容易形成煙氣走廊，加劇局部磨損；(2)吹灰周期長，造成受熱面積灰過多，甚至使積灰燒結板結，增加吹灰難度；(3)蒸汽吹灰壓力過高或使用時間過長，會加速金屬管壁的磨損，壓力過低會影響吹灰效果；(4)增加爐內煙氣濕度會在空氣預熱器處形成低溫冷凝，導致空氣預熱器管腐蝕嚴重；(5)機械零件故障率高，維修費用高。
　　2.2探討新的除焦方法。目前，我廠將除焦劑與脈沖氣體吹灰裝置相結合，在治理鍋爐結焦積灰方面取得了顯著的效果。
　　SlagTr011508是一種高熔點含助燃劑的燃料添加劑，可以減少煙氣側飛灰沉積的問題。當噴入爐內時，它將與離開爐膛的飛灰混合并粘附在這些半熔融的灰上，通過改變灰的熔點和在結焦內部形成裂紋來破壞結焦，同時在管道表面形成的金屬膜有助于減少酸露點腐蝕問題。采用脈沖氣體吹灰裝置，通過吹掃、聲疲勞、熱清洗和局部振動去除鍋爐受熱面上的灰塵，Z終灰塵被煙氣流帶走，從而提高鍋爐的熱效率。
　　具體操作方法是:鍋爐運行過程中，每天每個運行值每次向爐內投入Skg除焦控制劑，從爐膛兩側加入。加藥30分鐘后，開始脈沖氣體吹灰。采用除焦控制劑和脈沖氣體吹灰器雙管齊下的方法，可使鍋爐主蒸汽溫度保持正常2個月，受熱面積灰結焦現象幾乎不再存在，排煙溫度比以前的蒸汽吹灰器可降低3-5℃。預計每年間接經濟效益可達100萬元左右。