[其他]控制從煤的煙氣粉塵中產生熔渣灰的方法

無效

• 申請號: 87106792
• 申請日: 1987-08-14
• 公開（公告）號: CN87106792A
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發明（設計）人: 森本;佐佐木宏
• 申請（專利權）人: 東亞交易株式會社
• 主分類號: C10L10/00
• 分類號: C10L10/00;C10L10/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 全菁

本發明涉及用煤粉作燃料的鍋爐、爐子或類似設備中的一種控制從煙氣飛灰中產生熔渣灰的方法。

最近幾年用煤作燃料的鍋爐、爐子或類似設備的應用一直在增長然而和重油相比較，由于煤含有少量的揮發物（20%到30%）和非常高的固定碳（40%到60%），其可燃性差。因此為了增加煤的活性和與氧接觸的面積，從而改善其可燃性，最新類型的燃煤鍋爐和爐子都設計成使煤磨碎成小于200目（約95%）的煤粉。可燃性差的煤和可燃性好的煤混合起來一起點火。

由于煤的灰分含量（10%到30%）比重油高得多，會產生大量的灰。例如，500T/H級的燒煤鍋爐每年產生約6000噸的灰。煤灰大致地分為飛灰和熔渣灰。熔渣灰是積聚在鍋爐底部并包含有約總灰量的15%的灰。其余是飛灰，收集在空氣加熱器灰斗的靜電除塵器灰斗中。這種灰主要包含SiO₂和Al₂O₃，以及15%到20%或更少的未燃盡物質。所產生的灰量可粗略地從煤的灰含量來計算，而所產生的灰的特性則隨煤的種類而變化。

由于含有大量硫化鐵的煤熔點低、比重高，不能被氣流帶出，它碰撞在爐子加熱表面上，導致熔灰積聚，這稱為結渣。

對于含有大量堿金屬的煤來說，由于煤中含有的諸如Na、K等的堿金屬化合物由于還原作用被碳、一氧化碳或氫所激活，而和加熱表面上存在的SiO₂反應，生成低熔點堿性硅酸鹽（例如Na₂SiO₃）煤中的灰粘附在生成的膠粘狀水玻璃樣物質上，導致灰的增大，這稱為結塊

這些條件都存在的話，將引起結渣和結塊，導致灰的增大，并以熔渣樣燒結塊的形式形成在燃燒器喉部或加熱表面上。圖1表明了這些不利作用發生的位置。當這些作用發生時，下面的問題出現了：

（1）由于爐子吸收熱量減少，爐子出口的氣體溫度可能增加;

（2）由于熔渣粘附在燃燒器喉部并使灰增大，可能引起堵塞，極端情況下會導致燃燒問題;

（3）積聚在爐子里的大結塊會以熔渣的形式滴落，引起水壁管的損壞;

（4）上面（1）中提到的排氣溫度增高以及制作過熱器和再熱器的金屬溫度的增高，可能使蒸汽噴射量增加，導致鍋爐效率減少;

（5）由于結渣的粘附，水壁管間的溫差增加;

（6）增加熔渣灰的產生將導致其流動性降低，從而引起堵塞并導致關于處理爐底灰的問題。

為了防止這些問題發生，用減小負荷或改變所應用的煤種來進行測量。在極端情況下，可能要停止運行，清理爐子內部，處理熔渣，并必須清理管子。這種情況導致財力嚴重損耗。

一般，已下落并積聚在爐子底部的灰稱為熔渣灰，而本說明書中這個名詞也包括已粘附在鍋爐加熱表面上的結渣（灰）。

去除熔化的熔渣灰的方法包括下列方式：

（1）用來自吹灰器的蒸汽吸去灰;

（2）減低爐溫，或降低管壁的溫度;

（3）降低負荷;

（4）改變所應用的煤種;和

（5）用堿金屬捕集添加劑，例如SiO₂粉末或有機SiO₂來吸收存在于加熱表面上的任何熔化的堿金屬。

然而這些方法有下面的缺點。

雖然上述的方法（1）是有效的，但從實際的和經濟的觀點考慮，在整個爐子內部裝設吸灰器是很困難的。此外，由于熔化的熔渣是粘著物，即使增加壓力也很難除去結渣。過高壓力或應用過高頻率的壓力很可能使加熱表面磨損，使壁厚減少，導致加熱表面的破裂。

上述的方法（2）和（3）涉及到鍋爐的改建或效率降低，也是不理想的

上述的方法（4）在煤種的選擇上具有一定優點，例如

(Fe₂O₃+ CaO + MgO + Na₂O + K₂O)/(SiO₂+ Al₂O₃+ Tio₂) ＜ 0.4

可減少結渣，但仍不令人完全滿意。