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经典案例

                                             ——W火焰燃烧方式,两侧墙及翼墙严重结焦

        一、概述

        某公司#3炉为东方锅炉厂生产的30万W火焰机组,前后墙上拱各布置12只燃烧器,炉膛从10m到22.5m全部布置卫燃带。由于卫燃带的布置,导致该机组自投运以来,两侧墙及翼墙都出现挂焦现象,尤其各翼墙下八角处极易形成体积庞大、硬度非常高的焦体。09年煤炭市场紧俏,该公司入炉煤种频繁波动,致使该机组出现严重结焦现象,多次在冷灰斗收口处形成搭桥现象,因掉大焦多次砸坏、卡死捞渣机,因结焦一年停炉7次。迫于此,该机组于2010年9月开始接受我公司的专业锅炉除焦服务。

        二、除焦效果评测
        (一)照片对比
         1、焦渣照片对比:

                 

          #3炉使用3U除焦剂前焦样照片         #3炉使用3U除焦剂3个月后焦样照片     #3炉使用3U除焦剂5个月后焦样照片

        从以上三张照片可以看出,使用前#3炉掉落的大焦块中间无空隙,非常致密、坚硬,颜色为黑色,对其进行X射线衍射分析后得出其成份为:钙长石76% ((Ca,Na)(Al,Si)2Si2O8)、 硅酸亚铁24%(Fe2.3 OSi0.70O4);钙长石是钙铝硅酸盐矿物, 可以当作陶瓷和玻璃制品的原料,不但熔融温度低(熔点1130℃以下)而且熔融范围宽。 
        在焦渣的烧结进程中可作为熔剂降低最终结渣生成物的灰熔点。硅酸亚铁的熔点极低,仅有1220℃,流动性非常好,在卫燃带上生成的硅酸亚铁完全呈液态,易于渗透入整体结渣物的砂型孔隙中。在焦渣的生成进程中,液态的钙长石及硅酸亚铁作为载体,促使石英与高岭土熔融,并在液相中互相扩散渗透而加速了莫来石的形成,最终形成非常致密、体积较庞大(与卫燃带面积大小相仿),机械强度与硬度都非常高的结焦体。
        3U高效液态除焦剂中所含的金属化合物在一定温度场中可以与钙长石及硅酸亚铁发生一系列复杂的化学反应,迫使硅酸亚铁中的亚铁离子被氧化成三价铁离子,迅速生成高熔点的赤铁(Fe2O3),同时与钙长石反应析出高熔点的石英(SiO2)及生成其它化学结构比较稳定的金属盐。
        该公司3#炉使用我们3U高效液态除焦剂3个月后掉落的焦块,整体已变的多孔,并明颜色已经明显变灰;而使用5个月后,掉落的焦块整体呈灰色,已基本疏松,对其进行X射线衍射分析后得出其成份为:82%石英(SiO2),13%钙长石((Ca,Na)(Al,Si)2Si2O8),4%赤铁(Fe2O3)。
        2、看火孔照片对比:
       使用前   
      4.GIF

                              固侧17米前墙                                                             固侧17米后墙

      5.GIF

                              扩侧17米前墙                                                             扩侧17米后墙       

       6.GIF

                              固侧19米后墙                                                             固侧19米前墙

      8.GIF

                               扩侧19米后墙                                                             扩侧19米前墙

        

        使用后:

        

                                固侧17米后墙                                                             固侧17米前墙

 

       

                                 扩侧17米后墙                                                             扩侧17米前墙

       

                                固侧19米后墙                                                             固侧19米前墙

 

       

                              扩侧19米后墙                                                             扩侧19米前墙

 

        从上述使用前与2011年1月25日#3炉17m及19m各看火孔照片对比发现,使用前各看火孔都可看到在固、扩两侧墙卫燃带上都有不同程度的挂焦,使用3U高效液态锅炉除焦剂19天后,从各看火孔观察上述结焦体已完全脱落,从看火孔处观察,一直保持未挂焦状态至2011年1月份停炉。

        #3炉2011年1月底停炉照片:

       

                            固侧翼墙与后墙                                                       固侧靠前墙翼墙

 

       

                           燃烧器及上部受热面                                                          扩侧整体

 

       

                             扩侧翼墙及后墙                                                             扩侧上部卫燃带

 

        (二)数据变化对比
        1、煤种数据变化:

        

         注:以上数据均为贵公司#3炉当期入炉煤种各参数当月均值


        2、其它数据对比:

        

         注:1)以上数据均采自该公司生技部;
             2)以上数据均为当月运行参数之算术平均值。


        3、本阶段使用前后排烟温度变化趋势:

        

 

        4、本阶段使用前后一二级减温水流量变化趋势:

        

 

        5、本阶段使用前后主蒸汽流量变化趋势及其它烟温变化趋势:

        

 

        三、结论
        1、通过对本阶段使用前后掉落的焦块进行化验分析结果得知,本阶段使用我公司3U高效液态锅炉除焦剂前掉落的焦块主要成分为:钙长石76% ((Ca,Na)(Al,Si)2Si2O8)、 硅酸亚铁24%(Fe2.3 OSi0.70O4),而在焦渣的生成进程中,在卫燃带上生成的钙长石与硅酸亚铁完全呈液态,液态的钙长石及硅酸亚铁作为载体,促使焦体中的石英与高岭土熔融,并在液相中互相扩散渗透而加速了莫来石的形成,最终形成非常致密、体积较庞大(与卫燃带面积大小相仿),机械强度与硬度都非常高的结焦体。在使用我公司3U高效液态除焦剂5个月后,掉落的焦块整体呈灰色,已基本疏松,对其进行X射线衍射分析后得出其成份为:82%石英(SiO2), ((Ca,Na)(Al,Si)2Si2O8),4%赤铁(Fe2O3)。其中石英熔点(2000℃左右)与赤铁熔点(1565℃左右)较高,在卫燃带表面仍以固相存在,但还有13%钙长石以液相存在,导致在使用我公司3U高效液态锅炉除焦剂5个月后,虽然焦块比使用除焦剂前疏松、多孔,且掉落大焦次数次数明显减少,焦块体积也明显减少,但由于3U除焦剂投用量有限,偶尔还会有不规则的小型焦块掉落。
        2、通过本阶段使用前与2011年1月25日#3炉17m及19m各看火孔照片及2011年1月底#3炉停炉后照片对比发现,使用前各看火孔都可看到在固、扩两侧墙卫燃带上都有不同程度的挂焦,使用3U高效液态锅炉除焦剂19天后,从各看火孔观察上述结焦体已完全脱落,从看火孔处观察,一直保持未挂焦状态至2011年1月份底停炉;从#3炉停炉后照片可看出,#3炉各受热面整体比较清洁,只在局部卫燃带上还挂有不规则的小型焦体,固、扩侧卫燃带上部有厚约3cm的焦体,已经完全达到清焦的效果。
        3、通过对比本阶段使用除焦剂前及本阶段使用期间入炉煤种发现:从2010年8月份至2011年1月份#3炉入炉煤种相对比较稳定,低位热值均在19 MJ/kg左右,挥发份均在12%左右,灰分均在32%左右。
        4、根据#3炉2010年8月份到2011年1月份各运行参数变化表发现,使用我公司3U高效液态锅炉除焦剂5个月后,在#3炉主蒸汽流量都为700t/h左右(使用前#3炉主蒸汽流量月平均为695t/h,使用5个月时,#3炉主蒸汽流量月平均为707t/h),如不考虑使用前、后环境温度的影响(由于#3炉冬天投用暖风,所以此处环境温度对排烟温度的影响可忽略不计),排烟温度比使用除焦剂前下降13℃(使用前月平均排烟温度为137℃,使用到5个月时,月平均排烟温度为124℃),一二级减温水流量减少2t/h(使用前月平均一二级减温水流量为38 t/h,使用5个月时,月平均一二级减温水流量为36 t/h)。根据该厂运行经验得知,排烟温度每下降1℃,影响#3炉煤耗减少0.18g/kW.h。在此以#3炉全天满负荷30万运行为例计算,那每天省煤16.848t;如果按每吨煤350元计算,那每天节省5896.8元,这还不包括带来的其它隐形经济效益(避免因掉大焦块造成的非正常停炉次数;显著改善捞渣系统工作强度,降低维护保养要求;防止因管壁结焦造成的爆管现象;减缓SO3和硫酸腐蚀,延长设备使用寿命,降低生产成本等等)。
       5、通过对比#3炉主蒸汽流量变化趋势、各段烟温变化趋势、排烟温度变化趋势与减温水流量变化趋势发现:各段烟温变化的趋势与主蒸汽流量变化的趋势基本步调一致,这说明各段烟温的变化主要受#3炉主蒸汽流量的变化而影响;减温水流量变化趋势呈波动下滑状,排烟温度变化趋势呈平稳下滑状,这说明随着我公司3U高效液态锅炉除焦剂使用时间的延长,#3炉上部水冷壁及上部其它各受热面逐步清洁,热交换加强,同时也说明我公司除焦产品在本阶段使用效果明显。

        综上所述,在此5个多月使用除焦剂期间,#3炉入炉煤种无剧烈波动、设备无大的缺陷、燃烧工况相对稳定,3U高效液态锅炉除焦剂在本阶段使用期间除焦效果明显。在使用我公司3U高效液态锅炉除焦剂5个月后,掉焦比使用除焦剂前疏松、多孔,且掉大焦次数明显减少,焦块体积也明显减少,排烟温度及减温水量都明显下降,#3炉如全天满负荷运行,由于降低煤耗,每天可直接带来超过5896.8元的可观的经济效益。


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