生物质锅炉尾部结晶可能会对锅炉的性能和运行产生诸多不良影响。本文中,大成生物质锅炉专家将从结晶的成分、形成原因、带来的危害等方面进行介绍。
一、结晶成分:生物质锅炉尾部结晶的成分较为复杂,主要包括钾、钠、钙、镁等的硫酸盐、碳酸盐和氯化物 。这些成分来源于生物质燃料中的矿物质,在燃烧过程中,矿物质发生一系列物理和化学变化,最终在锅炉尾部冷却部位形成结晶。
二、形成原因
1、、燃烧过程:
如果生物质锅炉的燃烧工况不稳定,例如燃烧温度过高或过低、氧气供应不足等,都会影响矿物质的转化和迁移过程,从而增加尾部结晶的可能性。当燃烧温度过高时,生物质中的矿物质会更剧烈地挥发,增加了与酸性气体反应的机会,生成更多的结晶物质;而燃烧温度过低,则可能导致燃烧不完全,产生大量的还原性气体,这些气体也会影响矿物质的反应和结晶过程。
2、燃料特性:
不同种类的生物质燃料,其矿物质含量和组成差异较大。例如,稻草、麦秸等农作物秸秆中碱金属(钾、钠)含量较高,这些碱金属在燃烧过程中极易挥发,与烟气中的二氧化硫、三氧化硫等酸性气体反应,生成相应的硫酸盐,当烟气温度降低到一定程度时,这些硫酸盐就会结晶析出。
3、尾部烟道条件:
锅炉尾部烟道的温度、湿度和气流速度等条件对结晶的形成也有重要影响。在尾部烟道中,烟气温度逐渐降低,当温度降低到某一临界值时,烟气中的某些盐类物质就会达到过饱和状态,从而结晶析出。此外,尾部烟道中的湿度较高,如果存在局部积水或水蒸气凝结的情况,会为结晶物质的形成提供良好的环境,加速结晶过程。同时,气流速度的大小会影响结晶物质在烟道内的停留时间和分布情况。当气流速度过快时,结晶物质可能来不及充分结晶就被带出烟道;而气流速度过慢,则会导致结晶物质在烟道内局部积聚,增加了烟道堵塞的风险。
三、带来的危害
1、增加烟道阻力:
随着结晶物在烟道内的不断积聚,烟道的流通截面积逐渐减小,从而增加了烟气在烟道内的流动阻力。为了克服增加的烟道阻力,保证锅炉的正常通风和燃烧,就需要提高引风机的出力,这会导致引风机的电耗增加,进一步降低了锅炉的运行经济性。同时,如果烟道阻力过大,超过了引风机的能力范围,还可能导致锅炉炉膛内出现正压现象,使高温烟气从炉膛的缝隙中喷出,不仅会对操作人员的安全构成威胁,还会损坏锅炉的周边设备和建筑物。
2、降低传热效率:
结晶物附着在锅炉尾部受热面上,形成一层隔热层,阻碍了热量的传递。这使得受热面不能有效地吸收烟气中的热量,导致排烟温度升高,锅炉的热效率降低。一般来说,尾部受热面的结晶程度越严重,传热效率下降的幅度就越大,对锅炉运行经济性的影响也就越显著。
3、腐蚀受热面:
生物质锅炉尾部结晶物中通常含有一些酸性物质,如硫酸盐、氯化物等。在一定的温度和湿度条件下,这些酸性物质会与受热面金属发生化学反应,从而导致受热面的腐蚀。随着腐蚀的不断发展,受热面金属的壁厚会逐渐减薄,强度降低,最终可能导致受热面出现泄漏甚至爆管等严重事故,这不仅会影响锅炉的正常运行,造成生产中断和经济损失,还可能对人员的生命安全构成威胁。