生物质与煤混燃过程中的腐蚀及其防治措施

生物质中K和Cl的含量较高,在燃烧过程中可引起过热器受热面的严重腐蚀,限制了其在电厂中的大规模利用。生物质与煤混燃技术对上述问题有所改善,当生物质掺混比例较低时,其腐蚀机理与煤燃烧时相似,腐蚀主要是由氧化和硫化作用引起;当生物质掺混比例较高时,腐蚀主要由KCl引起,氯可穿透金属表面的保护性氧化膜,加速腐蚀。通过对生物质与煤混燃腐蚀机理的综合分析,提出了相应的防治措施:(1)加入添加剂;(2)对燃料进行预处理;(3)在金属表面喷涂耐腐蚀涂层或采用耐腐蚀钢材;(4)调整运行参数。

生物质混煤燃烧锅炉过热器受热面金属氯腐蚀特性

在探讨锅炉过热器受热面金属氯腐蚀机理的基础上,模拟生物质混煤燃烧锅炉过热器区域的气相条件及其受热面的积灰情况,采用增重法在水平管式炉上进行了受热面金属氯腐蚀特性试验,研究了不同管材、不同HCl体积分数和不同温度下受热面金属氯腐蚀的特性规律.结果表明:受热面金属氯腐蚀特性曲线均符合抛物线规律,15CrMoG管材的抗腐蚀特性优于12CrMoVG管材;腐蚀速率与HCl体积分数呈线性关系,碱金属氯化物对金属的腐蚀作用大于HCl对金属的腐蚀作用;腐蚀速率与温度呈指数关系,当温度由550℃升高到600℃时,腐蚀速率增幅变大.

生物质混煤燃烧过程中受热面金属氯腐蚀特性试验研究

使用自行设计水平管式炉,模拟实际炉膛气氛及积灰情况,采用腐蚀增重方法,对生物质混煤燃烧过程中受热面金属管材的氯腐蚀特性进行了试验研究。结果表明,金属试样的腐蚀增重量随时间增加而增大,符合抛物线规律。在初期存在快速腐蚀阶段,生成保护薄层,随后腐蚀逐渐变缓。随着生物质掺混比例的提高,反应速率在快速腐蚀阶段成比例增加,而后期变化不大。涂灰在初期显著降低试样腐蚀速率,随后受到灰中Cl、S等成分作用,涂灰金属试样一直保持较高的腐蚀速率,最终比未涂灰的试样腐蚀严重,且受涂灰量和成灰温度影响较大。温度对腐蚀速率的影响符合Arrhenius定律。随着气相中HCl浓度升高,金属试样的腐蚀速率呈线性关系快速增加,表现为一级反应。

生物质燃烧积灰、结渣与腐蚀特性

基于生物质及其与煤共燃过程中灰污和熔渣形成机制的复杂性,使其成为近年来国内外的研究热点。主要介绍了生物质及当与煤混燃时的积灰、结渣与腐蚀特性,从燃烧特性、形成机理、研究方法及改善措施等4个方面进行总结,以此加深对生物质燃烧过程中存在问题的系统认识。

生物质与煤混合燃烧过程中灰沉积特性的研究

在生物质与煤混合燃烧过程中,生物质中的碱金属和Cl是引起锅炉受热面严重灰沉积的根本原因。通过对灰沉积过程和沉积机理的综合分析,表明碱金属和Cl的析出对灰沉积过程起主要作用;在混燃过程中,不同燃料的灰分之间会发生反应:析出的碱金属氯化物会被SO2硫酸盐化,或与煤中的矿物质发生反应生成高熔点的碱金属硅铝酸盐,从而在一定程度上抑制了锅炉表面的灰沉积。同时探讨了混燃过程中灰沉积特性的影响因素,认为燃料特性、混合比例和燃烧温度对灰沉积特性影响显著。

生物质混煤燃烧中氯析出检测方法的研究

生物质中氯的含量较高,在燃烧过程中会引起锅炉设备受热面的腐蚀。为了准确检测氯的析出,研究了三种间接测定烟气中析出氯的方法:硝酸银容量法、佛尔哈德法和硫氰酸汞分光光度法。结果表明,硝酸银容量法和佛尔哈德法虽仪器设备简单、操作便捷,但测量下限较高,无法满足部分混合燃料氯析出的测量要求;硫氰酸汞分光光度法测定下限低、灵敏度高,适合所有比例生物质混煤燃烧过程中氯析出的测量;硫氰酸汞分光光度法需要样液较少,可多次测量减小误差,其最大比例误差仅为3.5%。

生物质混煤燃烧过程中的腐蚀作用及其影响因素探析

生物质中较高的碱金属及氯元素含量,使其在与煤混燃过程中引起了过热器管壁的严重腐蚀。综合分析了生物质混煤燃烧过程中的腐蚀作用类型,考查了腐蚀的各种影响因素,并对炉内温度、燃料成分、炉内气氛、金属材质等因素进行了探讨。

贫煤与不同煤种混烧NO排放特性试验

选用山东电力用煤,通过将贫煤与不同煤种进行两两掺混,利用管式炉等设备进行燃烧试验,由烟气分析仪测得烟气中所含NO浓度并记录处理数据,分析氧体积分数、温度对贫煤与不同煤种混烧时NO排放特性的影响规律。结果表明:随氧体积分数的增大,NO排放曲线呈现第一峰值增大且出现时刻提前、总排放量增大、总排放时间明显缩短的趋势。贫煤与褐煤混烧时选择合适的燃烧温度对NO排放有一定的抑制作用;与烟煤、无烟煤混烧时不同温度下NO总排放时间和总排放量接近。