Estudo experimental de monitoramento de incrustação nas superfícies aquecidas baseado na detecção de metais alcalinos na fase gasosa

WANG Haofan ,  

GUO Li ,  

XU Yongning ,  

JIN Zhonghua ,  

LI Xiang ,  

FANG Shunli ,  

ZHANG Xiangyu ,  

YAO Bin ,  

LOU Chun ,  

摘要

As reservas de carvão de alta alcalinidade em Xinjiang são enormes, mas o problema da incrustação e contaminação nas superfícies aquecidas causados por metais alcalinos limita seriamente sua utilização eficiente. Com base na detecção de metais alcalinos na fase gasosa, combinada com monitoramento da temperatura dos gases de combustão, cálculo de transferência de calor e outros métodos, foi realizado um monitoramento da incrustação nas superfícies aquecidas de caldeiras de seção circular com cantos, que queimam carvão de alta alcalinidade. Foi analisado o efeito da distribuição de ar sobre a temperatura da chama dentro da fornalha, a concentração mássica de metais alcalinos na fase gasosa e a quantidade de transferência de calor nas superfícies aquecidas. Estabeleceu-se a relação quantitativa entre a concentração mássica de metais alcalinos na fase gasosa e a transferência de calor nas superfícies aquecidas para um monitoramento preliminar da contaminação e incrustação. Os resultados mostram que há uma grande diferença macroscópica entre os blocos de incrustação no lado da parede refrigerada a água e o lado dos gases de combustão; o lado da parede refrigerada a água é solto e poroso, enquanto o lado dos gases de combustão apresenta blocos de coque densos, duros e pretos, sendo a fase cristalina de sódio predominantemente feldspática; a temperatura da chama e a concentração mássica de metais alcalinos na fase gasosa são mais altas na zona principal de combustão dentro da fornalha, quanto maior a proporção do ar secundário superior para o inferior, maior a temperatura e a concentração mássica de metais alcalinos na fase gasosa dentro da câmara; em caldeiras de seção circular com cantos que queimam carvão de alta alcalinidade, com carga estável de 300 MW, um aumento de 1 mg/m³ na concentração mássica de metais alcalinos na fase gasosa dentro da fornalha reduz a transferência de calor na parede refrigerada a água em 0,82×10⁻⁸ kJ.

关键词

metais alcalinos na fase gasosa; monitoramento de incrustação; carvão de alta alcalinidade; cálculo de transferência de calor

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