[科普中國]-干松灰

干松灰的積聚過程完全是一個物理過程，灰層中無粘性成分，灰粒之間呈現(xiàn)松散狀態(tài)，易于吹除。干松灰主要發(fā)生在管子的背風(fēng)面，迎風(fēng)面幾乎沒有(特別煙速較大時)。隨煙氣流速的增加，積灰量減小。因此，對應(yīng)于一定煙氣流速積灰?guī)缀跏且欢ǖ?，不可能無限增加。干松灰主要是細微灰粒，較大的顆粒不太可能積聚成干松灰。1

干松灰的積聚干松灰的積聚過程完全是一個物理過程，灰層中無粘性成分，灰粒之間呈現(xiàn)松散狀態(tài)，易于吹除。干松灰主要發(fā)生在管子的背風(fēng)面，迎風(fēng)面幾乎沒有(特別煙速較大時)。隨煙氣流速的增加，積灰量減小。因此，對應(yīng)于一定煙氣流速積灰?guī)缀跏且欢ǖ?，不可能無限增加。干松灰主要是細微灰粒，較大的顆粒不太可能積聚成干松灰。1

實際錯列布置的管束上干松灰的積聚情況見圖1（(a)向上流動；(b)向下流動；(c)水平流動）氣固兩流繞流過管子，由于邊界層的分離，在背風(fēng)面必產(chǎn)生旋渦區(qū)，細小顆粒與煙氣幾乎具有相等的速度，并且易于隨氣體改變方向，因此易于被旋渦旋進背風(fēng)區(qū)。1

促使飛灰沉積在管壁上的作用原因(1)機械網(wǎng)羅作用管壁表面具有一定的粗糙度，對于小于3～5 um的灰粒，靠機械作用被毛刺拉住，沉積在管壁上，小于0.2 um的灰粒甚至可以穿過氧化層與管壁金屬接觸。1

(2)分子間的吸引力單位重量的微小灰粒具有較大的表面積，當(dāng)小于3um的灰粒接近管壁時，灰粒與管壁之間的分子吸引力大于灰粒本身的重量，灰粒被吸附在管壁上。1

(3)熱泳力作用煙氣溫度高于管壁溫度，飛灰顆粒處在具有溫度梯度的流場中，受到由于高溫側(cè)速度較高的氣體分子碰撞比低溫側(cè)來得多而引起的熱壓力向壁面運動。在有溫度梯度的流場中，使顆粒由高溫區(qū)向低溫區(qū)運動的力稱為熱泳力。熱泳力易使得0.5～5um的飛灰沉積在管壁上。1

(4)靜電吸引力作用煙氣中的飛灰由于碰撞、摩擦等作用會帶上電荷，荷電灰粒碰到管壁時會因靜電吸引力吸附在管壁上。對于小于20～30um，尤其是小于10um的灰粒，靜電力將大于其本身的重力而吸附在管壁上。1

影響干松灰積聚的主要因素(1)煙氣流速及粒子直徑分布煙氣流速提高，積灰量下降，大粒子多，積灰量下降。飛灰中的較大顆粒，由于慣性大，不僅不易沉積，而且對積灰有沖刷作用。管子的兩側(cè)由于受到飛灰的沖刷，一般不會有灰沉積。管子的迎風(fēng)面由于受到大灰粒的沖擊，所以很少積灰，只有在煙速較低或飛灰中沒有大顆粒時才會產(chǎn)生楔形積灰。背風(fēng)面的積灰達到一定的厚度時也會受到氣流中大顆灰粒的沖刷，使積灰層不再增加，達到動平衡狀態(tài)。1

(2)管子直徑直徑越小，曲率越大，使得灰粒與煙氣分離的能力越大，越不易進尾流區(qū)，積灰減輕。1

(3)管子節(jié)距及管束的布置方式錯列布置時管子的背風(fēng)面較易受到?jīng)_刷，積灰減輕。順列布置時，管子的背風(fēng)面不易受到?jīng)_刷，第一排以后迎風(fēng)面也受沖刷較少，因此積灰嚴重。錯列時，減少縱向距，背風(fēng)面受的沖刷更為強烈，積灰減輕。順列時，減少縱向節(jié)距，使相鄰管子的積灰易于搭橋，積灰更為嚴重。橫向節(jié)距在鍋爐常用的節(jié)距范圍內(nèi)一般影響不大。1

(4)灰粒濃度由于對應(yīng)于一定的結(jié)構(gòu)及煙氣流速，積灰量存在一個最大量，不能無限增加，只是達到這個量的時間不同，因此，煙氣中灰粒濃度的大小只能影響到達這一量所需的時間，不能影響到積灰量。1

防止和減輕的措施（1）設(shè)計時采用足夠高的流速，一般不能低于5～6 m/s。

（2）采用小管徑，錯列、緊湊布置(減小縱向節(jié)距)的管束。

（3）正確設(shè)計和布置吹灰裝置，并確定合理的吹灰間隔時間和一次吹灰的持續(xù)時間。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

鄭國忠 - 副教授 - 華北電力大學(xué)