Hva er årsaken til klinkere i kullfyrte kjeler?

Klinkere har vært et tilbakevendende problem i alle kullfyrte kjeler så lenge mennesker har drevet kullkjeler. Klinkere forekommer i små ovner som brukes til å varme opp et hjem og i gigantiske kommersielle / industrielle kjeler. Klinkere, også kjent som slagg, består av de ikke-brennbare elementene og mineralene som finnes i kull som smelter og smelter sammen som klumpete asker fra kullforbrenning. Kjeleoperatører anser klinkere for å være elendige ting.

Klinkere ligner vulkansk aske og lava. De forekommer i høye temperaturovnsområdet til kjelen. Klinkere dannes som et resultat av samhandling mellom kullkvalitet, kjeledesign og kjeledrift. Kullkjeler trekker sin forbrenningsluft fra bunnen, opp gjennom forbrenningsristen. Mange store klinker på forbrenningsristen kan hindre luftgjennomgang, øke drifts- og vedlikeholdskostnadene og til og med tvinge ned stenging av kjelen for rengjøring av klinkene.

Kullklinkere dannes når ikke-brennbare elementer som inneholder kull som jern, kalsium, silisium, aluminium og natrium samvirker med svovel og karbon ved høye temperaturer. Disse elementene smelter sammen med leire og alkalier for å danne et glassaktig slagg som til slutt herder til klinkere. Klinkerdannelse er en kompleks serie mineralogiske transformasjoner og faseendringer som oppstår når kullforbrenninger. Små klinkere kan smelte sammen og danne store som fysisk kan skade kjeler.

Bituminøst kull som er rik på svovel, jernforbindelser og leirmineraler har en tendens til å produsere mest klinkere. Kjeledrift som reduserer utslipp av nitrogenoksider har en tendens til å øke dannelsen av klinkere. Andre bidragsytere til dannelse av klinker inkluderer unnlatelse av å fjerne sot og andre avsetninger, dårlig pulverisert kull og feil brennerjusteringer som resulterer i ineffektive blandinger av luft og drivstoff. En ildkasse som er for liten for den typen kull som blir brent sammen med sjelden askefjerning, oppmuntrer også dannelse av klinker. Problemet blir forsterket hvis det ikke er noen måte å observere klinkeroppbygging i kjelen.

Noen selskaper tilbyr kjemiske forbrenningsforsterkere som skal tilsettes kull som de hevder vil praktisk talt eliminere klinkerdannelse fra å brenne kull av lavere kvalitet. Disse forbindelsene fungerer som en kjemisk katalysator som bruker fuktigheten i fast brensel for å øke temperaturen forbrenning og derved redusere mengden uforbrent materie som ellers bare ville smelte for å danne klinkere.