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摘 要:本文锅炉正压燃烧剖析,着重介绍锅炉正压燃烧的现象和造成危害,分析锅炉正压燃烧产生的原因,最后提出预防措施。
关键词:锅炉;正压燃烧
锅炉正常燃烧,包括均匀供给燃料,合理通风和调整燃烧三个基本环节。正常燃烧炉膛负压一般维持在20-30帕(Pa),当送风量大而引风量小时,炉膛中烟气压力大于大气压力,锅炉产生正压燃烧。笔者在近几年锅炉检验中发现,我局一些小型锅炉在使用过程中存在不同程度正压燃烧,而且比较普遍,说明没有引起有关人员足够重视。其实锅炉正压燃烧对锅炉的安全运行是非常有害的,下面就锅炉正压燃烧的现象和产生原因及危害进行分析。
一、锅炉正压燃烧的现象和造成危害
(一)炉膛负压大小,主要取决于风量,风量的大小必须与炉膛燃烧工况相适应,送风量大而引风量小,炉膛负压过小,产生正压燃烧,易使火焰喷出,损坏设备或烧伤人员,这时火焰白亮刺眼,烟气呈白色。
(二)损坏设备,降低锅炉热效率。锅炉正压燃烧,炉膛内火焰和高温烟气会从炉门喷出,还会沿炉墙裂纹进入锅炉的保温层将保温层烧坏,造成炉墙松动、脱落,炉门变形,下降管曝露,直接受火焰加热,破坏锅炉水循环,诱发水冷壁管爆管等事故产生。同时,由于保温层烧坏加大了锅炉散热损失,降低了锅炉热效率。
(三)恶化锅炉房环境。锅炉正压燃烧,会使高温烟气、烟尘从炉、观察门等缝隙中钻出进入锅炉房,使操作人员受到烟气中灰尘、有害气体和高温的侵害,损害操作人员的身體健康。
二、锅炉正压燃烧主要原因分析
(一)司炉工操作水平低。大多司炉工文化程度都比较低,年龄偏大,或中途改行,从事司炉工行业时间不长,有的对鼓引风量配比调节不会操作,造成锅炉正压燃烧。
(二)管道堵塞, 空气预热器管子堵塞和磨损是引起锅炉正压燃烧的主要原因。一旦有管子堵塞,烟气流通面积变小,阻力增大,当管子堵塞数超过管子总数的5%时,正压燃烧就不可避免了。空气预热器管子磨损漏风后,则使鼓风和引风直接形成短路,一侧是正压,一侧是负压,会分流许多无效的引风量。比较空气预热器进出端的烟气压力变化(查记录)可预知是否堵塞和磨穿。所以停炉检修时,一定要疏通所有堵塞的管子,如个别管子中段漏风,可将管子两端封严,封闭的管子数量也不能超过管子总数的5%,如超过1组的1/3,应整组换新。管端(烟气入口处)磨损最为严重,应加装管端保护套能防止管端磨损,检修也较为方便。还有烟道积灰严重,未进行清理,也会导至锅炉正压燃烧。
(三)烟囱底部积灰过高,旋风除尘器下部积灰过多,等都会造成烟气阻力增大也会导至锅炉正压燃烧 。烟囱底部集尘过多,炉子后部的各检查孔、清灰孔未及时密闭亦可引起阻力增加,引风短路。对于采用老式的旋风除尘器,如果烟质恶化,压力损失增加并发生正压燃烧情况,很可能是旋风除尘器外筒下部堆积烟尘,引起内部气流紊乱而将烟尘卷入上升气流中。当除尘器内外筒被烟尘磨穿、锁气装置不严密时,虽压力损失减少,但烟气发生短路,不但除尘效率下降,也可造成锅炉的正压燃烧。
(四)省煤器积灰也能引起锅炉的正压燃烧,积灰使烟气的流通面积变小,阻力增大。省煤器一般都配备吹扫和清灰设施,定期吹扫和清灰是防止省煤器积灰的有效措施,一星期不应少于1次。
(五)采用劣质烟煤。为确保供热量,加大燃烧,烟尘大增,使锅炉产生正压燃烧。烟质低劣,炉膛温度起不来,使炉膛出口烟气温度也低,致使烟气密度增加,引风机的设计排烟温度为180~200℃,压力为1个标准大气压,当排烟温度低于设计值时,烟气密度增大,风机则处于超设计负荷下工作;同时,为满足外界负荷,只有加大给煤量,这样也就增大了烟气排量。如风机设计选型时的富裕量小,建立炉膛负压就比较困难。
(六)多处漏风。例如烟道密封面、观察孔,清灰门、除尘器、引风机腐蚀穿孔造成大量冷空气的进入,使引风机超负荷的正压燃烧。
(七)用汽量超过锅炉的容量,只有用正压燃烧方法解决用汽量不足的问题。
(八)引风机风量,风压不足,造成正压燃烧。这又有三种情况,第一种引风机选型不当,风量,风压偏小;第二种对锅炉除尘器(干法改为温法)改造增加烟气阻力造成风压不足;第三种由于引风机多年使用造成叶片腐蚀磨损,使引风机风量,风压降低。
可见,炉膛正压燃烧的原因是多方面的,要保证锅炉安全经济运行,避免正压燃烧,需要从以下几方面着手:
1.提高运行操作水平和技能;加强对锅炉及辅助设备的维护、维修和保养。
2.设备在维护保养和检修时不但要认真清灰,还要检查各密封处如法兰、排灰装置、锁气装置等是否密封漏气。对磨损严重的要及时安排修理和更换。
3.要尽可能选用和设计煤质相近的燃煤,由于煤质引起的正压燃烧,加装分层燃烧给煤装置可提高炉膛对煤的适应性。
4.炉前煤的水分也应控制,大量的水蒸汽使炉膛产生的烟气量增加。煤的水分一般不易超过8%~12%,如遇下雨、下雪应上干煤栅的煤。
5.设计时要适当加大引风机的风量和全压储备。
6.如遇不明原因炉膛突然产生正压,应先检查水冷壁、省煤器受热面是否破损,防止事态扩大。
锅炉正压燃烧对锅炉造成较大危害,同时也说明锅炉存在一些故障。故检验员,管理和操作人员对锅炉正压燃烧要引起重视。对锅炉正压燃烧要查明原因并加以排除。防止事故发生,确保锅炉安全运行。
关键词:锅炉;正压燃烧
锅炉正常燃烧,包括均匀供给燃料,合理通风和调整燃烧三个基本环节。正常燃烧炉膛负压一般维持在20-30帕(Pa),当送风量大而引风量小时,炉膛中烟气压力大于大气压力,锅炉产生正压燃烧。笔者在近几年锅炉检验中发现,我局一些小型锅炉在使用过程中存在不同程度正压燃烧,而且比较普遍,说明没有引起有关人员足够重视。其实锅炉正压燃烧对锅炉的安全运行是非常有害的,下面就锅炉正压燃烧的现象和产生原因及危害进行分析。
一、锅炉正压燃烧的现象和造成危害
(一)炉膛负压大小,主要取决于风量,风量的大小必须与炉膛燃烧工况相适应,送风量大而引风量小,炉膛负压过小,产生正压燃烧,易使火焰喷出,损坏设备或烧伤人员,这时火焰白亮刺眼,烟气呈白色。
(二)损坏设备,降低锅炉热效率。锅炉正压燃烧,炉膛内火焰和高温烟气会从炉门喷出,还会沿炉墙裂纹进入锅炉的保温层将保温层烧坏,造成炉墙松动、脱落,炉门变形,下降管曝露,直接受火焰加热,破坏锅炉水循环,诱发水冷壁管爆管等事故产生。同时,由于保温层烧坏加大了锅炉散热损失,降低了锅炉热效率。
(三)恶化锅炉房环境。锅炉正压燃烧,会使高温烟气、烟尘从炉、观察门等缝隙中钻出进入锅炉房,使操作人员受到烟气中灰尘、有害气体和高温的侵害,损害操作人员的身體健康。
二、锅炉正压燃烧主要原因分析
(一)司炉工操作水平低。大多司炉工文化程度都比较低,年龄偏大,或中途改行,从事司炉工行业时间不长,有的对鼓引风量配比调节不会操作,造成锅炉正压燃烧。
(二)管道堵塞, 空气预热器管子堵塞和磨损是引起锅炉正压燃烧的主要原因。一旦有管子堵塞,烟气流通面积变小,阻力增大,当管子堵塞数超过管子总数的5%时,正压燃烧就不可避免了。空气预热器管子磨损漏风后,则使鼓风和引风直接形成短路,一侧是正压,一侧是负压,会分流许多无效的引风量。比较空气预热器进出端的烟气压力变化(查记录)可预知是否堵塞和磨穿。所以停炉检修时,一定要疏通所有堵塞的管子,如个别管子中段漏风,可将管子两端封严,封闭的管子数量也不能超过管子总数的5%,如超过1组的1/3,应整组换新。管端(烟气入口处)磨损最为严重,应加装管端保护套能防止管端磨损,检修也较为方便。还有烟道积灰严重,未进行清理,也会导至锅炉正压燃烧。
(三)烟囱底部积灰过高,旋风除尘器下部积灰过多,等都会造成烟气阻力增大也会导至锅炉正压燃烧 。烟囱底部集尘过多,炉子后部的各检查孔、清灰孔未及时密闭亦可引起阻力增加,引风短路。对于采用老式的旋风除尘器,如果烟质恶化,压力损失增加并发生正压燃烧情况,很可能是旋风除尘器外筒下部堆积烟尘,引起内部气流紊乱而将烟尘卷入上升气流中。当除尘器内外筒被烟尘磨穿、锁气装置不严密时,虽压力损失减少,但烟气发生短路,不但除尘效率下降,也可造成锅炉的正压燃烧。
(四)省煤器积灰也能引起锅炉的正压燃烧,积灰使烟气的流通面积变小,阻力增大。省煤器一般都配备吹扫和清灰设施,定期吹扫和清灰是防止省煤器积灰的有效措施,一星期不应少于1次。
(五)采用劣质烟煤。为确保供热量,加大燃烧,烟尘大增,使锅炉产生正压燃烧。烟质低劣,炉膛温度起不来,使炉膛出口烟气温度也低,致使烟气密度增加,引风机的设计排烟温度为180~200℃,压力为1个标准大气压,当排烟温度低于设计值时,烟气密度增大,风机则处于超设计负荷下工作;同时,为满足外界负荷,只有加大给煤量,这样也就增大了烟气排量。如风机设计选型时的富裕量小,建立炉膛负压就比较困难。
(六)多处漏风。例如烟道密封面、观察孔,清灰门、除尘器、引风机腐蚀穿孔造成大量冷空气的进入,使引风机超负荷的正压燃烧。
(七)用汽量超过锅炉的容量,只有用正压燃烧方法解决用汽量不足的问题。
(八)引风机风量,风压不足,造成正压燃烧。这又有三种情况,第一种引风机选型不当,风量,风压偏小;第二种对锅炉除尘器(干法改为温法)改造增加烟气阻力造成风压不足;第三种由于引风机多年使用造成叶片腐蚀磨损,使引风机风量,风压降低。
可见,炉膛正压燃烧的原因是多方面的,要保证锅炉安全经济运行,避免正压燃烧,需要从以下几方面着手:
1.提高运行操作水平和技能;加强对锅炉及辅助设备的维护、维修和保养。
2.设备在维护保养和检修时不但要认真清灰,还要检查各密封处如法兰、排灰装置、锁气装置等是否密封漏气。对磨损严重的要及时安排修理和更换。
3.要尽可能选用和设计煤质相近的燃煤,由于煤质引起的正压燃烧,加装分层燃烧给煤装置可提高炉膛对煤的适应性。
4.炉前煤的水分也应控制,大量的水蒸汽使炉膛产生的烟气量增加。煤的水分一般不易超过8%~12%,如遇下雨、下雪应上干煤栅的煤。
5.设计时要适当加大引风机的风量和全压储备。
6.如遇不明原因炉膛突然产生正压,应先检查水冷壁、省煤器受热面是否破损,防止事态扩大。
锅炉正压燃烧对锅炉造成较大危害,同时也说明锅炉存在一些故障。故检验员,管理和操作人员对锅炉正压燃烧要引起重视。对锅炉正压燃烧要查明原因并加以排除。防止事故发生,确保锅炉安全运行。