工业燃煤锅炉正压燃烧现象剖析.pdf

132科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS 工 业 技 术 科技创业家 2011 NO.09 TECHNOLOGICAL PIONEERS 工业燃煤锅炉正压燃烧不但使工作环境 不断恶化,还会对锅炉燃烧设备造成较大危 害,甚至导致因故障停炉的发生,对正常的生 产生活形成较大影响。 目前我国工业燃煤锅 炉大多采用负压燃烧形式,但在实际运行过 程中,许多单位的燃煤锅炉不同程度地存在 正压燃烧问题轻的炉膛向外冒灰烟,污染车 间环境,严重的则烧坏设备并可能烧伤操作 人员。 因此剖析工业燃煤锅炉正压燃烧现象 具有一定的现实意义。 1 工业燃煤锅炉正压燃烧的危害 锅炉正压燃烧对锅炉造成的危害主要 表现在如下几个方面 1．1 可能诱发事故 锅炉正压燃烧时,炉膛内高温烟气会 沿炉墙裂缝进入锅炉的保温层进而将保温 层烧坏,使锅炉下降管等不可受热的承压 部件受热,破坏了锅炉的水循环,使上升管 的水流速下降,受热面得不到可靠地冷却, 诱发锅炉爆管事故的发生。 1 ．2 对环境造成损害 锅炉正压燃烧时会使高温烟气从观火 孔、 观察门、 炉墙裂缝等缝隙中喷出进入锅 炉房,操作人员极易受到烟气中的粉尘、 毒 害气体及高温的侵害。 恶化了操作环境。 1 ．3 破坏正常的燃烧效果 锅炉正压燃烧会使机烧层燃锅炉中高 温烟气在煤层中沿炉排向前位移,越过煤 闸板在煤斗中钻出,使着火点前移至煤斗 中,造成煤斗烧坏事故中,破坏了炉膛中煤 层的正常燃烧。 1．4 浪费能源 随着社会的发展,能源问题越来越得 到重视。 首先锅炉的正压燃烧会使炉内烟 气、 火焰向炉外喷出会使锅炉的散热损失 加剧,造成燃料的浪费,其次由于锅炉的漏 风使大量的冷空气混入烟气中,增加了烟 气量,降低了烟气温度,造成引风机大大的 超负荷,严重时会因此而烧毁引风电机。 因 而造成用电量的增加,使电能浪费。 2 工业烧煤锅炉形成正压燃烧的原因探析 2 ．1 运行操作不当造成炉内正压 在燃烧过程中,如果排出炉膛的烟气 量等于燃烧产生的烟气量,则炉膛内正好 处于物质平衡,炉内压力就相对保持不变。 若排烟量小于燃烧产生的烟气量,势必引 起炉内正压。 因此,当热负荷增大时,应首 先增大引风机风量,然后再增加燃煤量和 鼓风量;反之当热负荷减少时,应先减少燃 煤量和鼓风量,然后再减少引风量。 2 ．2 设备的检修维护 设备的检修维护保养不当或设备损坏 造成炉内正压。 1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,烟气流通面积就会变小,阻力变大,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。 当空气预热器管子磨损 漏风后,则会使冷风漏入烟气侧,降低烟气 温度,加速金属壁面的低温腐蚀和积灰程 度;同时,由于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,显得锅炉引风量不足。 比较空气 预热器进出口端的压力变化,一般可判断 出空气预热器是否堵塞和磨穿。 2省煤器积灰或管子穿孔也可能造成 锅炉的正压燃烧。 积灰会使烟气的流通面 积变小,阻力增大。 造成省煤器穿孔腐蚀的 原因有两点一是烟气中存在有SO3;二是 受热面的金属壁温低于烟气中的酸露点温 度。 一旦烟气中的水蒸汽在低温受热面处 结露,就会导致低温腐蚀和积灰。 3对于采用湿式除尘设备出现的锅炉 正压燃烧,应先考虑烟气是否带水。 方法是 比较引风机电流在相同的调节阀开度时是 否明显偏高,引风机振动是否异常,叶轮是 否粘灰。 叶轮粘灰会破坏动平衡,引起引风 机振动、 电机电流增加,导致气流紊乱、 引 风量降低。 4除尘设备采用老式的旋风除尘器时, 如果出现烟质恶化、 压力损失增加并出现 正压燃烧现象,很可能是除尘器外筒下部 堆积烟尘,引起内部气流紊乱而将烟尘卷 入上升气流中。 5煤质低劣,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。 当 引风机的设计排烟温度低于设计值时,烟 气密度增大,风机就会处于超设计负荷下 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,建立炉膛负压也比较 困难。 由于煤质引起的正压燃烧,加装分层 给煤装置可提高炉膛对煤的适应性。 炉前 煤的水分也应控制,大量的水蒸汽会使炉 膛产生的烟气量增加。 6烟囱底部集尘过多,炉体各检查孔、 清灰孔未及时密闭也可能引起阻力增加, 引风短路。 3 工业燃煤锅炉正压燃烧现象的控制措 施分析 通过上述分析可见,烧煤锅炉产生正 压燃烧现象的原因是多方面的,要保障锅 炉安全经济运行,避免正压燃烧,应从以下 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。 根据 锅炉运行的实际情况,应确定最少3～5个 月对锅炉各受热面及烟风道内的积灰进行 定期清理; 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锅炉燃煤的质量控制。 建议将输煤 带、 碎煤机前筛子孔加大到20～25mm,碎 煤机碎煤粒度调整至15～20mm为宜。 此 外,还应进一步加强外运煤的质量管理,严 格控制风化煤的进入。 在煤场和输煤皮带 上采用多点洒水,增大煤的湿度,使含水量 控制在8～12范围内,降低悬浮燃烧的 强度。 同时,对炉前煤的水分也应加以控 制,大量的水蒸汽会使炉膛产生的烟气量 增加。 同时,如遇下雨、 下雪天气应尽量上 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。 燃煤锅炉应安装适宜的引风机, 同时,要确保引风机叶轮背面与风机壳体 之间的间隙,及集流器与叶轮间的轴向间 隙、 径向间隙均调整到合适的范围内,以降 低或消除涡流的产生、 风机壳的振动和引 风量的不足等现象的发生。 总之,必须确保 风机的风量与风压均能达到锅炉设计出 力。 （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。 4 结语 工业烧煤锅炉正压燃烧现象会对锅炉 造成较大危害,因此,相关工作人员,如检 验员,管理和操作人员要对锅炉正压燃烧 现象引起足够的重视,明确锅炉形成正压 燃烧的条件,及时排除可能引起正相关故 障的原因进行分析,并及时加以排除,以防 止可能事故的发生,确保锅炉的安全运行。 参考文献 [1]祎邓. 锅炉正压燃烧剖析 [J].科技经 济市场,200810. [2] 时大勇,刘晓晶. 关于工业锅炉正压燃 烧问题的探讨 [J].中小企业管理与科 技上旬刊,20107. 工业燃煤锅炉正压燃烧现象剖析 蔡 奋 广东省潮州市特种设备检验所 广东省潮州市 521011 摘 要工业燃煤锅炉的正压燃烧是指锅炉使用过程中炉膛中烟气压力大于大气压力的情况。 正压燃烧不仅会使工作环境恶化,还对锅 炉燃烧设备产生较大危害,甚至发生严重事故,影响正常的生产生活。 因此,剖析工业燃煤锅炉正压燃烧产生的原因、 危害及控制措施具有 重要意义。 关键词工业燃煤锅炉 正压燃烧现象 危害 原因分析 防范措施 万方数据