关于工业锅炉正压燃烧问题的探讨

关于工业锅炉正压燃烧问题的探讨

对锅炉正压燃烧产生的原因和造成的危害进行分析,最后提出预防措施。

关键字:锅炉正压燃烧

0 引言

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,只要三者互相配合,协调一致即可达到安全经济、稳定运行目的。正常燃烧时炉膛负压一般维持在20-30帕(Pa),然而在实际运行过程中很多锅炉不同程度地出现正压燃烧问题,所谓锅炉正压燃烧就是锅炉在使用过程中炉膛中烟气压力大于大气压力。锅炉正压燃烧不仅严重恶化工作环境,而且对锅炉燃烧设备危害极大,经常造成事故,影响生产生活的正常进行。下面就对锅炉正压燃烧产生的原因、危害及预防措施谈一些看法加以探讨。

1 正压燃烧产生的原因

1.1 锅炉作业人员操作水平低。这些人员大部分来自企业下岗职工,只是在冬季烧一个采暖期,季节性很强,工作单位不固定,因此责任心差,加之操作技术低,对鼓、引风机的风量配比调节不当,造成锅炉正压燃烧。

1.2 烟道堵塞。烟道堵塞一般是由于烟道内的积灰或耐火材料脱落造成的(如DZ型锅炉一回程出口烟道、烟箱耐火砖或耐火材料脱落;SZ型锅炉对流管束间积灰或耐火材料落入)。烟道堵塞引起烟气流量减少、压力升高,炉膛出现正压。

1.3 尾部设计阻力和运行阻力过大。设计阻力是指锅炉安装时,没有考虑除尘器、省煤器、空气预热器等造成的阻力,所设计的烟道过长,转弯过多等导致的阻力。运行阻力是指锅炉运行时,由于烟道、烟囱底部集尘过多,锅炉后部的各检查孔、清灰孔未及时密闭也可引起阻力增加,烟气阻力增大而产生的正压燃烧。

1.4 漏风。烟道法兰接合处填料损坏且不严密,烟道管壁、墙壁开裂,后部的一些清灰门、烟道、除尘器、引风机等腐蚀磨损穿孔损坏造成大量冷空气的进入,使引风机超负荷运行,而产生正压燃烧。

1.5 引风机风量、风压不足。由引风机风量、风压不足造成锅炉的正压燃烧有两种情况,一种是由于对锅炉除尘的改造增大了烟气的阻力造成风压不足;另一种是由于引风机多年的使用造成引风机的叶片腐蚀磨损,使引风机风量、风压降低。

1.6 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。

2 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

2.1 诱发事故,降低锅炉热效率。锅炉正压燃烧,炉膛内高温烟气就会沿炉墙裂缝进入锅炉的保温层将保温层烧坏,从而使锅炉(如下降管等)不可受热的承压部件受热,破坏了锅炉的水循环,诱发锅炉水冷壁爆管等事故的发生。如我县某企业一台DZW4-13型锅炉,由于锅炉正压燃烧使前下降管保温烧坏前部炉墙损坏,前下降管暴露于炉膛中强烈受热严重地破坏了锅炉水循环,造成一根水冷壁管爆管、六根水冷壁管过烧事故。同时,由于保温层的烧坏,增大了锅炉的散热损失,降低了锅炉热效率。

2.2 破坏锅炉煤层的正常燃烧。锅炉正压燃烧,就会使高温烟气在煤层中沿炉排前行,越过煤闸板在煤斗中钻出,使着火点前移进而引燃煤斗中的煤,造成煤斗烧坏事故,对此有的司炉工不得不经常在煤斗中浇水,破坏了炉膛中煤层的正常燃烧。

2.3 操作环境恶化。锅炉正压燃烧,就会使高温烟气从观火门、观察门等缝隙中钻出进入锅炉房,使操作人员受到烟气中的尘、毒、高温的侵害,恶化了操作环境。

2.4 浪费电能。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,严重时会烧毁引风电机,因而造成用电量的增加,使电能浪费。

2.5 加剧了受热面的磨损。正压燃烧时,烟气流速增加,烟气流速对磨损的影响与速度的三次方成正比增加。因而加剧了受热面的磨损。

3 保证锅炉安全经济运行,避免正压燃烧的措施

一是提高设备作业人员的操作技能水平;二是加强对锅炉及辅助设备的维护、维修和保养;三是定期清理锅炉尾部受热面积灰;四是确保烟风道各密封处严密无漏点;五是锅炉及烟风管道系统在安装、改造时,一定要对管道阻力进行计算;六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。

总之,锅炉正压燃烧对锅炉造成的危害是很大的,严重地影响着锅炉的安全运行。因此锅炉检验、设备管理及操作人员要对锅炉正压燃烧现象引起高度的重视,对锅炉正压燃烧要及时地查明原因并加以排除,防止锅炉事故的发生,保证锅炉的安全经济运行。