鍋爐燒正壓現象及其危害
鍋爐通常采用自然通風或機械通風,以便連續(xù)向爐內提供燃燒所需的空氣,同時排出燃燒產生的煙氣,從而保證燃燒和傳熱過程的正常進行。
除了采用微正壓燃燒方式(正壓送風)的油、氣鍋爐以外,采用其它送風方式的鍋爐,其爐膛和煙道都是 處于負壓狀態(tài)下運行,通常保持鍋爐出口2-3mm,H2O柱的負壓,如果煙氣阻力增大,就會減少其上游的負壓,甚至出現正壓運行的狀況。鍋爐袋式除塵器燒正壓時會通過爐墻和煙道的縫隙向外噴煙、噴火。嚴重污染鍋爐房環(huán)境,造成儀表表盤模糊不清,影響運行人員的監(jiān)視和判斷,還會使門孔裝置被積灰封堵,甚至經常將爐門、檢查門、煤閘門燒損、變形,造成爐墻損壞和運行人員的人身安全事故。
正壓燃燒原因的分析與排查

在通風平衡狀態(tài)下,煙氣的抽力和阻力是 平衡的。煙道總阻力包括各受熱面、連接煙道、除塵器和煙囪的阻力。如果某一部位阻力增大,在引風機抽力不能克服煙氣阻力時,必然抬高其上游的壓頭,導致某些區(qū)域發(fā)生燒正壓運行的情況。由于影響煙氣阻力和引風機抽力的因素很多,要消除鍋爐燒正壓現象,必須對煙氣系統(tǒng)各方面的問題進行排查和分析:
1檢查引風機選型是 否正確,是 否存在結構、安裝、使用和維護方面的問題。
風機的選型和主要技術參數(功率、流量、壓頭)是 根據鍋爐煙風阻力設計計算結果來確定的,由于實際情況與理論計算之間存在偏差,因此在采取結構和運行措施仍不能解決鍋爐正壓運行的問題時,就必須考慮 原選用風機是 否適當,是 否需要更換風機。對于采用自然通風的小型鍋爐,就要考慮 是 否增加煙囪的高度。這方面常見的問題有:
1)導向調節(jié)器(風機入口導流板)安裝錯誤某單位一臺SZL10-1.25-All型鍋爐,安裝后冒正壓嚴重,核查引風機型號、參數均符合設計要求,但其運行電流很高,入口負壓卻很低,經反復檢查,才發(fā)現問題出在導向調節(jié)器上,制造廠在風機組裝時把導向調節(jié)器裝錯了,把左旋導向調節(jié)器裝在右旋引風機上,結果起了反導的作用,降低了風機的負壓,改正以后立即消除了正壓現象,恢復了正常運行。
2)由于引風機皮帶傳動裝置的皮帶松弛,使引風機轉數減少,功率下降。
3)引風機安裝、維修質量不好。如風機的節(jié)流盤與葉輪的間隙太大(一般應≯5mm,造成風機內部進口處產生渦流現象,造成風機出力不足。
2檢查煙道、受熱面、除塵器等設施是 否存在阻礙煙氣流動,導致煙氣阻力異常增長的不合理結構和非 正常情況。
下面通過一些典型事例或情況加以說明和分析:
1)除塵器選型不當
某企業(yè)一臺6t/h鏈條鍋爐,燒正壓嚴重,爐膛看火孔、爐門裝置等處噴出的煙火達幾百毫米,司爐工多次被灼熱的煙氣燒傷,不敢靠近操作,煤閘門、爐門一年需更換一次。經測定鍋爐出口前煙氣總阻力與煙氣阻力計算值相近,主要問題是 除塵器選型不當,阻力高達1200Pa,超出設計計算選值50%,更換除塵器后,鍋爐恢復了正常運行。
3)受熱面堵灰
受熱面堵灰是 造成鍋爐正壓燃燒常見的原因,特別是 給水溫度低,燃煤含硫量較高的鍋爐,因為低溫受熱面上容易發(fā)生凝結腐蝕,凝結水很容易捕捉煙氣中的灰分,造成堵灰。省煤器泄漏也會發(fā)生類似的堵灰工況。鑄鐵省煤器和管式空氣預熱器是 工業(yè)鍋爐中容易發(fā)生堵灰的一個部位。特別是 錯列布置,節(jié)距較小的鑄造鐵省煤器,本身阻力大,又容易積灰,往往是 導致鍋爐正壓的關鍵所在。有的工業(yè)鍋爐進行節(jié)能技術改造,加裝了鑄鐵省煤器,但保留了原有引風機,由于原有引風機抽力富裕不多,而加裝鑄鐵省煤器煙氣阻力大大增加,就會導致燒正壓的現象發(fā)生。單機布袋除塵器在鍋爐結構中,水平煙道、下鍋筒上部圓弧面、傾斜度不大的煙道隔板、水平煙管及煙箱等處均是 容易積灰的部位。在進行鍋爐燒正壓原因排查時,要注意這些部位的堵灰情況。對于燃燒低熔點燃料的鍋爐(如生物質鍋爐),由于飛灰容易在受熱面上粘結造成搭橋,從而大大減少煙氣流通截面,使煙氣阻力顯著增加,這些鍋爐在運行中要及時進行吹灰和除灰工作。
3)由于漏風或鍋爐尾部空氣和煙氣之間串風
有些小型臥式工業(yè)鍋爐,未裝設機械出渣機,有些則由于出渣門變形、損壞,關不嚴,還有的鍋爐將出渣門敞開運行,導致大量冷空氣進入爐內,也是 造成鍋爐正壓運行的重要原因。
4)其它原因
還可能遇到一些意想不到的特殊原因。資料介紹某鍋爐在試運行階段,在引風機全開的情況下冒正壓嚴重,由于是 新爐,不存在堵灰問題,而風壓試驗表明,空氣預熱器阻力很大,檢查發(fā)現原因是 安裝單位在施工過程為了避免安裝雜物落入空氣預熱器管箱中,在管箱上覆蓋了一層麻袋之類的編織物,在起動前進行清理時沒有拿掉??梢娫趯嶋H工作中具體情況要具體分析,找到了導致正壓燃燒的真正原因,問題便可迎刃而解。
3煙道局部阻力過大
一般來講,鍋爐煙道截面較大,沿程阻力較小,煙氣的阻力主要取決于局部阻力,如果煙道轉彎、分支、變截面、擋板門等的設計不合理,可使局部阻力大大增加。煙道結構形式及幾何特性不合理會使煙氣局部阻力急劇增長,在很多場合,局部阻力過大可能是 造成鍋爐正壓燃燒的主要因素,為了避免這種情況必須使煙風道的設計和布置符合一些基本技術要求:
1)煙道布置應采用阻力小的圓形煙道,煙道應平直暢通,減少彎頭。
2)避免急轉彎和連續(xù)串連轉彎。兩個相鄰彎頭之間應有足夠的直段距離。
3)不宜在煙道內速度大的部位焊加強肋或其它附件,以避免產生氣流漩渦,造成壓力損失。
4)不宜在風機入口處布置彎頭,風機入口擋板的轉動方向應使氣流經擋板后的流向與風機轉子轉動方向一致,否則會使風機效率明顯降低。
5)風機出口處風煙道的轉動方向應與風機轉子旋轉方向一致,若方向相反,由于會形成氣流漩渦從而使阻力顯著增加。
4多臺鍋爐共用一座煙囪時的相互影響
多臺鍋爐共用一座煙囪時,連通煙囪的橫煙道內如果未裝煙氣導流墻,由于橫道內的壓力場并不均勻,會使各鍋爐煙氣的抽力存在差別,鄰近煙囪的鍋爐排煙可能很順暢,而遠離煙囪的鍋爐的排氣會很不穩(wěn)定,時而正壓、時而負壓,難以控制。
5從改進鍋爐運行情況著手
對于燒正壓的鍋爐,要重視從運行方面找原因,因為運行管理和調節(jié)不當,會導致燃燒、傳熱不良,會增加燃料消耗量,提高排煙溫度和過量空氣系數,各種漏風如鍋爐出渣系統(tǒng)、除塵器出口的漏風,水封裝置斷水,爐墻膨脹縫不嚴密,磚縫不飽滿,煙道腐蝕穿孔等引起的漏風以及爐排風室串風,爐排上煤層出現”火口”等都會加大空氣供給量從而增加煙速,而煙氣阻力與煙速的平方成正比,因此改進運行操作提高鍋爐運行效率、減少漏風、避免超負荷就可減小煙氣流量,降低煙氣流速,有效地防止燒正壓現象。
6鍋爐燒正壓現象的綜合治理
鍋爐燒正壓現象常常不是 一兩個原因造成的,而是 多種原因綜合作用的結果。脈沖單機除塵器在這種情況下解決一兩個問題并不能很好解決燒正壓現象和其它運行問題,而必須進行綜合治理。如某企業(yè)一臺10t/h鏈條爐,經常燒正壓,而且不燒正壓鍋爐負荷,壓力就上不去,就不能滿足生產工藝要求,鍋爐房很臟很亂,司爐工常常戴著防塵面具操作。檢查該鍋爐存在多方面問題:①運行管理比較混亂,燃燒效率低、煤耗大。②爐排風室串風。③對流管嚴重積灰。④爐墻損壞、漏風嚴重。⑤除塵器阻力大。⑥引風機皮帶傳動、功率不足。該企業(yè)對鍋爐房進行了綜合治理,對鍋爐進行了節(jié)能技術改造,并加強了崗位培訓和運行管理,使鍋爐運行情況全面改善,燃料消耗量和過量空氣系數都明顯下降,也徹底消除了燒正壓現象。
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