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鍋爐正壓燃燒剖析工學論文
論文關鍵詞:鍋爐;正壓燃燒
論文摘要:本文鍋爐正壓燃燒剖析,著重介紹鍋爐正壓燃燒的現象和造成危害,分析鍋爐正壓燃燒產生的原因,最后提出預防措施。
鍋爐正常燃燒,包括均勻供給燃料,合理通風和調整燃燒三個基本環節。正常燃燒爐膛負壓一般維持在20-30帕(Pa),當送風量大而引風量小時,爐膛中煙氣壓力大于大氣壓力,鍋爐產生正壓燃燒。筆者在近幾年鍋爐檢驗中發現,我市一些小型鍋爐在使用過程中存在不同程度正壓燃燒,而且比較普遍,說明沒有引起有關人員足夠重視。其實鍋爐正壓燃燒對鍋爐的安全運行是非常有害的,下面就鍋爐正壓燃燒的現象和產生原因及危害進行分析。
1鍋爐正壓燃燒的現象和造成危害
1.1爐膛負壓大小,主要取決于風量,風量的大小必須與爐膛燃燒工況相適應,送風量大而引風量小,爐膛負壓過小,產生正壓燃燒,易使火焰噴出,損壞設備或燒傷人員,這時火焰白亮刺眼,煙氣呈白色。
1.2損壞設備,降低鍋爐熱效率。鍋爐正壓燃燒,爐膛內火焰和高溫煙氣會從爐門噴出,還會沿爐墻裂紋進入鍋爐的保溫層將保溫層燒壞,造成爐墻松動、脫落,爐門變形,下降管曝露,直接受火焰加熱,破壞鍋爐水循環,誘發水冷壁管爆管等事故產生。同時,由于保溫層燒壞加大了鍋爐散熱損失,降低了鍋爐熱效率。
1.3惡化鍋爐房環境。鍋爐正壓燃燒,會使高溫煙氣、煙塵從爐、,觀察門等縫隙中鉆出進入鍋爐房,使操作人員受到煙氣中灰塵、有害氣體和高溫的侵害,損害操作人員的身體健康。
2鍋爐正壓燃燒主要原因分析
2.1司爐工操作水平低。大多司爐工文化程度都比較低,年齡偏大,或中途改行,從事司爐工行業時間不長,有的對鼓引風量配比調節不會操作,造成鍋爐正壓燃燒。
2.2管道堵塞,空氣預熱器管子堵塞和磨損是引起鍋爐正壓燃燒的主要原因。一旦有管子堵塞,煙氣流通面積變小,阻力增大,當管子堵塞數超過管子總數的5%時,正壓燃燒就不可避免了。空氣預熱器管子磨損漏風后,則使鼓風和引風直接形成短路,一側是正壓,一側是負壓,會分流許多無效的引風量。比較空氣預熱器進出端的煙氣壓力變化(查記錄)可預知是否堵塞和磨穿。所以停爐檢修時,一定要疏通所有堵塞的管子,如個別管子中段漏風,可將管子兩端封嚴,封閉的管子數量也不能超過管子總數的5%,如超過1組的1/3,應整組換新。管端(煙氣入口處)磨損最為嚴重,應加裝管端保護套能防止管端磨損,檢修也較為方便。還有煙道積灰嚴重,未進行清理,也會導至鍋爐正壓燃燒。
2.3煙囪底部積灰過高,旋風除塵器下部積灰過多,等都會造成煙氣阻力增大也會導至鍋爐正壓燃燒。煙囪底部集塵過多,爐子后部的各檢查孔、清灰孔未及時密閉亦可引起阻力增加,引風短路。對于采用老式的旋風除塵器,如果煙質惡化,壓力損失增加并發生正壓燃燒情況,很可能是旋風除塵器外筒下部堆積煙塵,引起內部氣流紊亂而將煙塵卷入上升氣流中。當除塵器內外筒被煙塵磨穿、鎖氣裝置不嚴密時,雖壓力損失減少,但煙氣發生短路,不但除塵效率下降,也可造成鍋爐的正壓燃燒。
2.4省煤器積灰也能引起鍋爐的正壓燃燒,積灰使煙氣的流通面積變小,阻力增大。省煤器一般都配備吹掃和清灰設施,定期吹掃和清灰是防止省煤器積灰的有效措施,一星期不應少于1次。
2.5采用劣質煙煤。為確保供熱量,加大燃燒,煙塵大增,使鍋爐產生正壓燃燒。煙質低劣,爐膛溫度起不來,使爐膛出口煙氣溫度也低,致使煙氣密度增加,引風機的設計排煙溫度為180~200℃,壓力為1個標準大氣壓,當排煙溫度低于設計值時,煙氣密度增大,風機則處于超設計負荷下工作;同時,為滿足外界負荷,只有加大給煤量,這樣也就增大了煙氣排量。如風機設計選型時的富裕量小,建立爐膛負壓就比較困難。
2.6多處漏風。例如煙道密封面、觀察孔,清灰門、除塵器、引風機腐蝕穿孔造成大量冷空氣的進入,使引風機超負荷的正壓燃燒。
2.7用汽量超過鍋爐的容量,只有用正壓燃燒方法解決用汽量不足的問題。
2.8引風機風量,風壓不足,造成正壓燃燒。這又有三種情況,第一種引風機選型不當,風量,風壓偏小;第二種對鍋爐除塵器(干法改為溫法)改造增加煙氣阻力造成風壓不足;第三種由于引風機多年使用造成葉片腐蝕磨損,使引風機風量,風壓降低。
可見,爐膛正壓燃燒的原因是多方面的,要保證鍋爐安全經濟運行,避免正壓燃燒,需要從以下幾方面著手:
(1)提高運行操作水平和技能;加強對鍋爐及輔助設備的維護、維修和保養。
(2)設備在維護保養和檢修時不但要認真清灰,還要檢查各密封處如法蘭、排灰裝置、鎖氣裝置等是否密封漏氣。對磨損嚴重的要及時安排修理和更換。
(3)要盡可能選用和設計煤質相近的燃煤,由于煤質引起的正壓燃燒,加裝分層燃燒給煤裝置可提高爐膛對煤的適應性。
(4)爐前煤的水分也應控制,大量的水蒸汽使爐膛產生的煙氣量增加。煤的水分一般不易超過8%~12%,如遇下雨、下雪應上干煤柵的煤。
(5)設計時要適當加大引風機的風量和全壓儲備。
(6)如遇不明原因爐膛突然產生正壓,應先檢查水冷壁、省煤器受熱面是否破損,防止事態擴大。
鍋爐正壓燃燒對鍋爐造成較大危害,同時也說明鍋爐存在一些故障。故檢驗員,管理和操作人員對鍋爐正壓燃燒要引起重視。對鍋爐正壓燃燒要查明原因并加以排除。防止事故發生,確保鍋爐安全運行。
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