摘 要:工業(yè)鍋爐的正壓運行對安全、節(jié)能和環(huán)保危害極大。通過了解鍋爐正壓運行的現(xiàn)象及危害,分析其產生的原因,提出了鍋爐正壓運行的防治措施。
關鍵詞:鍋爐;正壓運行;危害;原因;解決措施
前言
目前,我國除有少數(shù)微正壓運行的燃油(氣)鍋爐外,大多數(shù)燃煤工業(yè)鍋爐普遍采用機械平衡通風方式,鍋爐運行時其爐膛內煙氣壓力稍低于大氣壓力,一般維持爐膛出口20Pa~30Pa的負壓燃燒。所謂鍋爐正壓運行(亦稱正壓燃燒),就是鍋爐在運行過程中,鍋爐的燃燒系統(tǒng)發(fā)生異常情況時,穩(wěn)定的燃燒工況發(fā)生了變化,爐膛和煙道內的煙氣壓力大于大氣壓力的現(xiàn)象。正壓運行勢必對鍋爐的安全運行、節(jié)約能源及環(huán)境保護產生極大危害,因此,應當根據(jù)鍋爐正壓運行(或正壓燃燒)的現(xiàn)象及危害、產生的原因,采取行之有效的措施加以解決。
1 鍋爐正壓運行的現(xiàn)象和危害
1.1 鍋爐正壓運行的現(xiàn)象
鍋爐正壓燃燒時爐膛火焰白亮刺眼,煙氣呈白色,爐膛內的高溫煙氣、煙塵從觀火孔、各個爐門等處不斷向爐外噴出,嚴重時火煙也從觀火孔、爐門等處不斷向爐外噴出,鍋爐房內煙氣迷漫,灰塵飛揚。
1.2 鍋爐正壓運行的危害
1.2.1 誘發(fā)鍋爐事故。(1)正壓燃燒時,使煙氣流速加快,煙氣中的飛灰加劇了對流管束的沖刷磨損變薄,引發(fā)鍋爐爆管事故。(2)正壓燃燒時,高溫煙氣燒壞爐墻和保溫層,使不應受熱的下降管受熱,破壞了水循環(huán),致使上升管的水流速下降,而受熱面不能可靠得到冷卻,易發(fā)生鍋爐爆管事故。(3)正壓燃燒時,易造成爐排燒損脫落、燒裂爐拱、燒壞爐墻、燒損爐門或使鋼架過燒變形等。
1.2.2 增加能源消耗。(1)正壓燃燒時因爐排轉速加快,送風加大,給煤增加,大量尚未完全燃燒的揮發(fā)分及可燃氣體被排出爐外,部分未燃盡的燃煤被排出爐外,造成化學不完全燃燒損失和灰渣含碳量增加。(2)爐內煙氣向外噴發(fā)、火焰向外噴出造成散熱損失增加。(3)排煙溫度升高,排煙量增大,造成排煙熱損失增加。(4)加大送風量后又相應增加了煙氣量,致使引風機超負荷工作,造成了送風機、引風機的電耗增加。
1.2.3 破壞燃燒工況。正壓燃燒會使層狀燃燒鍋爐中高溫煙氣在煤層中沿爐排向前流動,通過煤閘板從煤斗中竄出,導致著火區(qū)在爐膛內前移,破壞了煤層的正常區(qū)域燃燒。
1.2.4 惡化工作環(huán)境。正壓燃燒時爐內高溫煙氣、煙塵等從觀火孔、各個爐門、爐墻的各個裂縫中噴入鍋爐房,使作業(yè)人員受到高溫煙氣、毒害氣體、粉塵及高溫的侵害,惡化了操作環(huán)境。
2 鍋爐正壓運行的原因分析
2.1 引風機風量、風壓不足
(1)因對除塵裝置進行改造(如將旋風除塵器改為水膜式除塵器)增大了煙氣阻力,造成風壓不足。(2)由于引風機多年運轉使其葉輪、葉片磨損腐蝕,造成風量、風壓降低。(3)因引風機皮帶老化松弛、電機轉速偏低、風機內大量積灰或調節(jié)風門機構發(fā)生故障,造成風量、風壓不足。
2.2 多處漏風
鍋爐漏風通常是指引風系統(tǒng)中空氣短路(或空氣竄入)。一類是由于鍋爐煙囪破損,煙道、除塵器、引風機腐蝕磨損穿孔損壞造成的。另一類是由于鍋爐尾部的出渣機密封水位過低,觀察孔、爐門、省煤器密封不嚴,爐墻、爐拱、保溫層出現(xiàn)裂縫造成的。
2.3 嚴重積灰堵塞煙氣通道
鍋爐的對流管束中間、煙管內、后拱頂部、省煤器、空氣預熱器、煙道,除塵器等處大量積灰,煙囪底部積灰過高等,堵塞了煙氣的流通通道,使煙氣的流通截面積減少,排煙阻力增大,降低引風機的引風效果,造成鍋爐正壓燃燒。
2.4 超負荷供汽(熱)
生產、生活的用汽(熱)量超過了鍋爐的額定出力,采取盲目增加給煤和送風,通過正壓燃燒方法來應對供汽(熱)量不足的問題。
2.5 煤質低劣
燃用與設計煤種差異很大的煤種或劣質煤種,爐膛溫度難以升高,致使爐膛出口煙溫相應偏低,則煙氣密度相應增加,引風機因此而超設計負荷工作,同時,為滿足外界負荷需要,不斷增加給煤和送風,隨之又增大了排煙量,造成了引風機更加超設計負荷工作,使之降低引風機的引風能力,造成鍋爐正壓燃燒。
2.6 作業(yè)人員業(yè)務不精
鍋爐管理人員缺失,配備的兼職管理人員專業(yè)技術管理知識貧乏,責任意識不強,兼而不管。鍋爐操作人員文化程度低,業(yè)務素質低,有的是季節(jié)工,操作水平偏低,責任心差。有的操作人員對送、引風機的風量配比調節(jié)要么根本不懂,要么調節(jié)不當,使風煤配合失調,都會造成鍋爐正壓燃燒。
3 鍋爐正壓運行的防治措施
解決鍋爐正壓運行問題,要根據(jù)鍋爐正壓運行時的故障位置、性質和產生的原因,采取相應的預防和解決措施。
3.1 加強對作業(yè)人員基礎知識和操作技能培訓,提高操作人員的責任意識和操作技能,嚴格執(zhí)行國家規(guī)定,作業(yè)人員一律持證上崗,杜絕人為操作失誤。
3.2 對爐拱和上煤裝置進行改造。(1)將鏈條爐的后拱加長壓低,前拱抬高,提高爐膛溫度,以改善著火和燃燒條件。(2)加裝分層給煤燃燒裝置,提高爐膛對煤的適應性。
3.3 在設計選型、安裝引風機時要考慮對風量和風壓適當留有裕量,保證送、引風機的風量比達到1∶1.75左右。
3.4 采購和選用與鍋爐設計煤種一致或相近的煤種,保證燃煤品質。鍋爐運行中燃煤的水分一般控制在8%~12%為宜。
3.5 鍋爐在投運時,必須先開引風機,延后一定時間開送風機;停運時應先關送風機,再延后一定時間關引風機。
3.6 經(jīng)常清除鍋爐的對流管束、煙管、后拱、省煤器、空預器、煙風道、除塵器、煙囪底部的積灰,保證煙氣通道暢通。
3.7 定期檢查、維護保養(yǎng)鍋爐及輔機,及時維修、更換嚴重損壞和老化的輔機(配件),及時維修和消除各個漏風部位。
3.8 統(tǒng)籌解決各處用汽(熱)量比較集中的矛盾,合理調度供汽(熱)量,做到供求基本平衡。同時,鍋爐運行中切實做好均衡給煤、平衡通風和穩(wěn)定燃燒的調整工作。
4 結束語
防止鍋爐正壓運行,對鍋爐的安全、節(jié)能和環(huán)保都十分有利,鍋爐使用單位的管理和操作人員應當高度重視,認真加強技術管理,不斷提高操作水平,采取行之有效防治措施,加強鍋爐日常維護保養(yǎng),確保鍋爐安全經(jīng)濟運行。
參考文獻
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作者簡介:潘卿敏(1957-),男,陜西省漢中市人,高級工程師,鍋爐檢驗師,壓力容器檢驗師,漢中市質量技術監(jiān)督系統(tǒng)技術帶頭人,漢中市安全生產專家組成員,長期從事鍋爐、壓力容器的監(jiān)督檢驗和定期檢驗工作。