徐建華 李 蕊 趙洪波
(大慶石化公司熱電廠鍋爐車間,黑龍江 大慶 163000)
鍋爐在運行的過程中,會因為各種各樣的原因而影響到運行的效率,鍋爐漏風就是其中比較重要的影響因素。鍋爐漏風也是機組在運行中比較常見的故障,對于鍋爐運行的效率和安全經濟性有嚴重的影響,所以要對鍋爐漏風的原因進行分析,然后找出問題所在,并且針對原因制定出解決的措施。在工業發展中,少不了鍋爐的應用,而鍋爐的工作效率對工業發展有重要的影響,所以研究鍋爐漏風原因并且提出相應建議具有重要的意義。
當外界冷空氣由爐膛下部漏入時,爐內過量空氣系數就會增大,煙氣體積就會增加。由于冷空氣的焓不大,致使理論燃燒溫度隨著漏風量越大而下降得越多。由于漏風爐內理論燃燒溫度下降,爐內輻射吸熱量減少,燃料著火時間推遲,火焰中心會上移,爐膛出口煙溫隨之提高。空氣預熱器是對流煙道最后的受熱面,且它的出入口平均風溫較高.以致排煙溫度有較大的增加,再加上精風容積增大,這就引起了排煙熱損失的上升,鍋爐機組熱效率下降。由于鍋爐機組單位輻射吸熱量的下降,在燃料消耗量不變的情況下,鍋爐的蒸發量也將減小,同時漏風使煙氣容積增大和爐膛出口煙溫升高,這就引起了過熱器溫度升高,對過熱器安全帶來不利影響。由于漏風使煙速增加,而受熱面的磨損同煙速的三次方成正比,這就大大加速了受熱面的磨損,縮短了受熱面的使用壽命,也威脅著鍋爐的安全運行。大量的冷風漏人爐膛,特別是從爐膛下部漏人爐膛,還可能引起燃燒不穩,甚至發生爐膛滅火事故。
相對于爐膛下部漏風而言,在爐膛上部漏風,對于燃燒的理論溫度不會有太大的影響,但是對于爐膛出口處的煙氣容積卻有所影響,煙氣容積的增加會導致煙溫的下降,由此在對流煙道中各個受熱面的出口煙沮也會受到影響而下降,受熱面的溫度變化和爐膛的出口的距離有一定的影響,距離越近下降的越多,距離越遠下降的越少,但是當到達排煙處時溫度又恢復到了原來設計的數值,這種變化現象同樣是由于煙氣焓和空氣內漏現象造成的。
因為爐膛上部漏風對于排煙的溫度影響不是很大,所以說排煙的熱損失量是和漏風量成正比的,由于漏風增加了排煙的熱損失量,所以降低了鍋爐的熱效率;因為煙氣流速的加快,對受熱面造成了很大的影響,加速了磨損,使受熱面的使用周期有所縮短;由于漏風的原因,迫使引風機增加運行負擔,消耗大量的電能,在負荷過大時,會加劇引風機的功率消耗,從而影響到鍋爐的運行效率;漏風還會惡化水膜式除塵器和電氣除塵器的運行.如果漏風使爐膛出口煙溫降低較多時,還可能導致過熱蒸汽溫度有所下降。
爐膛出口以后的對流煙道漏風對鍋爐熱力工況的影響基本上與爐膛上部漏風情況類似。在某級受熱面之前或該受熱面區域的漏風,將對該級受熱面以及以后受熱面發生影響,而對漏風處以前的受熱面不發生影響。漏風使漏風以后的各級受熱面的出口煙溫下降,離漏風較近的受熱面煙溫下降較多,較遠的受熱面煙溫下降較少。對流煙道漏風同樣使排煙熱損失增加,但其增加量與對流煙道的漏風地點有關,一般離爐膛出口較近的漏風點對排煙熱損失的影響較大,離爐膛出口較遠的漏風點對排煙熱損失影響較小,這是因為距排煙處較近的漏風會使排煙溫度下降較多,而使排煙熱損失增加較少的緣故。但是空氣預熱器離爐膛出口較遠,漏入的空氣溫度較高,同樣會使排煙熱損失有較大的增加。在不計排煙溫度影響的情況下,對流煙道的漏風引起的排煙熱損失同樣與漏風量成正比。
3.1 磨煤機入口漏風,將使進入磨煤機的風量增大,磨煤機出口風溫下降。由于通風量增加,煤粉變粗,通風電耗增大,以致制粉系統單位電耗增加;而磨煤機出口風溫下降,將使制粉系統管壁溫度和煤粉倉溫度下降,可能發生結露,使煤粉結塊、堆積,而發生煤粉自燃爆炸的危險和影響給粉的均勻性。此外還將使煤粉水分增加和一次風溫降低,從而影響燃燒穩定性。
3.2 磨煤機出口漏風,同樣也將使通風量增加,輸送管道和煤粉倉溫度下降,而帶來的后果與磨煤機入口漏風相同。
3.3 粗粉分離器回粉管上的鎖氣器漏風,將破壞粗粉分離器的工作,使分離器的分離效率下降。
3.4 旋風分離器下的鎖氣器漏風,會破壞旋風分離器的工作,而使分離效果惡化,導致離開旋風分離器的氣體中含粉量增加,增大了三次風的帶粉量和再循環風的帶粉量,前者使未完全燃燒損失增加,后者使煤粉重復研磨而變得更細,而使磨煤電耗增加。此外,還將使排粉機的磨損加劇。
通過以上的分析可知鍋爐漏風對鍋爐的運行效率有很大的影響,同時因為漏風而增加了引風機的工作負荷,從而消耗了大量的電能,為了保證鍋爐能夠安全經濟的運行,并且節約電能,在企業發展中具有重要的意義,所以要將鍋爐漏風現象降到最低程度,盡量的使其不漏風,提高鍋爐的運行效率,降低風機的消耗,主要建議如下:
4.1 在條件允許的情況下,應該在爐膛的出口以及各個受熱面和煙氣的出口處安裝氧氣表,以便對漏風情況進行檢測,發現問題及時解決。如果條件不允許的話,至少也應該在爐膛出口、下級空氣預熱器和除塵器出口重要位置安裝氧氣表,以便及時掌握這些部位的漏風情況。
4.2 在鍋爐的運行現場應該準備充足的堵漏材料,以便發現漏風能夠及時的堵塞,減少損失。
4.3 要嚴密監視爐膛的負壓狀況,將其控制在規定的范圍內,避免因為負壓過大而造成爐膛以及對流煙道漏風。
4.4 在對鍋爐進行漏風試驗后應該做好記錄工作,并且保證嚴密性,對于發現漏風的地方要及時的堵塞。應該將鍋爐漏風作為車間運行中評價班組運行好壞的一項標準,降低漏風的幾率。
鍋爐漏風嚴重的影響了鍋爐的正常運轉,降低了鍋爐運行的效率,增加了風機的能耗并且耗費大量的電能。減少鍋爐漏風對于鍋爐安全經濟的運行有重要的意義,可以節約大量的運行成本,提高運行效率。文中對于鍋爐漏風的原因進行了分析,并且提出了解決的對策,為鍋爐安全經濟的運行提供了基礎的保障。在不斷的實踐發展中,還會有更好的技術來保障鍋爐的安全運行,為工業發展創造更加有利的條件。
[1]鍋爐機組熱力計算標準方法.北京鍋爐廠譯[M].北京:機械工業出版社,1976:82~100.
[2]范從振.鍋爐原理[M].北京:中國電力出版社,1986:120~135.