谷永飛
摘 要:在電廠生產過程中,鍋爐作為非常重要的設備之一,其在運行過程中需要均勻的燃料供給和合理的通風。運行中的鍋爐當送風量較大而引風量相對較小時,則會導致鍋膛內的氣壓大于外界大氣的壓力,引發正壓燃燒現象的發生。當鍋爐處于正壓燃燒狀態下時,會導致爐膛內的環境更加惡化,還會對鍋爐燃燒設備的安全帶來較大的隱患,不利于電廠正常生產的順利進行。文中從鍋爐正壓燃燒的現象及危害入手,對鍋爐正壓燃燒的主要原因進行了分析,并進一步對鍋爐正壓燃燒的解決措施進行了具體的闡述。
關鍵詞:鍋爐;正壓燃燒;現象;危害;主要原因;解決措施
前言
在鍋爐燃燒過程中,需要均勻向其供給燃料、合理進行通風,同時還要進一步對燃燒工況進行調整。處于正常燃燒狀態下的鍋爐其爐膛內的負壓大約為20-30Pa,一旦送風量大而引風量較小時,則爐膛中煙氣的壓力則會上升,當其高于大氣壓力時,則會導致鍋爐正壓燃燒的發生。在當前電廠生產過程中,鍋爐正壓燃燒現象較為常見,這對于鍋爐安全運行帶來了較大的影響,嚴重時還會導致鍋爐燃燒設備等發生損害,給財產和人身安全帶來較大的損害。因此需要對鍋爐正壓燃燒的工況進行分析,有效的提高鍋爐運行的安全性和可靠性。
1 鍋爐正壓燃燒的現象
(1)處于運行狀態下的鍋爐,爐膛的負壓與風量的大小具有直接關系,爐膛風量需要與爐膛燃燒工況有效的適應才能保證鍋爐正常燃燒。當運行中的鍋爐送風量大而引風量較小時,則由于爐膛負壓過小而導致正壓燃燒,在鍋爐處于正壓燃燒工況時爐膛內的火焰會呈現白亮色,煙氣呈現出白色,而且火焰會從爐膛內噴出,對設備及人員的安全帶來較大的威脅。(2)處于正壓燃燒狀態下的鍋爐,其爐膛內的火焰及高溫煙氣會從爐門內噴出來,當爐墻有裂縫時還會沿著裂縫進入到鍋爐的保溫層,燒壞保溫層,導致爐墻、爐門、下降管、鍋爐水循環及水冷壁管等發生不同程度的損害,而且當保溫層被燒壞后,則會導致鍋爐散熱損失增加,對鍋爐熱效率帶來嚴重的影響。(3)當鍋爐處于正壓燃燒狀態下時,大量的高溫煙氣和煙塵會從爐門及觀察門等一些縫隙處鉆入,從而進入到鍋爐房內,給工作人員的人身安全帶來較大的威脅。
2 鍋爐正壓燃燒對鍋爐造成的危害
2.1 誘發事故,降低鍋爐熱效率
當鍋爐出現正壓燃燒現象時,爐膛內大量的高溫煙氣會由爐墻裂縫處進入到鍋爐的保溫層內,使保溫層受到破壞,而且在高溫煙氣下,鍋爐下降管的承城市部件無法承受該熱度時,則會給鍋爐水循環帶來破壞,導致鍋爐水冷壁爆管事故的發生。而且在保溫層破壞下,運行中的鍋爐會存在著大量的熱損失,導致鍋爐熱效率下降。
2.2 破壞鍋爐煤層的正常燃燒
在鍋爐正壓燃燒時,由于爐膛內煙氣壓力大于大氣壓力,這就導致大量的高溫煙氣會從煤斗中鉆出,導致鍋爐著火點前移,當煤斗中的煤被點燃后,則會導致煤斗被燒壞。為了防止這種情況發生,司爐工往往會向煤斗中進行澆水,這對爐膛內煤層的正常燃燒帶來了不同程度的破壞。
2.3 操作環境惡化
處于正壓燃燒狀態下的鍋爐,大量的高溫煙氣經由觀火門及觀察門等處進入到鍋爐房內,從而使鍋爐內充斥著大量的高溫煙氣,由于高溫煙氣中高溫、灰塵及有毒氣體的存在,從而對操作環境帶來較大的破壞性影響。
2.4 浪費電能
正壓燃燒下的鍋爐由于漏風會導致大量的冷空氣混入到煙氣中,從而導致煙氣量得以增加,而煙氣溫度則會出現一定的下降,這必然會導致引風機的負荷增大,嚴重時還會導致引風機被燒毀。而且用電量也會隨之增加,導致大量電能被浪費掉。
3 導致鍋爐正壓燃燒的主要原因
3.1 司爐工操作水平低
當前鍋爐操作工人普遍素質不高,部分人員年齡較大,而且專業知識缺乏,這就導致在具體操作中極易出現操作不當的問題的發生,從而導致鍋爐正壓燃燒現象,給鍋爐運行的安全性帶來較大的影響。
3.2 煙、風道堵塞及破損
導致鍋爐正壓燃燒的主要原因是由于鼓風道和引風煙道出現不同程序堵塞。一旦疏風管道出現堵塞,則會導致煙氣流通面積縮小,而阻力增大,從而產生正壓燃燒。而當疏風管道出現磨損后會導致漏風現象發生,從而使鼓風和引風短路發生,導致無效的引風量較加。在鍋爐維修和養護工作中,需要將煙道和風道堵塞及磨損情況作為重點內容,發現問題后需要及時進行處理,確保鍋爐保持良好的正常燃燒狀態。
3.3 煙道檢查是重點
當煙囪底部及旋風器下部存在大量積灰時,都會導致煙氣阻力增加,從而引發鍋爐正壓燃燒問題的發生。當煙囪底部積灰量過大時,而且爐子后面的清灰孔和檢查孔也沒有及時進行封閉時,不僅煙氣阻力會增大,而且還會導致引風短路問題的發生。在旋風除塵器中,當大量類塵集中在除塵器底部時,煙塵極易隨著內部的氣流上升,除塵器的內外筒極易被煙塵磨穿,導致除塵效率降低,引發正壓燃燒現象。
3.4 省煤器的管理
省煤器管的磨損及砂眼泄露導致局部積灰,也是造成鍋爐正壓燃燒的主要因素之一。煙灰集聚會縮小煙氣的流通面積,增加煙氣流通的阻力。省煤器應完善相關配套設施,以便定期吹掃或清灰(每周至少一次),從而避免省煤器煙灰積聚。
3.5 采用劣質煙煤
為保證供熱量,加大燃燒,煙塵量會大大增加,進而導致鍋爐出現正壓燃燒的情況。若煙質低劣,爐溫無法提高,就可能增大煙氣密度,將引風機排煙溫度設置為180~200℃,采用1個標準大氣壓,若排煙溫度無法滿足設計要求,就會增大煙氣密度,使風機超負荷運行;另一方面,為達到外界負荷的設計要求,需增加給煤量,排放的煙氣量也會隨之增加。若在設計選型過程中,風機的富裕量不大,就很難建立爐膛負壓。
除上述因素以外,引風機、觀察孔、清灰門等腐蝕穿孔導致多處漏風,或引風機風量,風壓不足,也是導致鍋爐正壓燃燒的主要原因,這里不再一一闡述。
4 鍋爐正壓燃燒的解決措施
(1)加強對司爐工的培訓工作,努力提高鍋爐操作人員的整體素質,在對鍋爐操作過程中嚴格要求操作人員要依照鍋爐的操作工藝進行操作,做好鍋爐的維護和養護工作,確保鍋爐保持良好的性能。(2)對鍋爐進行檢修和保養過程中,必須徹底清理煙塵,并檢查所有密封裝置,確保其密封不漏氣;及時維修或更換過度磨損的設備裝置。(3)燃煤的煤質應該滿足設計要求,因煤質不合格而造成鍋爐正壓燃燒,可安裝分層燃燒給煤裝置,使爐膛燃燒適應煤質。(4)嚴格控制爐前煤的水分,大量水蒸汽會增大爐膛內的煙氣量。根據設計要求,最好將燃煤所含的水分控制在10%~20%。(5)對除塵、脫硫等環保設施加大巡查、檢修管控力度,確保設備完好。(6)在設計階段,引風機風量及全壓儲備可適當加大。(7)鍋爐運行過程中,若突然出現正壓燃燒的情況,先對水冷壁、省煤器受熱面進行檢查,看其是否破損,以免引發嚴重后果。
5 結束語
處于正壓燃燒狀態下的鍋爐會對鍋爐運行的安全性帶來較大的影響,這種情況出現時也表明鍋爐自身存在著一定的故障,需要運行人員給予高度的重視,而且當正壓燃燒現象發生時,則需要對鍋爐各細部環節進行認真檢查,及時排除安全隱患,有效的提高鍋爐運行的安全性和可靠性。
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