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工業鍋爐正壓燃燒的處理方法
鍋爐正壓燃燒不僅嚴重惡化工作環境，而且對鍋爐燃燒設備危害極大，經常造成故障停爐，影響生產生活的正常進行。目前我國工業鍋爐普遍采用的是負壓燃燒，負壓值一般維持在2～3mmH2O柱以內（阻力計算一般取2 mmH2O柱，即19.8Pa），然而實際運行過程中，很多工業鍋爐不同程度地存在正壓燃燒問題，輕的爐膛向外冒灰煙，污染車間環境，嚴重的則燒壞設備并可能燒傷操作人員。我單位的鍋爐，在使用中就經常出現正壓燃燒現象，在煤質差時正壓燃燒尤為嚴重。遇到燒煤鍋爐正壓燃燒時可從如下幾方面檢查處理。 1 運行方面造成爐內正壓 在燃燒過程中，如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產生的煙氣量，則爐膛內正好處于物質平衡，爐內壓力就相對保持不變。若排煙量小于燃料產生的煙氣量，勢必引起爐內正壓。當熱負荷增大時，應首先增大引風機的風量，即開大調風門，然后再增加燃煤量和鼓風量；反之當負荷減少時，應先減少燃煤量和鼓風量，然后再減少引風量。 2 設備的檢修維護保養不當，或設備損壞造成爐內正壓燃燒 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；管端磨損最為嚴重（煙氣入口處），加裝管端保護套能防止管端磨損，檢修也較為方便。 2） 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。 3） 對于改用濕式除塵（如麻石除塵器、除塵脫硫一體化設備等）后出現的正壓燃燒，應先考慮煙氣是否帶水。方法是比較引風機電流在相同的調節閥開度時是否明顯偏高；引風機振動是否加大；葉輪是否粘灰；葉輪粘灰后破壞了動平衡，引起引風機振動、電機電流增加，導致氣流紊動，引風量降低。此種情況一般都在設備的保修期內，應及時找設備生產廠家，解決氣水分離不徹底的問題。其次，還應查閱相關資料或進行實測，驗證產生的局部阻力是否高于改用前很多。 4） 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。
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。 5） 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。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。 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。
6） 煙囪底部集塵過多，爐子后部的各檢查孔、清灰孔未及時密閉也可引起阻力增加，引風短路，起爐前應仔細檢查。還應注意，力求避免幾臺正壓燃燒的鍋爐或正壓和負壓燃燒的鍋爐同時運行，惡化正壓燃燒。 7） 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。 3 設計選型和安裝方面造成爐內正壓燃燒 新安裝投用的鍋爐在72h試車時，充分地檢查調節后仍為正壓燃燒時，說明引風機產生的風量不能帶走燃燒所產生的煙氣量，要么更換引風機，要么犧牲爐的出力。此時應多從設計選型和安裝方面找出原因，我單位2臺SHL20-13-AⅡ型鍋爐，在設計安裝時引風機選用Y4－73NO11D，配用電機75kw、風量66500m3/h、全壓2255Pa，當引風調節門開至最大，鼓風調節門僅開至一半就出現正壓燃燒現象，后來改為NO12D功率90kw，風量78200 m3/h（增加17％），全壓2783Pa（增加23％），很容易就能在負壓下燃燒。產生這種情況有如下幾方面原因： 1） 選擇風機時未考慮風機本身的全壓偏差ΔH的影響，當ΔH為正偏差時則引風機風量增大、為負偏差時，則風量減少。
2） 管網的實際阻力與計算值相差過大，導致風機風量減少許多。由一般管網特性方程式H＝KQ2可知，實際K值小于計算值K時，流量增大，實際K值大于計算值K時，流量減少。引風機選型時以經驗代替計算，忽視了鍋爐生產廠家的爐膛結構差異，環境位置受限制時空氣預熱器出口至煙囪入口的風道的長度、彎頭的數量、除塵脫硫的方式、風道的截面積等的差異。如果這些差異使實際K值增大許多，引風機的風量就減少很多，不但吃掉了引風機的選型時風量、風壓的儲備系數，而且造成了風量的不足。 3） 鍋爐作為特種設備，有些安裝單位對必檢項目、受壓零部件認真負責，對輔助系統漫不經心。如彎頭不按標準制作，或轉變半徑過小或應加導流片不加；風道內壁凹凸不平；法蘭安裝不平行；該填石棉繩密封而不填等等，都容易造成漏風或阻力增大（沿程阻力和局部阻力）。 4） 由于受客觀條件的限制實際煙道阻力損失往往設計值要大，同時鍋爐房內多臺鍋爐共用1個煙道、煙囪排煙，對每一臺引風機來說，相當于將氣體送入1個正壓空間，無疑也增大了煙道系統的阻力。隨著使用時間的延長，設備的老化，風機的磨損，風道的漏風等都勢必造成風道阻力加大，設計時適當加大引風機的風量風壓儲備對今后的使用調節較為有利。
實踐中鍋爐的引風和鼓風調節門均開到85％左右，能方便地調節在額定負荷下穩定運行，此時負壓表能維持在20Pa，對今后的運行較理想。 但也應注意，并不是爐膛負壓越大越好，負壓過大，一則爐膛漏風增加，排煙熱損失增大；二則風機電耗加大；三則飛灰對沿程受熱面的磨損加劇；四則造成煤的不完全燃燒，大大降低爐膛燃燒的熱效率。所以負壓也不應超過50Pa。 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：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；設計時要適當加大引風機的風量和全壓儲備；要盡可能選用和設計煤質相近的燃煤。 |