工業(yè)鍋爐正壓燃燒的處理方法

王　琪

摘要:鍋爐正壓燃燒不僅嚴重惡化工作環(huán)境，而且對鍋爐燃燒設備危害極大，造成故障停爐，影響生產(chǎn)生活的正常進行。

關鍵詞:鍋爐正壓燃燒 處理方法

0 引言

目前我國工業(yè)鍋爐普遍采用的是負壓燃燒，負壓值一般維持在2～3mmHg柱以內(nèi)（阻力計算一般取3mmHg柱，即19.8pa）然而實際運行過程中，很多工業(yè)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(huán)境，嚴重的則燒壞設備并可能燒傷操作人員。某單位1990年投用的2臺SHL20-13-AII型鍋爐，在使用中就經(jīng)常出現(xiàn)正壓燃燒現(xiàn)象，在煤質(zhì)差時正壓燃燒尤為嚴重。遇到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(nèi)正壓

在燃燒過程中，如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產(chǎn)生的煙氣量，則爐膛內(nèi)正好處于物質(zhì)平衡，爐內(nèi)壓力就相對保持不變。若排煙量小于燃燒產(chǎn)生的煙氣量，勢必引起爐內(nèi)正壓。當熱負荷增大時，應首先增大引風機的風量，即開大調(diào)風門，然后再增加燃煤量和鼓風量；反之當負荷減少時，應先減少引風量，然后再減少燃煤量和鼓風量。

2 設備的檢修維護保養(yǎng)不當，或設備損壞造成爐內(nèi)正壓燃燒

2.1 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(shù)超過管子總數(shù)的5%時，正壓燃燒就不可避免了?？諝忸A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(shù)量也不能超過管子總數(shù)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。

2.2 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，一星期不應少于1次吹掃。

2.3 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(xiàn)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(diào)節(jié)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，導致氣流紊亂，引風量降低。此種情況一般都在設備的保養(yǎng)期內(nèi)，應及時找設備生產(chǎn)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(chǎn)生的局部阻力是否高于改用前很多。

2.4 對于采用老式的旋風除塵器，如果煙質(zhì)惡化，壓力損失增加并發(fā)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(nèi)部氣流紊亂而將煙塵卷入上升氣流中。當除塵器內(nèi)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(fā)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(yǎng)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。

2.5 煤質(zhì)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余量小，建立爐膛負壓就比較困難。由于煤質(zhì)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。煤的水分也應控制，大量的水蒸汽使爐膛產(chǎn)生的煙氣量增加。煤的水分一般不易超過8%-12%，如遇下雨、下雪應使用水分低一些的煤。

2.6 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，惡化燃燒。

2.7 如遇不明原因爐膛突然產(chǎn)生正壓，應先檢查水冷壁、省煤器等受熱面是否破損，防止事態(tài)擴大。

3 設計選型和安裝方面造成爐內(nèi)正壓燃燒

新安裝投用的鍋爐在72小時試車時，充分地檢查調(diào)節(jié)后仍為正壓燃燒時，說明引風機產(chǎn)生的風量不能帶走燃燒所產(chǎn)生的煙氣量，要么更換引風機，要么降低鍋爐的出力。此時應多從設計選型和安裝方面找原因，該單位2臺SHL20-13-AII型鍋爐，在設計安裝時引風機選用Y4-73N011D，配用電機工75KW、風量66500M、全壓2255，當引風調(diào)節(jié)門僅開至一半就出現(xiàn)正壓燃燒現(xiàn)象，后來改為12功率90KW，風量78200（增加17%），全壓2783（增加23%）很容易就能在負壓下燃燒。產(chǎn)生這種情況有如下幾方面原因：

3.1 選擇風機時未考慮風機本身的全壓偏差H的影響，當H為正偏差時引風機風量增大、為負偏差時，則風量減少。

3.2 管網(wǎng)的實際阻力與計算值相差過大，導致風機量減少許多。由一般管網(wǎng)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(jīng)驗代替計算，忽視了鍋爐生產(chǎn)廠家的爐膛結構差異，環(huán)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(shù)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，不但吃掉了引風機選型的風量、風壓的儲備系數(shù)，而且造成了風量的不足。

3.3 鍋爐作為特種設備，有些安裝單位對必檢項目、受壓零部件的安裝認真負責，對輔助系統(tǒng)漫不經(jīng)心。如彎頭不按標準制作，或轉彎半徑過小或應加導流片不加；風道內(nèi)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）。

3.4 由于受客觀條件的限制，實際煙道阻力損失往往比設計值要大，同時鍋爐房內(nèi)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(tǒng)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(diào)節(jié)較為有利。

實踐中鍋爐的引風和鼓風調(diào)節(jié)門均開到85%左右，能方便地調(diào)節(jié)在額定負荷下穩(wěn)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。

可見，爐膛正壓燃燒的原因是多方面的，要保證鍋爐安全經(jīng)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(yǎng)；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(zhì)相近的燃煤。