鍋爐運(yùn)行中爐膛負(fù)壓與風(fēng)量的調(diào)整

馬海濤

【摘? 要】爐膛負(fù)壓與風(fēng)量是鍋爐運(yùn)行中的重要調(diào)節(jié)參數(shù)，合理的控制爐膛負(fù)壓與風(fēng)量可避免因燃燒不當(dāng)造成的燃燒熱損失，提高鍋爐熱效率。

【關(guān)鍵詞】鍋爐;爐膛負(fù)壓;過量空氣系數(shù);經(jīng)濟(jì)性;風(fēng)量

引言

鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性要求是保持合理的風(fēng)煤配合，即保持爐膛內(nèi)最佳的過量空氣系數(shù);送吸配合，即保持適當(dāng)?shù)臓t膛負(fù)壓，減少漏風(fēng)。鍋爐運(yùn)行中爐膛負(fù)壓與風(fēng)量的調(diào)整是否合理，很大程度上決定了鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

1、爐膛負(fù)壓的控制與調(diào)節(jié)

爐膛負(fù)壓是反應(yīng)燃燒工況是否正常的重要運(yùn)行參數(shù)之一，由于爐膛內(nèi)高溫?zé)煔猱a(chǎn)生自拔風(fēng)力的作用，使?fàn)t內(nèi)不同高度處的煙氣壓力不一樣，自爐底到爐頂，煙氣壓力是逐漸升高的。由于煙氣離開爐膛時，沿?zé)煹揽朔鲃幼枇Γ篃煔鈮毫τ种饾u降低下來，直到最終由引風(fēng)機(jī)提高壓頭后，才從煙囪排出。這使整個鍋爐爐膛和煙道壓力都呈現(xiàn)負(fù)壓狀態(tài)，其中以爐膛頂部的煙氣壓力最大（也即負(fù)壓值最小）。如果爐膛負(fù)壓過大，將會增加爐膛和煙道的漏風(fēng)，尤其是鍋爐在低負(fù)荷下運(yùn)行、燃燒不太穩(wěn)定的情況，很可能因從爐膛底部漏入大量冷空氣而造成鍋爐滅火;反之，爐膛負(fù)壓偏低（正壓），爐內(nèi)的高溫火焰以及煙灰就會從爐墻灰縫和煙道不嚴(yán)密處向外冒，這不但影響環(huán)境衛(wèi)生和人身安全，而且對某些鍋爐，還可能使構(gòu)架過熱，爐墻損壞，同時還會使?fàn)t膛某些死角處的受熱面上積灰。

鍋爐運(yùn)行時，當(dāng)燃燒工況變化和不正常時，最先反應(yīng)出的現(xiàn)象是爐膛負(fù)壓的變化。如果鍋爐發(fā)生滅火，從儀表上反映出的是爐膛負(fù)壓劇烈波動并向負(fù)方向甩到底，而后才是汽包水位、介質(zhì)流量等指示的變化。當(dāng)鍋爐負(fù)荷、燃料量和風(fēng)量發(fā)生改變時，隨著煙氣流速的改變，煙道負(fù)壓也相應(yīng)改變。故在不同的負(fù)荷下，鍋爐各部分煙道內(nèi)的煙氣壓力是不同的。在正常情況下，它們都有一定的變化范圍。在運(yùn)行中如果發(fā)現(xiàn)煙道某處負(fù)壓或某受熱面進(jìn)出口壓差有不正常的變化時，則往往是因?yàn)槭軣崦姘l(fā)生了嚴(yán)重積灰、結(jié)渣、局部堵塞、泄露等異常情況或故障。此時應(yīng)綜合分析各表計(jì)的變化情況，找出原因，進(jìn)行及時地處理。因此，當(dāng)鍋爐負(fù)荷變動時，吸風(fēng)量調(diào)節(jié)到什么程度最為合適，要根據(jù)各爐所規(guī)定的爐膛負(fù)壓值變化范圍來確定。對于負(fù)壓燃燒的鍋爐，只要爐膛頂部保持一定的負(fù)壓，爐內(nèi)煙氣就不致外泄。實(shí)際上，由于爐內(nèi)煙氣壓力經(jīng)常有所變動，并且同一水平上的壓力也不一定相等。為了安全起見，正常運(yùn)行時，一般應(yīng)維持-30 Pa～-50 Pa的爐膛負(fù)壓（指煤粉爐）。運(yùn)行中當(dāng)進(jìn)行清理焦渣或觀察爐火時，為了保證人身安全，此時爐膛負(fù)壓應(yīng)維持得低些，一般為-50 Pa～-100 Pa。

2、風(fēng)量的控制

送入爐內(nèi)的空氣量可以用爐內(nèi)的過量空氣系數(shù) α 來表示為：α = V / V0，即實(shí)際供給的空氣量 V（N·m3/ kg）與 理論 空 氣 量V0（N·m3/ kg）的比值。從運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性來看，不完全燃燒熱損失最小，即燃燒效率最高時的過量空氣系數(shù)為最佳過量空氣系數(shù)。過量空氣系數(shù)過大或過小，都將使鍋爐的熱損失增加，使鍋爐的效率降低。因此，送入爐內(nèi)的空氣量應(yīng)使過量空氣系數(shù)維持在最佳值附近。最佳的 α 值與許多因素有關(guān)，如燃料種類、燃燒方式以及燃燒設(shè)備結(jié)構(gòu)的完善程度等。實(shí)際采用的α值對固態(tài)排渣粉煤爐一般為 1.15 ～1.20，鏈條爐為 1.3 ～1.5。

對于負(fù)壓下工作的鍋爐機(jī)組，外界冷空氣會通過鍋爐的不嚴(yán)密處漏入爐膛以及其后的煙道中，致使煙氣中過量空氣增加。由于存在漏風(fēng)，鍋爐煙道內(nèi)的過量空氣系數(shù)沿?zé)煔饬鞒淌侵饾u增大的。爐膛后任一煙道截面處的過量空氣系數(shù)為：

α = α1+ ∑Δα

其中，∑Δα 為爐膛出口與計(jì)算煙道截面間各段煙道漏風(fēng)系數(shù)的總和。

漏入煙道的冷空氣使煙氣溫度水平降低，煙氣與受熱面間熱交換變差，排煙溫度升高;漏風(fēng)還增大了煙氣容積。其結(jié)果造成鍋爐排煙熱損失和引風(fēng)機(jī)電耗都增大，降低了鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。根據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，對于煤粉鍋爐，一般爐膛漏風(fēng)系數(shù)每增加0.1 ～ 0.2，排 煙 溫 度將 升 高 3℃～ 8℃，鍋 爐 效 率 降 低 0.2% ～0.5%;漏風(fēng)系數(shù)每增加 0.1，將使送、引風(fēng)機(jī)電耗增加 3 k W / MW電功率。

在爐膛出口保持適當(dāng)?shù)倪^量空氣系數(shù)，對保證燃料的完全燃燒是十分重要的。因?yàn)樗呛饬繝t內(nèi)空氣量多少的重要參數(shù)，它的大小對鍋爐的燃燒工況有很大的影響。在實(shí)際運(yùn)行中，影響爐膛出口過量空氣系數(shù)的主要因素有：送風(fēng)調(diào)節(jié)不當(dāng)，或是鍋爐爐墻、煙道漏風(fēng)，這都會改變爐膛出口過量空氣系數(shù)。

3、結(jié)語

在鍋爐運(yùn)行中只有合理的調(diào)整爐膛負(fù)壓與風(fēng)量才能優(yōu)化鍋爐燃燒，提高鍋爐效率。鍋爐運(yùn)行是變工況運(yùn)行，運(yùn)行人員要根據(jù)鍋爐各參數(shù)的變化及時做出相應(yīng)的調(diào)整，即可達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、有效節(jié)能的運(yùn)行目的。

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（作者單位：內(nèi)蒙古錦聯(lián)鋁材有限公司）