常州精密钢管博客网

工业锅炉的工作原理及其应用分类

推荐阅读 →

概述

锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能,锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉按用途分为电站锅炉、工业锅炉、车船用锅炉、生活用锅炉等。工业锅炉是为工矿企业提供蒸汽或热水(热水锅炉)以满足生产工艺、动力以及采暖等需要的锅炉。


工作原理

锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水,使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行,水进入锅炉以后,在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水,使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽,被引出应用。在燃烧设备部分,燃料燃烧不断放出热量,燃烧产生的高温烟气通过热的传播,将热量传递给锅炉受热面,而本身温度逐渐降低,最后由烟囱排出。

应用

锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。电力、机械、冶 金、化工、纺织、造纸、食品等行业 , 以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。

分类

1.按结构可分为:火管锅炉和水管锅炉。

①火管锅炉

它是在立式或卧式的锅壳中除火筒以外,还装置若干烟管。燃料在燃烧室中燃烧后产生的高温烟气流过这些烟管加热锅水,然后排入烟囱。与火筒锅炉相比,它由于烟管数量多,受热面积增大,排烟温度较低,热效率较高,钢材耗用量和锅炉体积都比较小。图1是卧式回火管锅炉。火管锅炉的蒸发量一般都不大于15吨/时,工作压力一般不大于1.6兆帕,燃煤的热效率一般为70%左右,全部自动化操作的燃油锅炉,热效率可达到85%。

②水管锅炉

大多用作容量较大、压力较高的工业锅炉。水管式锅炉有自然循环式和直流式两种。自然循环的水管锅炉有单锅筒和双锅筒等结构。图2是双锅筒水管锅炉。这种锅炉在对流管束后一般设置省煤器,有时还设置空气预热器,以降低排烟温度。燃煤时效率可达80%,燃油时更高一些。在直流式工业锅炉中没有锅筒,由盘绕在炉膛内壁的管子和后面的对流管束组成受热面。给水从管子的一端进入,蒸汽从另一端输出。直流式工业锅炉体积小,一般带有汽水分离器和自动控制装置。

2. 按出口工质压力可分为常压锅炉、微压锅炉、低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉、超临界压力锅炉和超超临界压力锅炉。2.5MPa以下的锅炉称为低压锅炉,6.0MPa以上的称为高压锅炉,压力介于两者之间的称为中压锅炉。

3. 按锅炉水循环形式分类:、可以分为自然循环锅炉和强制循环锅炉(包括直流锅炉)。

4. 按所用燃料和能源可分为固体燃料锅炉、液体燃料锅炉、气体燃料锅炉、余热锅炉和废料锅炉。

5、按锅炉容量分类:蒸发量小于20t/h的称为小型锅炉、蒸发量大于75t/h的称为大型锅炉,蒸发量介于两者之间的称为中型锅炉。

选型指南

业在锅炉选型中要考虑的问题概括如下:

1、 企业本身在生产工艺上或采暖供热上需要多少蒸汽和热水的供热量。

2、 锅炉蒸汽参数或热水参数。

3、 进行蒸汽锅炉和热水锅炉选用关系分析。

4、 工业锅炉炉型的选择。

5、 锅炉燃用的煤种。

6、 其他如外形尺寸、负荷变化等。

具体选型步骤:

1、如何确定锅炉的容量和台数

选购锅炉时如何确定锅炉的容量是一个重要的问题。一般地说应根据生产工艺上用汽量或采暖面积及生活用热水需要的供热量来确定锅炉的出力或容量。首先用户要弄清总的负荷范围;其次是高峰情况,包括高峰负荷持续时间,高峰的频率,也就是高峰出现的周期性,例如每月高峰出现次数,每周、每月以及一年内冬夏季的差异。摸清总的负荷需要和高峰后就可以考虑设备容量和台数选择。在选择时还要考虑事故停炉备用量问题。备用量一般来说是指一台备用锅炉。这需要根据用户本身的重要性来确定,如果生产使用上连续性要求较高必须认真考虑备用设备的问题。

一般锅炉的经济负荷在额定负荷75%以上,所以经常应使在用的锅炉的实际负荷是在机组本身额定负荷50%以上,也就是说制造厂提供的设备在额定出力50%~100%间应保持稳定的高效。以往用户为了安全起见时有购置过多富余量情况,致使设备常期在低负荷下运行,很不经济。一般总容量在8吨/时或热功率在6兆瓦(MW)以上的锅炉房,以选用三台的设备容量较合适。由于冬、夏季的差异,可以选购不同出力的设备。但是对于新建锅炉房选择出力相同设备在操作、维修、管理等方面都有比较方便、经济。这样的锅炉房辅机配套布置可以合理安排。如果考虑到高、低峰和冬、夏季等差异较大情况下,也可选择二大一小的设备。根据情况需要新建锅炉房,选择比三台更多一些设备亦可,但不宜过多,与其采用很多台的设备不如选择高一档容量的设备。在目前国内设备质量情况下,考虑备用机组是必要的。

国外设备的可靠性利用率较高,但是他们考虑到初投资费用与日后运行维护费用相比数目小,所以一般都考虑备用设备。万一有事故停炉情况发生就把备用设备顶上,这样就保证了使用要求。国外在对设备调节比上有较高要求时,主要着重于燃烧设备选择上。我国目前燃烧设备品种还不多,在这方面选择余地并不多。

国外对高峰时间不长的负荷,建议用蓄热器或大水容量的出力较大的锅壳式蓄热型内燃锅炉(Thermal Storage Boiler)来承担。

蓄热器是一个体积较大的蓄热容器和附属的调节阀门、管理等组成的装置,是蓄聚热能的设备。蓄热器存放蓄聚的介质大都是水(亦有其他介质蒸气等)。贮存于蓄热器中的高温水随时可释放蒸汽以满足生产需要。它能使锅炉经常在高效稳定负荷下运行,因此是一种节能装置。它在某种程度上能减小工矿企业对锅炉设备投资。我国很多工矿企业的用汽量在一天24小时内是不均匀的,有高峰、有低荷。一班制工厂早晨8时上班,在9时后各车间用汽负荷迅速上升,中午12时稍有降低,在下午1点左右又升至高峰,到四点左右负荷又回至低荷甚至压火。二班制、三班制负荷情况各异。因此锅炉的操作运行要求较高。如果工厂高、低负荷,瞬时变化很大,为了保持汽压稳定,和一定的锅炉效率就必须有完善的燃烧自动控制装置。采用蓄热器后,锅炉可经常保持在额定负荷或经济负荷下运行,简化了操作运行。在工厂热负荷达高峰时,蓄热器能释放蒸汽,当热负荷低时,锅炉生产的多余蒸汽,可蓄贮在蓄热器内。选择蓄热器前,工矿企业应对本部门用汽负荷进行统计,画出负荷曲线。分析研究负荷分配的情况及均衡用汽量的办法,最后确定有无选用蓄热器的必要。

2、如何确定蒸汽和热水的参数

用户要根据使用要求确定蒸汽或热水参数。工矿企业在生产上所需要的锅炉大多是蒸汽锅炉。蒸汽大多用于生产中需要一定温度的热量来满足生产工艺上要求的情况,如纺织印染、食品制糖、橡胶造纸、石油化工等行业。因此要按照生产工艺规定要求,确定锅炉的饱和蒸汽参数。饱和蒸汽的优点就是能保证生产上需要的恒定温度。

一般锅炉的压力总是要高于生产上需要的饱和蒸汽压力,其理由是要克服管道或管网中压力损失。目前很多情况是锅炉铭牌压力远大于生产上需要的压力。例如很多用户选购了13压锅炉,而实际上只用5表压或6表压的运行压力。在这样低压力下运行,对蒸汽品质有不良影响。因为压力降低,蒸汽比容增加,出口处流速大大增加,使蒸汽带水现象上升。一般生产实际需要的压力加上克服全部管道阻力需要的压降后再加上25%~30%的压力余量就已够了。

给水泵的扬程按锅炉铭牌配套,锅炉实际运行压力过低,给水泵电能消耗显然是极大浪费。

用于小型发电厂的锅炉蒸汽参数,可按汽机需要参数配。大部分用25表大气压的过热蒸汽。如果汽机是13表大气压的过热蒸汽,则锅炉应选用16表大气压的过热蒸汽参数为宜,这样可使蒸汽品质更加好一些。

对于城市、工厂采暖供热所需要的热水锅炉,目前常用的温度参数为供、回水温度95/70摄氏度。目前国内城市供热有三种型式;热电厂、区域锅炉房以及分散的小容量锅炉房供热。前二者为集中供热,以区域锅炉房供热为发展方向,当前以分散小容量锅炉房为多。对于区域集中供热,高温热水锅炉、供、回水温度将发展130/70参数。目前热水锅炉产品中已有95/70、115/70、130/70三档可供选择。实际使用中的热水锅炉运行压力大部分低于设计压力,主要是受原管网系统限制。

3、蒸汽锅炉和热水锅炉选用关系

由于热水采暖比蒸汽采暖节能舒适,及节能要求蒸汽采暖改为热水采暖。担是在不少工矿企业的生产工艺上仍需要蒸汽加热,因此企业用户就存在既需要蒸汽又需要热水的情况。在这种情况下如何选型是一个比较复杂的问题。需选用什么设备要具体分析。大致估计有以下几种情况:

A、工矿企业经常使用的蒸汽量很大而采暖用热水量不大进,可用蒸汽锅炉,另外配置面式热交换器生产热水。

B、当采暖系统使用热水量很大,需要的蒸汽量很小,但压力较高时,不妨在热水锅炉外另设置一台小的蒸汽锅炉用为汽源。

C、当热水量和蒸汽量都比较小时可选用汽、水两用的锅炉。

D、当热水量和蒸汽量都是很大时,则要从系统上来研究。

4、燃煤品种和选型关系

我国绝大部分工业的生活锅炉的燃料是煤。煤的特性比较复杂,例如无烟煤难于着火,高灰分劣质煤亦不易着火,褐煤虽然挥分很高,但水分亦高,着火亦较难。这些难着火的煤对炉拱设计都有特殊要求,这方面的问题比较复杂。工业发达国家,锅炉燃烧品种经过筛选比较稳定。我国市场上供应的大部分是原煤,而原煤来源的品质都难以保持稳定。特别地方小窑煤产的煤投入市场,使燃煤品种更加复杂。因此用户在选购设备之前,必须和当地燃料供应部门认真研究燃煤品种的发展趋势,以保证炉型、拱型适宜。

5、工业锅炉型的选择

A、燃烧设备的类型

选择燃烧设备首先决定于企业用户使用的燃料品种,但是燃烧设备在燃料适应程度上亦交错。简单概括如下:

链条炉排在炉拱的配合下能燃用较广泛的煤种。但是在已给定的炉拱下,燃煤的适应性亦在一定范围。由于链条炉排的金属耗量较大,发热值低的燃煤需要大的炉排面积,金属耗量随之增大。所以链条炉排适用于中等以上燃煤(发热值在4000大卡/小时以上),尤其是适宜于优质煤。

往复炉排能使燃煤生产搅拌作用,因此燃用煤种较广泛。但是由于往复炉排冷却的条件下不如链条炉排,适用烧灰分较多的燃煤,因为灰分能起到保护炉排片不能使它过热而烧坏。适用于热值在2700~4500大卡/公斤的燃煤。

抛煤机倒转炉排具有燃煤适应性广的特点,但不适宜烧无烟煤,因为无烟煤的层燃炉上需要长后拱,而抛煤机要开式炉膛,带二次风。抛煤机带有半悬浮燃烧性质,调节负荷灵敏。但是抛煤机炉排烟含尘量高。所以要发挥抛煤机炉优点首先要把降低排烟含尘量工作做好。如原煤颗粒度中细屑不能多,炉内二次风的运用,飞灰收集复燃装置等等措施跟上,把排烟含尘量减小到接近或略高于链条炉的水平,用户才能选用。

沸腾炉是国内、外都在积极开发的新炉型。国外发展沸腾炉侧重于环保角度的考虑,国内则更多侧重燃用劣质煤上的考虑。它能燃用1300大卡/公斤发热值以上的任何煤种。在燃用优势煤和低质煤时,燃烧室受热面布置,操作方式等方面有所不同。沸腾炉金属耗量较小,成本低,有较大发展前途。

煤粉炉总的说不适宜于20吨/时容量以下的小型工业锅炉,这是由于辅助装置复杂,不经济。我国中南地区采用煤粉、甘蔗渣两用炉也都是10吨/时以上容量。

B、“锅”的型式的选用

在“锅”的型式上目前有:锅壳式(火管)、水火管混合式、水管式三种,三种型式各有特点。锅壳式和水火管式适宜于较小容量的锅炉,如4吨/时及以下容量。水管锅炉适宜于容量较大的锅炉如4吨/时及以上锅炉。总的说水管锅炉安全性好。在同样外形尺寸条件下水管锅炉的炉膛可以稍高一些,布置炉拱条件比锅壳式和水火管式要好,有利于燃烧。

6、其他因素和选型关系

除了锅炉出力、工质参数、燃煤品种三个最基本因素外还有其他方面如外形尺寸、负荷波动性、水源水质、空气污染、机械化、自动化程度,都和主、辅机选型有关。锅炉外形尺寸对于在原有锅炉房内扩建须加以考虑,例如同样型号的10吨/时,6吨/时和6.5吨/时双锅筒横置式(SHL)锅炉,不同厂的产品,尺寸高低相差很大,用户要摸清制造厂产品情况。

维护保养

1、保养方法

1).锅炉的给水必须经过合格的处理,这是延长锅炉寿命,保证运行安全的重要事项。

2).给水温度应尽量与炉体温度接近,最好在20℃以上。 

3).必须定期对低水位切断装置进行检查保养及清洗。水位控制器每月至少清洗一次,水位表每天至少冲洗一次。水位表冲洗应处于最高水位;冲洗后水位应不低于最低安全水位,如一次冲洗不净,可多次冲洗,但必须在最高水位时冲洗。

4).需要定期进行排污操作,每天(每班)至少一次,排污后应检查排污阀是否因污物影响而有泄漏现象;如有则必须予以排除。 

5).停炉而没有保持蒸汽压力时,锅炉蒸汽空间会产生负压而滞留空气,因此再次升火燃烧时应先打开总汽阀。 

6).烟管积灰后,将导致排烟温度升高,从而使锅炉的效率降低,使燃料的消耗增加,故应定期打开前后门盖,刷除或吹除烟管积灰。

2、停炉保养与防腐

1).锅炉在停炉之后,为防止锅内腐蚀,必须进行保养。 

2).短期保养。可采用湿保养法;即停炉后,将炉水加满,将空气全部排出。 

3).长期保养。可采用干保养法,即停炉后将炉水放掉,打开下部手孔,吹干锅内积水,并通过下部手孔处,投入干燥剂,且应定期更换,开始可每月检查更换—次,以后可三个月一次。但应注意,在锅炉启用前,务必取出全部干燥剂。

3、监视与维护

1).锅炉运行中,每隔1小时对设备进行一次检查,重点检查锅炉安全部件和转动设备的运行情况。

2).锅炉设备的检查、试验及定期操作等项目周期,作出具体的规定,并以图标形式载入现场。

3).运行人员根据检查的情况及时填写记录。

4).必须经常保持现场清洁,做到无杂物、无积灰、无积水、无油垢。

注意事项

工业锅炉水处理需注意的事项

工业锅炉水处理的主要内容是水的软化,即除去水中的钙镁硬度盐,防止锅炉结垢,设备为软水处理器,也习惯地成为水处理器。为了防止锅炉之前将其进行软化处理,把水中能引起锅炉结垢,腐蚀的盐类及其他杂质先行出去,使给水符合国家规定的水质标准。

一、常用的锅炉水处理技术是锅炉加药与锅外离子交换法两种。锅炉加药法是向锅炉投加适量的化学防垢剂,使之与锅水中钙、镁离子等致垢物质发生化学的、物理的或物理化学作用,生成难溶物质的沉淀,形成松散的水垢,通过锅炉排污除去,以达到防止或者减轻过内结垢的目的。

给水除氧是防止锅炉金属腐蚀,保证锅炉热力系统安全运行的重要措施之一。目前除氧处理常用的主要有热力除氧、真空除氧、化学除氧及其他新型开发的除氧方法等,其中最常用的锅炉水处理技术是热力除氧。

二、锅炉水处理技术中锅炉水处理特点锅炉水处理是通过向锅炉内投入一定数量的软水剂,使锅炉给水中的结垢物质转变成泥垢,然后通过排污将泥垢从锅炉排出,从而达到减缓或防止水垢结生的目的。这种水处理主要是在锅炉内部进行的,故称为锅炉内水处理。锅炉水处理有以下特点:

1.锅炉水处理不需要复杂的设备,故投资小、成本低,操作方便。

2.锅炉加药处理法是最基本的水处理方法,又是锅外化学水处理的继续和补充。经过锅外水处理以后还可能有残余硬度,为了防止锅炉结垢与腐蚀,仍加一定的水处理药剂。

3.锅炉水处理还不能完全防止锅炉结生水垢,特别是生成的泥垢,在排污不及时很容易结生二次水垢。

4.锅炉加药处理法对环境没有污染,它不像离子交换等水处理法,处理掉天然水多少杂质,再生后还排出多少杂质,而且还排出大量剩余的再生剂和再生后产物。而锅炉加药处理方法是将水中的主要杂质变成不溶性的泥垢,对自然不会造成污染。

5.锅炉加药纯理法使用的配方需与给水水质匹配,给水硬度过高时,将形成大量水渣,加快传热面结垢速度。因而一般不适用于高硬度水质。

三、锅炉加药适用范围

根据锅炉水处理特点,只要符合下列条件就可以采用锅炉加药剂水处理法:

1.锅炉没有水冷壁管;

2.在运行中能保证可靠地排除锅炉内所形成的水渣;

3.通过加药而形成的泥垢,不会影响锅炉安全运行;

4.使用单位对蒸汽品质要求不高

故障排除

1、锅内缺水

当锅内水位低于最低许可水位时,称为锅内缺水。它又分轻微缺水和严重缺水。

轻微缺水:当锅炉水位从玻璃管(板)水位计内消失后,采用冲洗水位计和“叫水”的方法,水位能重新出现的,称为轻微缺水。

严重缺水:当采用冲洗水位计和“叫水”后,锅内水位仍然不能在玻璃管(板)水位计内出现的,称为严重却水。

锅内严重缺水时,会造成炉管爆破事故。在炉管或锅筒烧红的情况下,如处理错误,进行大量上水的话,则水接触烧红的炉管或锅筒时,便产生大量蒸汽。由于汽压突然猛增,就会造成锅炉爆炸事故。特别时压力高、水容积又较大的锅壳式锅炉,爆炸时的威力也就更大。因此,锅内严重缺水时,严禁向锅内上水,应采取紧急停炉措施。

造成锅内缺水的原因很多。据国家劳动部门的统计资料分析,其中主要由运行人员劳动纪律松弛与误操作所致的约占70%左右。例如长期忘记上水;排污后忘记关闭排污阀或关闭不严;水位计不按时冲洗,使水位计旋塞堵死,形成假水位等等。其余30%是由于设备缺陷或其它故障造成的。如给水设备突然发生故障,或者水源突然中断,停止了给水等。因此,要杜绝锅内缺水事故,关键是加强对锅炉运行人员遵守劳动纪律的教育,只要运行人员具有高度的责任感,又熟练地掌握了操作技术,即使发生设备故障,也完全能及时排除锅内缺水事故。

2、锅炉超压

锅炉超压就是锅炉运行时的工作压力超过了最高许可工作压力。

造成锅炉超压,发生锅炉爆炸事故,多属盲目的提高锅炉的工作压力或司炉擅离岗位,锅炉处于无人管理的结果。因此,不能盲目的提高锅炉工作压力。如需要提高锅炉的工作压力,必须经过有关部门严格的技术鉴定。另外,从锅炉超压爆炸的事例中可以看出,培训司炉人员和加强岗位责任制的重要性。

有时压力表、安全阀同时失灵,也有可能造成锅炉超压。

3、锅内满水

国内满水就是锅内的水位超过了最高许可水位线,严重时蒸汽管道内发出水冲击声。

锅内满水一般是由于运行人员疏忽大意,上水过量。发生了锅内满水时,应立即打开排污阀,放出过量的水,使水位维持正常即可排除锅内满水。

4、汽水共腾

汽水共腾的特点是水位计内水面发生剧烈上下波动,锅水起泡沫,蒸汽中大量带水,严重使管道内发生水冲击。

发生汽水共腾的主要原因是锅水含盐量太高。因此,防止汽水共腾的主要措施是控制锅水含盐量在临界含盐量之内。加强给水处理以及加大连续排污量,也是防止汽水共腾有效措施。

5、炉管爆破炉管爆破时有显著的爆破声、喷汽声,这时水位迅速下降,汽压明显降低,一般无法维持汽压、水位,必须紧急停炉。

一般工业锅炉发生炉管爆破的主要原因是给水处理不良或根本没有进行给水处理,引起结垢或腐蚀而造成的。锅内结垢是因为给水硬度长期超过规定标准,在炉管内壁沉积成水垢,甚至将炉管堵死。腐蚀是由于给水中含氧量或酸价超过允许规定而造成。据调查,不少单位由于对给水处理工作不重视,造成炉管爆破或炉管堵死、锅炉报废的事故相当严重,已足以引以为戒。因此,只有加强水处理方面的管理工作,才能从根本上杜绝炉管爆破事故,而且还可以做到节约大量的燃料、钢材、人力、财力。

其次,由于锅炉严重缺水使炉管过热,也会造成炉管爆破事故,而炉管爆破事故又很快造成缺水。因此,爆管、缺水又常常互为因果。所以,锅炉在运行中严密监视水位,对于防止锅炉缺水,爆管事故十分重要。

6、炉膛爆炸

当炉膛内可燃物质与空气混合的浓度达到爆炸极限范围时,遇到明火就会发生炉管爆炸或爆燃。炉膛爆燃时,火焰从锅炉的点火孔、看火孔等处向外喷出,极易伤人。炉膛爆炸时会造成炉膛倒塌,锅炉损坏,并严重威胁人身安全。

各种可燃物质与空气混合时,都存在着一定的爆炸浓度极限范围,过低或过高的浓度下都不易发生爆炸。下表列出在室温和大气压力下部分可燃物质与空气混合时的爆炸浓度极限范围。

燃用燃料油(重油)、天然气、干气、煤气和煤粉的锅炉,在实际运行中很难使燃料完全避免出现爆炸浓度极限的范围,尤其在点火时,由于操作不当极易因此而发生炉膛爆燃或炉膛爆炸事故。

以燃料油(重油)、天然气、干气、煤气和煤粉为燃料的锅炉,在运行中为了预防炉膛爆炸或爆燃,必须先引风5分钟以上才能点火;点火应给用火把而不允许用炉膛余热点火;运行中炉内可燃物质的温度不宜太高,鼓风、引风量配合要平衡。

7、二次燃烧

锅炉尾部沉积的可燃物质,重新着火燃烧的现象称为二次燃烧。锅炉发生二次燃烧时,会把省煤器、引风机烧坏,严重时也可能把锅炉尾部全部烧毁。

锅炉尾部沉积的可燃物质,如炭黑、油怠、煤粉等,主要是由于不完全的燃烧而带入锅炉尾部的。尤其在点火与停炉时,最容易造成燃烧不完全,使锅炉尾部沉积大量可燃物质。这些沉积物降低了尾部受热面的传热效果,使排烟温度升高。当排烟温度上升到一定值,又有足够的氧气助燃时,便会发生二次燃烧、

有的二次燃烧是在停炉几分钟或几小时以后发生的,这与可燃物质的着火点和散热条件有关。运行着的锅炉尾部烟气流速较快,可燃物质所产生的热量很快被烟气带走,只能缓慢的氧化,不能达到着火燃烧。而停炉后,烟道中的烟气停止了流动,可燃物质氧化产生的热量不易散失,温度就会升高。如果炉门或烟道挡板关闭不严,漏入新鲜空气助燃,就造成了停炉后的二次燃烧。

为了防止锅炉尾部发生二次燃烧,其根本措施是杜绝可燃物质在锅炉尾部沉积。为此,在点火时,如果点不着火,必须立即停止向炉膛内供给燃料(如煤、油、气等),严防将可燃物质带入锅炉尾部。在运行中,应加强吹灰,配风适当,使燃烧完全,不冒黑烟。停炉后,要监视省煤器的温度,若突然升高数十度,即已引起自燃,要立即采取灭火措施。

为了及时消除二次燃烧,可使用二氧化碳灭火器灭火,也可以在锅炉尾部受热面处装设蒸汽灭火管。蒸汽灭火管应该布局均匀,对烟气的阻力要小,不影响吹灰,严密不漏,其排气量要足以窒息二次燃烧。

8、锅炉熄火

锅炉熄火又叫锅炉灭火。它是指锅炉在正常运行中的突然熄火。突然熄火是燃油锅炉在运行中的常见故障。

9、炉墙损坏炉墙损坏

炉墙损坏炉墙损坏的现象是:除渣机内有跌落砖块;炉墙支架、外壳或拱砖的吊装件温度突然升高,甚至烧红;炉墙转交处,以及炉墙与钢架、过墙套筒等接触处的石棉填料大量跌落,以致冷风侵入炉膛过多,炉温降低,锅炉负荷减少;外炉墙严重凸出裂开,有倒塌的危险。

炉墙损坏的原因:在设计方面,炉拱及炉墙结构不合理,阻碍锅炉受压元件的正常膨胀;水冷壁管布置的少;燃烧器位置不正确,使部分炉墙及炉拱温度过高。在运行方面,燃烧火焰调整不当,火焰中心偏移;长期正压燃烧,炉膛温度过高,飞灰熔点低,炉膛结焦严重;生火、停炉及增、减负荷过急,使炉墙、炉拱骤冷骤热;除焦渣时碰坏炉墙;炉膛内可燃气体发生爆炸冲击所致。在安装检修方面,砖边破碎,砖缝太大;灰浆配制比例不当,养护不好,砖粘结不牢;没有留足够的伸缩缝;烘炉时间太短,炉墙尚未完全干燥,即升压运行。

锅炉在运行中,若发现炉墙有裂缝等损坏现象时,应进行严密性检查,并减小负荷,加大引风,保持炉膛负压。当外炉墙轻微裂缝时,一般可用石棉绳填塞,并在外面涂上耐火水泥浆或水泥石灰浆。如果跌落少量耐火砖,或外炉墙有轻微凸出时,应加强运行中的检查,暂时维持运行,待锅炉停炉后检修。如果炉墙损坏面积较大,而且使炉墙及炉架外表面温度升高,有倒塌危险时,应紧急停炉。

10、炉内正压

负压下燃烧原因

1) 选择风机时未考虑风机本身的全压偏差ΔH的影响,当ΔH为正偏差时则引风机风量增大、为负偏差时,则风量减少。

2) 管网的实际阻力与计算值相差过大,导致风机风量减少许多。由一般管网特性方程式H=KQ2可知,实际K值小于计算值K时,流量增大,实际K值大于计算值K时,流量减少。引风机选型时以经验代替计算,忽视了锅炉生产厂家的炉膛结构差异,环境位置受限制时空气预热器出口至烟囱入口的风道的长度、弯头的数量、除尘脱硫的方式、风道的截面积等的差异。如果这些差异使实际K值增大许多,引风机的风量就减少很多,不但吃掉了引风机的选型时风量、风压的储备系数,而且造成了风量的不足。

3) 锅炉作为特种设备,有些安装单位对必检项目、受压零部件认真负责,对辅助系统漫不经心。如弯头不按标准制作,或转变半径过小或应加导流片不加;风道内壁凹凸不平;法兰安装不平行;该填石棉绳密封而不填等等,都容易造成漏风或阻力增大(沿程阻力和局部阻力)。

4) 由于受客观条件的限制实际烟道阻力损失往往设计值要大,同时锅炉房内多台锅炉共用1个烟道、烟囱排烟,对每一台引风机来说,相当于将气体送入1个正压空间,无疑也增大了烟道系统的阻力。随着使用时间的延长,设备的老化,风机的磨损,风道的漏风等都势必造成风道阻力加大,设计时适当加大引风机的风量风压储备对今后的使用调节较为有利。

问题原因及处理方法

1、运行方面造成炉内正压

在燃烧过程中,如果排出炉膛的烟气量等于燃烧产生的烟气量,则炉膛内正好处于物质平衡,炉内压力就相对保持不变。若排烟量小于燃料产生的烟气量,势必引起炉内正压。当热负荷增大时,应首先增大引风机的风量,即开大调风门,然后再增加燃煤量和鼓风量;反之当负荷减少时,应先减少燃煤量和鼓风量,然后再减少引风量。

2、设备的检修维护保养不当,或设备损坏造成炉内正压燃烧

1) 空气预热器管子堵塞和磨损是引起锅炉正压燃烧的主要原因。一旦有管子堵塞,烟气流通面积变小,阻力增大,当管子堵塞数超过管子总数的5%时,正压燃烧就不可避免了。空气预热器管子磨损漏风后,则使鼓风和引风直接形成短路,一侧是正压、一侧是负压,会分流许多无效的引风量。比较空气预热器进出端的烟气压力变化(查记录)可预知是否堵塞和磨穿。所以停炉检修时,一定要疏通所有堵塞的管子;如个别管子中段漏风,可将管子两端封严,封闭的管子数量也不能超过管子总数的5%,如超过1组的1/3,应整组换新;管端磨损最为严重(烟气入口处),加装管端保护套能防止管端磨损,检修也较为方便。

2) 省煤器积灰也能引起锅炉的正压燃烧,积灰使烟气的流通面积变小,阻力增大。省煤器一般都配备吹扫和清灰设施,定期吹扫和清灰是防止省煤器积灰的有效措施,一星期不应少于1次。

3) 对于改用湿式除尘(如麻石除尘器、除尘脱硫一体化设备等)后出现的正压燃烧,应先考虑烟气是否带水。方法是比较引风机电流在相同的调节阀开度时是否明显偏高;引风机振动是否加大;叶轮是否粘灰;叶轮粘灰后破坏了动平衡,引起引风机振动、电机电流增加,导致气流紊动,引风量降低。此种情况一般都在设备的保修期内,应及时找设备生产厂家,解决气水分离不彻底的问题。其次,还应查阅相关资料或进行实测,验证产生的局部阻力是否高于改用前很多。

4)对于采用老式的旋风除尘器,如果烟质恶化,压力损失增加并发生正压燃烧情况,很可能是旋风除尘器外筒下部堆积烟尘,引起内部气流紊乱而将烟尘卷入上升气流中。当除尘器内外筒被烟尘磨穿、锁气装置不严密时,虽压力损失减少,但烟气发生短路,不但除尘效率下降,也可造成锅炉的正压燃烧。

设备在维护保养和检修时不但要认真清灰,还要检查各密封处如法兰、排灰装置、锁气装置等是否密封漏气。对磨损严重的要及时安排修理和更换。

5) 烟质低劣,炉膛温度起不来,使炉膛出口烟气温度也低,致使烟气密度增加,引风机的设计排烟温度为180~200℃,压力为1个标准大气压,当排烟温度低于设计值时,烟气密度增大,风机则处于超设计负荷下工作;同时,为满足外界负荷,只有加大给煤量,这样也就增大了烟气排量。如风机设计选型时的富裕量小,建立炉膛负压就比较困难。由于煤质引起的正压燃烧,加装分层燃烧给煤装置可提高炉膛对煤的适应性。

炉前煤的水分也应控制,大量的水蒸汽使炉膛产生的烟气量增加。煤的水分一般不易超过8%~12%,如遇下雨、下雪应上干煤栅的煤。

6) 烟囱底部集尘过多,炉子后部的各检查孔、清灰孔未及时密闭也可引起阻力增加,引风短路,起炉前应仔细检查。还应注意,力求避免几台正压燃烧的锅炉或正压和负压燃烧的锅炉同时运行,恶化正压燃烧。

7) 如遇不明原因炉膛突然产生正压,应先检查水冷壁、省煤器受热面是否破损,防止事态扩大。

3 设计选型和安装方面造成炉内正压燃烧


图片加载中...

图片加载中...

精密钢管,无缝钢管,电机壳钢管,汽车用钢管,汽车管件生产厂家

发表评论:

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。

«   2019年11月   »
123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930
360站内搜索本站
★↓在此搜索查找钢铁材料知识↓★↘


★↓在此搜索钢材厂家及产品信息↓★↘


钢管钢材热门词
钢管钢铁知识问答
钢管产品推荐
钢材厂商推荐

常州精密钢管博客网主办单位: 常州仁成金属制品有限公司

百度移动端直接搜索:steeltuber 百度电脑端直接搜索:精密钢管博客网 都能找到本站.

友情链接:

Copyright: 常州精密钢管博客网(常州仁成金属制品有限公司官方博客) www.josen.net© Rights Reserved.★2006-2019★苏ICP备08003692号-1

文章下载--关于本站--APP--文章列表

精密钢管博客网分站导航
微信站  
  钢铁材料计算器       
      
      
      
      
      
      
      

本站会员尊享信息推送下载及留言特权,现在就加入我们吧!登录注册
登录
用户名
密码
注册
用户名
密码
确认密码
昵称
邮箱
获取邀请码
邀请码
找回密码
用户名
邮箱
※ 重置链接将发送到邮箱