电厂锅炉正压燃烧问题探讨

时间：2024-05-17

安道远李娜

（1、中国石油大庆石化分公司热电厂，黑龙江大庆 163000 2、中国石油大庆石化分公司化肥厂，黑龙江大庆 163000）

前言

锅炉正常燃烧,包括均匀供给燃料、合理通风和调整燃烧三个基本环节，只要三者互相配合，协调一致即可达到安全经济、稳定运行目的。正常燃烧时炉膛负压一般维持在20-30帕(Pa)，然而在实际运行过程中很多锅炉不同程度地出现正压燃烧问题，所谓锅炉正压燃烧就是锅炉在使用过程中炉膛中烟气压力大于大气压力。锅炉正压燃烧不仅严重恶化工作环境，而且对锅炉燃烧设备危害极大，经常造成事故，影响生产生活的正常进行。

1 锅炉正压燃烧的危害

正压燃烧对锅炉安全运行危达极大，同时对使用单位的经济效益造成一定的影响。主要危害如下:

1.1 受热面和炉排工况恶化，炉门、锅架变形，炉墙裂缝

正压燃烧时，炉膛热强度显著增加，易造成受热面结焦、堵灰，影响传热效果。同时也会造成炉排上大量结焦。结焦严重时，焦块会将炉排卡住。另外，炉膛温度过高时，炉排也易烧损脱落，卡住炉排，造成锅炉事故，影响生产和生活的正常进行。正压燃烧时，由于结焦、堵灰的影响，炉膛烟温会进一步升高，形成恶性循环，导致烧坏炉墙或使炉墙产生裂缝，同时大量火苗和高温烟气会从炉门、炉墙裂缝处喷出，使炉门、钢架过烧变形。久而久之，会使炉墙和炉拱耐火材料烧裂垮塌。

1.2 加剧对流受热面的磨损

正压燃烧使烟气流速增加，烟气含尘量增加。一般情况下烟气流速对磨损的影响与速度的三次方成正比，因飞灰中含有大量的炭黑粒子，因而加剧了对流管壁的磨损，其磨损量比正常运行状况下要大几十倍，时间一长，必然造成管壁磨损变薄，发生爆管事故。

1.3 燃烧不完全，浪费能源，增加了电耗

正压燃烧实际上就是增加了给煤量和厚度，增加了炉排转速，加大鼓风，超负荷燃烧。锅炉本体设计的炉膛容积及炉排面积是受到限制的，要达到额定出力，就须增加给煤量和厚度，造成煤在炉膛内很难烧透，同时还要加快炉排转速，使得燃煤还未燃尽就排出炉外，增加了灰渣含碳量。由于煤层过厚还须将鼓风调大，必然会使燃料的挥发物和可燃气体来不及燃烧完全就排出炉外，使化学不完全燃烧损失上升，同时使排烟温度大大升高，排烟量增大，导致排烟热损失增大。在燃料大量浪费和热损失增加的同时，还相应增大了鼓风机的电耗。

1.4 金属管壁过热，水循环破坏，受热元件工作条件恶化

正压燃烧时，使火焰分布及炉膛充满程度不均匀性增大，炉膛内热负荷偏差性也增大，致使锅炉水动力循环不均匀，出现停滞和倒流现象，易出现爆管事故。目前大部分小型快装锅炉烟管均采用翻边胀接。当锅炉正压燃烧时，炉膛出口排烟温度增高，管板内外的温度差应力加大，在锅炉频繁起动及管板过热时，管端的永久变形遭到破坏，烟管胀口。

2 正压燃烧产生的原因分析

2.1 锅炉作业人员操作水平低。这些人员大部分来自企业下岗职工，只是在冬季烧一个采暖期，季节性很强，工作单位不固定，因此责任心差，加之操作技术低，对鼓、引风机的风量配比调节不当，造成锅炉正压燃烧。

2.2 烟道堵塞。烟道堵塞一般是由于烟道内的积灰或耐火材料脱落造成的(如DZ型锅炉-回程出口烟道、烟箱耐火砖或耐火材料脱落；SZ型锅炉对流管束间积灰或耐火材料落入)。烟道堵塞引起烟气流量减少、压力升高，炉膛出现正压。

2.3 尾部设计阻力和运行阻力过大。设计阻力是指锅炉安装时，没有考虑除尘器、省煤器、空气预热器等造成的阻力，所设计的烟道过长，转弯过多等导致的阻力。运行阻力是指锅炉运行时，由于烟道、烟囱底部集尘过多，锅炉后部的各检查孔、清灰孔未及时密闭也可引起阻力增加，烟气阻力增大而产生的正压燃烧。

2.4 漏风。烟道法兰接合处填料损坏且不严密，烟道管壁、墙壁开裂，后部的一些清灰门、烟道、除尘器、引风机等腐蚀磨损穿孔损坏造成大量冷空气的进入，使引风机超负荷运行，而产生正压燃烧。

2.5 引风机风量、风压不足。由引风机风量、风压不足造成锅炉的正压燃烧有两种情况，一种是由于对锅炉除尘的改造增大了烟气的阻力造成风压不足；另一种是由于引风机多年的使用造成引风机的叶片腐蚀磨损，使引风机风量、风压降低。

2.6 采用劣质烟煤。为确保供热量，加大燃烧，烟尘大增，使锅炉产生正压燃烧。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。