燃煤爐爐膛負(fù)壓異常變正壓的故障分析與處理

周菊華 黃生琪

1.武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 武漢 430079

2.武漢生物制品研究所 湖北 武漢 430060

爐膛負(fù)壓是反映燃燒工況穩(wěn)定與否的重要參數(shù)，是運(yùn)行中要控制和監(jiān)視的重要參數(shù)之一。爐內(nèi)燃燒工況一旦發(fā)生變化，爐膛負(fù)壓隨即發(fā)生相應(yīng)變化。當(dāng)鍋爐的燃燒系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時，最先將在爐膛負(fù)壓上反映出來，而后才是火檢、火焰等的變化，其次才是蒸汽參數(shù)的變化。因此，監(jiān)視和控制爐膛負(fù)壓對于保證爐內(nèi)燃燒工況的穩(wěn)定、分析爐內(nèi)燃燒節(jié)能工況、煙道運(yùn)行工況、分析某些故障、事故的原因均有極其重要的意義。大多數(shù)鍋爐采用平衡通風(fēng)方式，使?fàn)t內(nèi)煙氣壓力低于外界大氣壓力，即爐內(nèi)煙氣為負(fù)壓。所謂爐膛負(fù)壓：即指爐膛中部的煙氣壓力（電站鍋爐為爐膛頂部的煙氣壓力）。當(dāng)爐膛負(fù)壓過大時，漏風(fēng)量增大，吸風(fēng)機(jī)電耗，不完全燃燒損失、排煙熱損失均增大。甚至使燃燒不穩(wěn)定甚至滅火爐負(fù)壓小甚至變?yōu)檎龎海鹧婕帮w灰將爐膛不嚴(yán)處冒出，惡化工作燃燒造成危及人身及設(shè)備安全。故應(yīng)保持爐膛負(fù)壓在正常范圍內(nèi)，一般爐膛負(fù)壓為 20～30 Pa。

運(yùn)行中引起爐膛負(fù)壓波動的重要原因為燃燒工況的變化，在吸、送風(fēng)機(jī)保持不變的情況，由于燃燒工況的變化總有小量的變化，故爐膛負(fù)壓總是波動的，當(dāng)燃燒不穩(wěn)定時爐膛壓力將產(chǎn)生強(qiáng)烈波動，爐膛負(fù)壓即相應(yīng)作出大幅度的劇烈的波動。當(dāng)爐膛壓力發(fā)生劇烈脈動時，往往是滅火的前兆，這時必須加強(qiáng)監(jiān)視和檢查爐內(nèi)燃燒工況、分析原因，并及時運(yùn)行調(diào)整和處理。同時，煙氣流經(jīng)各對流受熱面時，要克服流動阻力，故沿?zé)煔饬鞒虩煹栏鼽c(diǎn)的負(fù)壓是逐漸增大的。在不同負(fù)荷時，由于煙氣量變化，煙道各點(diǎn)負(fù)壓也相應(yīng)變化，如負(fù)荷升高，煙道各點(diǎn)負(fù)壓相應(yīng)增大；反之，相應(yīng)減小。在正常運(yùn)行中，煙道各點(diǎn)負(fù)壓與負(fù)荷保持一定的變化規(guī)律，當(dāng)某段受熱面發(fā)生結(jié)渣，積灰和局部堵灰時，由于煙氣流通斷面減小，煙氣流速升高，阻力增大，于是其出入口的壓差及出口負(fù)壓值相應(yīng)增大，故通過監(jiān)視煙道各點(diǎn)負(fù)壓即煙氣溫度的變化，可及時發(fā)現(xiàn)各段受熱面的積灰、堵灰、漏泄等缺陷或發(fā)生二次燃燒的事故。所以，在正常情況下，爐膛負(fù)壓和各煙道的負(fù)壓都有大致相同的變化范圍。運(yùn)行中，如發(fā)現(xiàn)數(shù)值上有不正常的變化時，應(yīng)進(jìn)行全面分析，查明原因，及時處理，避免各種異常及事故發(fā)生，保證鍋爐的安全運(yùn)行。

1 爐膛負(fù)壓異常狀況1

某單位一臺工業(yè)鍋爐SZL10-1.25型，配多管式除塵器，投用2年后出現(xiàn)爐膛負(fù)壓變正，只得關(guān)小鼓風(fēng)門，以維持鍋爐運(yùn)行供汽，這是也很不經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。

1.1 鍋爐爐膛負(fù)壓變正的原因檢查和分析

本著先易后難的順序，首先，我們檢查了引風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流、開度正常，停機(jī)檢查葉輪、葉片未見明顯磨損、積垢；打開省煤器檢查蓋，未見堵塞或煙垢聚積；風(fēng)壓表表示，煙道內(nèi)省煤器前后壓力差減小，除塵器前后壓力差加大。按照排除法原則，參考風(fēng)壓表顯示，此爐膛負(fù)壓變正的原因為除塵器堵塞,一般除塵器前后壓力差越大，堵塞越嚴(yán)重。

1.2 除塵器堵塞的處理和預(yù)防措施

打開除塵器上部檢修門，用自制白鐵皮小鏟和吸塵器等徹底清除旋風(fēng)子之間堵塞的煙塵灰垢，同時，檢查旋風(fēng)子磨損情況，然后恢復(fù)嚴(yán)密并叮囑運(yùn)行人員嚴(yán)格按除塵器操作規(guī)程，定期除塵排灰，防止除塵器滿灰堵塞，影響鍋爐正常運(yùn)行，平時要加強(qiáng)對定期除塵排灰和煙道壓差表的紀(jì)錄監(jiān)視和分析。

2 爐堂負(fù)壓異常狀況2

某單位一臺電站鍋爐爐膛負(fù)壓異常波動及機(jī)組運(yùn)行方式：

機(jī)組負(fù)荷139.8 MW、主汽壓力7.89 MPa、A、B、C磨煤機(jī)、A電泵，A/B引風(fēng)機(jī)、A/B一次風(fēng)機(jī)、A送風(fēng)機(jī)運(yùn)行、B送風(fēng)機(jī)電機(jī)燒了退備檢修。

2.1 鍋爐爐膛負(fù)壓異常波動的原因分析

1）積灰的主要原因。在B送風(fēng)機(jī)電機(jī)燒毀后，A送風(fēng)機(jī)單側(cè)運(yùn)行時B側(cè)的排煙溫度高，運(yùn)行人員加大A引風(fēng)機(jī)的靜葉開度，增加A引風(fēng)機(jī)的出力，由于兩臺引風(fēng)機(jī)出口煙道是聯(lián)通的，A側(cè)引風(fēng)機(jī)的出力加大后，自然會導(dǎo)致B側(cè)大量的煙氣通過A側(cè)的煙氣流入煙囪，阻擋和減弱了A側(cè)煙氣的流動速度，使大量的煙氣灰塵積聚在A側(cè)的煙道內(nèi)，阻塞了煙氣的通流面積，減弱了煙氣的換熱，降低鍋爐的效率，使大量的積灰沉積在A側(cè)的煙道。

2）由于在省煤器處沒有安裝除灰裝置，在鍋爐長吹投入時大量的煙氣灰塵落入空預(yù)器的煙道內(nèi)，在空預(yù)器吹灰投入次數(shù)少的情況下，大量的灰塵也積聚在尾部煙道內(nèi)，阻塞了空預(yù)器的換熱面積，當(dāng)灰塵積聚在一定程度，使空預(yù)器的進(jìn)入口壓差增大，導(dǎo)致空預(yù)器的電流異常的波動，通過歷史趨勢圖分析，爐膛負(fù)壓波動和空預(yù)器的轉(zhuǎn)動頻率是一致的，負(fù)壓在正負(fù) （250－500）Pa/每分鐘頻率波動，而空預(yù)器的轉(zhuǎn)動頻率也恰恰是1轉(zhuǎn)/每分鐘，以上的變化是很有周期性的，具體原因是空預(yù)器在轉(zhuǎn)動的過程中，當(dāng)受熱面通過煙氣側(cè)時由于大量積灰的存在，阻塞了煙氣的通流面積，吸風(fēng)機(jī)靜葉在手動方式下調(diào)整不及時爐膛負(fù)壓瞬間變成正壓，此時的一次風(fēng)壓瞬間增大，空預(yù)器的進(jìn)出口壓差增大（1.6 Pa）;當(dāng)受熱面通過一、二次風(fēng)空氣側(cè)時由于在積灰少通流面積順暢的情況下爐膛壓力有正壓瞬間變成負(fù)壓，此時的一次風(fēng)壓瞬時減小，空預(yù)器的進(jìn)出口壓差減?。?.1 KPa），由此現(xiàn)象可以判斷空預(yù)器受熱面存在積灰是目前影響機(jī)組安全運(yùn)行的不穩(wěn)定因素，應(yīng)盡快排除爐膛負(fù)壓擾動對機(jī)組安全的影響。

3）空預(yù)器煙道積灰的次要原因可能是由于一、二次暖風(fēng)器發(fā)生內(nèi)部泄漏造成的。當(dāng)暖風(fēng)器發(fā)生泄漏使一、二次風(fēng)的濕度增加，當(dāng)煙氣通過空氣側(cè)時潮濕的空氣水分會使煙氣也變得略帶水份，從而積聚在煙氣側(cè)的受熱面上，也會阻塞煙氣側(cè)的通流面積，同樣會發(fā)生爐膛負(fù)壓異常波動的現(xiàn)象，但爐膛負(fù)壓的波動不應(yīng)該太大，因為 一、二次暖風(fēng)器發(fā)生長時間的泄漏會使空預(yù)器出口的一、二次風(fēng)溫度升高，但通過曲線分析在負(fù)壓大幅波動的情況下，空預(yù)器出口溫度沒有明顯的變化，次原因可以排除。

4）原因也可能是空預(yù)器內(nèi)部由于密封系統(tǒng)不嚴(yán)密，存在一次或二次風(fēng)向煙氣側(cè)泄漏。當(dāng)空預(yù)器轉(zhuǎn)過泄漏點(diǎn)時由于一、二次風(fēng)漏入煙氣側(cè)，在引風(fēng)機(jī)靜葉手動控制時由于煙氣量的瞬間增大，導(dǎo)致爐膛負(fù)壓瞬時變正壓，由于泄漏一次或二次風(fēng)壓瞬間減小，通過曲線分析，當(dāng)爐膛壓力瞬時變正空預(yù)器出口的一次風(fēng)壓增大，二次風(fēng)壓變小，反之亦然。其原因有待于空預(yù)器停運(yùn)后檢查分析。

2.2 爐膛負(fù)壓大幅波動采取的措施

1）加強(qiáng)空預(yù)器的連續(xù)吹灰，適當(dāng)增加爐膛和尾部煙道的吹灰。

2）在機(jī)組小修時在省煤器下部加裝水力除灰裝置，或加裝臨時排灰裝置，運(yùn)行可以定期進(jìn)行排灰，避免發(fā)生鍋爐因尾部煙道積灰導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)。

3）加裝鍋爐尾部煙道煙氣差壓表，便于在空預(yù)器進(jìn)出口表計不準(zhǔn)確時有利于監(jiān)視受熱面的積灰情況。

4）在兩側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時可以適當(dāng)增加B側(cè)引風(fēng)機(jī)出力，反抽A側(cè)煙道的積灰，加強(qiáng)空預(yù)器的吹灰，試一試反抽效果。

5）在原因未消除之前運(yùn)行人員加強(qiáng)對爐膛負(fù)壓的監(jiān)視，尤其時加強(qiáng)對火檢的監(jiān)視，做好必要的事故預(yù)想。

3 結(jié)論

爐膛負(fù)壓異常波動變正的基本分析和檢查方法為：

當(dāng)發(fā)現(xiàn)爐膛負(fù)壓異常波動變正的情況時，一般原因都是積灰堵塞所致。因此，首先要排除儀表可能的故障，然后沿著鍋爐尾部煙道設(shè)備除塵除灰情況，借助煙道壓差表，參考先易后難的順序逐一檢查分析，即可快速發(fā)現(xiàn)故障位置并及時處理，通常有省煤器、煙道、除塵器等積灰堵塞所致。

［1］徐通模，金定安，溫龍.鍋爐燃燒設(shè)備［M］.西安：西安交通大學(xué)出版社，1990.

［2］李之光，范柏樟.工業(yè)鍋爐手冊［M］.天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1988.