鍋爐運行漏風的影響

劉紹華

（大慶石化公司熱電廠鍋爐車間，黑龍江 大慶 163714）

鍋爐在運行過程中會出現(xiàn)很多的問題，如煤質變化、負荷波動、受熱面結焦和漏風等問題，這些問題都是制約鍋爐安全經(jīng)濟運行的因素。大慶石化公司熱電廠作為石化自備電廠，鍋爐車間是大慶石化公司熱電廠主要生產(chǎn)車間之一，擔負著為機組發(fā)電、化工供汽提供過熱蒸汽及冬季化工區(qū)采暖伴熱的任務，現(xiàn)有6臺410t/h煤粉鍋爐，鍋爐采用單汽包、單段蒸發(fā)、集中下降管、Π型布置的固態(tài)排渣煤粉爐，采用正四角布置直流燃燒器切圓燃燒，爐膛出口處布置屏式過熱器，水平煙道處為兩級對流過熱器，爐頂水平煙道轉向室和尾部包墻均用鰭片管包敷。由于我廠鍋爐均已投產(chǎn)20余年，雖然省煤器和過熱器部分已經(jīng)進行了大面積更換，但空氣預熱器只是大修時檢查內部磨損情況，有些磨損嚴重的區(qū)域進行了更換，但由于運行時間太長，大部分空氣預熱器均漏風嚴重。

鍋爐漏風是鍋爐機組不可避免的現(xiàn)象，它制約了鍋爐安全經(jīng)濟運行。大慶石化公司熱電廠6臺煤粉鍋爐在運行中爐內處于負壓狀態(tài)（30-100Pa），以避免向爐外噴火、冒煙，因此爐人孔、看火孔及不嚴密部位會有空氣自爐外漏入爐膛和煙道中。鍋爐的漏風按照漏風部位可劃分為爐膛漏風、爐膛出口以后的煙道漏風和制粉系統(tǒng)的漏風。特別是對流煙道的漏風，完全無助于燃燒，只能增加煙氣帶走的熱損失，因此僅此一項的浪費就非常大。

下面分析幾種漏風情況對鍋爐安全經(jīng)濟運行的影響

爐膛漏風：當外界冷空氣由爐膛下部漏入時,爐內過量空氣系數(shù)就會增大,煙氣體積就會增加。尤其明顯是撈渣機放水時，大量冷空氣進入爐膛，使爐膛溫度降低，鍋爐燃燒器出口煤粉燃燒著火距離延長，爐膛火焰中心上移，石化公司熱電廠鍋爐主汽溫度為525℃-540℃，為控制參數(shù)不超標，下部漏風量增大時，減溫水量很大，排煙溫度大幅度升高，鍋爐熱效率降低。另外，爐膛下部大量冷風進入爐膛，如果燃燒調整不及時或者沒有穩(wěn)燃措施，甚至造成鍋爐滅火，威脅整個大慶石化公司的安全生產(chǎn)。

尾部煙道漏風：煙道漏風主要是指空氣預熱器煙氣管和省煤器煙風道漏風，由于我廠鍋爐運行時間比較長，省煤器部分大部分已經(jīng)進行了全面更換，主要漏風部分在空氣預熱器煙氣管和送風換熱時漏風。

這個部位的漏風使漏風處的受熱面煙氣溫度降低，尤其是越靠近爐膛出口處的漏風，對鍋爐熱效率影響最大。因為越靠近爐膛出口部位的煙氣還未與布置在尾部煙道的給水和送風換熱，溫度很高，漏風以后降低了煙道出口的煙氣溫度，使給水溫度和鍋爐燃燒、制粉用風換熱效率下降，達不到設計的溫度，會使燃燒效率、制粉出力降低，減溫水量增大，使排煙熱損失和散熱損失都增加了，造成鍋爐熱效率的降低。

在不靠近爐膛出口的部位漏風，就是距排煙較遠處漏風，同樣危害很大。由于大慶地區(qū)冬季溫度很低，有時候在零下30攝氏度左右，如果尾部水平煙道處漏風，會使排煙溫度過低，2011年冬季，我廠#4鍋爐最低排煙溫度在90℃左右，這樣很容易造成煙氣中的氮氧化物及硫化物結露為硫酸和亞硝酸，對尾部煙道的金屬造成酸腐蝕，腐蝕了以后漏風情況又會加劇，減少了鍋爐壽命，設備經(jīng)濟性大大降低。

制粉系統(tǒng)漏風：大慶石化公司熱電廠6臺鍋爐制粉系統(tǒng)采用中間倉儲式熱風送粉系統(tǒng)，每臺爐有兩套制粉系統(tǒng)，一套制粉系統(tǒng)有防爆門17個和鎖氣器6個，同樣由于我廠設備投產(chǎn)時間比較長，也有漏風情況。

制粉系統(tǒng)漏風危害也很大，下面我從三個方面分析一下。

首先，漏風量大了，使磨煤機入口溫度達不到最佳出力溫度，通風出力和干燥出力都達不到最佳，制粉出力也就下來了。另外磨煤機入口風溫如果不夠高，煤質在夏天比較濕的情況時，會造成磨煤機入口積煤，使制粉系統(tǒng)各項參數(shù)都超標，嚴重時需停止制粉系統(tǒng)人工處理入口積煤，使耗電量增加，同時又大大增加了員工的工作強度。磨煤機入口處積煤如果處理不及時，有可能造成磨煤機入口自燃，從而發(fā)生制粉系統(tǒng)閃爆，危害人身和設備安全。

其次，粉倉部位的漏風，會使粉倉內受潮，使煤粉結露，從而結塊，造成粉倉內煤粉自燃，粉倉溫度升高，這個現(xiàn)象在我廠冬季比較嚴重，由于冬季溫度低，煤粉更易受潮。粉倉溫度高了以后，必須得降粉，使生產(chǎn)操作量和危險性增加。如果降粉效果不好，有可能會造成粉倉閃爆，在行業(yè)電廠，有過這類事故發(fā)生。

再者，制粉系統(tǒng)漏風了以后，會使進入爐膛的風量增大了，由于三次風帶粉本來燃燒效率就不高，如果增加了三次風量，就會使鍋爐燃燒熱效率降低，同時制粉系統(tǒng)風量增加，會加劇排粉機和設備的磨損，減少了設備壽命，設備經(jīng)濟性降低。

漏風量大對鍋爐各項經(jīng)濟指標及鍋爐各設備壽命都有很大影響，煙氣容積增大，排煙溫度升高，排煙熱損失增大，鍋爐的熱效率降低，燃料消耗量增大，經(jīng)濟性降低；漏風對鍋爐各處受熱面影響的機理不完全相同，對傳熱量的影響也不完全一樣。漏風會使爐膛的出口煙溫降低，輻射傳熱量減小。漏風增加，煙氣流速增大，傳熱系數(shù)增加，對流傳熱量增大，從而引起過熱器、省煤器、空氣預熱器的出口煙溫升高；漏風過大時，受熱面金屬溫度可能超溫，冬季可能會造成酸腐蝕，影響鍋爐的使用壽命；漏風增加會使煙氣流速增大，引風機出力增加，電耗增加，鍋爐的經(jīng)濟性下降，還將使漏風以后的受熱面磨損加劇，影響鍋爐運行的安全性和可靠性。

漏風對鍋爐運行危害極大，要做到完全不漏風是不可能的，但應盡量減少漏風，減少漏風造成的危害，我提出以下幾點看法。

鍋爐有很多人孔門、檢查孔和防爆門，這些都是漏風的主要來源，因此要做到點爐之前對這些部位全面檢查，務必全部處于關閉狀態(tài)。同時在鍋爐運行過程中，要經(jīng)常組織班組查各臺爐漏風情況，隨時對這些漏風部位堵漏；大修時，全面檢查煙道漏風情況，磨損及腐蝕嚴重的設備要進行更換；鍋爐運行過程中，操作工控制好爐膛負壓及制粉系統(tǒng)的系統(tǒng)負壓，保證不超標，減少漏風。

以上分析充分說明了鍋爐漏風,特別是爐膛下部漏風對鍋爐的安全經(jīng)濟運行危害極大，同時鍋爐漏風會使風機耗電量大大增加，盡可能減少和消除漏風,可以節(jié)約鍋爐運行廠用電量。大慶石化公司熱電廠擔負著為機組發(fā)電、化工供汽提供過熱蒸汽及冬季化工區(qū)采暖伴熱的任務，如果鍋爐漏風過大而迫使鍋爐降低出力運行，鍋爐出力不足，會嚴重制約化工廠安全經(jīng)濟性運行，造成整個大慶石化公司各化工廠生產(chǎn)處于被動。減少和消除鍋爐漏風對提高鍋爐運行的安全性、經(jīng)濟性及保證整個大慶石化公司的經(jīng)濟效益具有重大意義。

[1] 鍋爐機組熱力計算標準方法.北京鍋爐廠譯[M].北京：機械工業(yè)出版社，1976：82～100.

[2] 范從振.鍋爐原理[M].北京：中國電力出版社，1986：120～135.