煤粉炉通常采用负压燃烧,炉内压力比外界大气压力低20~60Pa。
正常的炉膛负压是依靠调节送风机和引风机的挡板开度实现的,但主要是靠调节引风机的挡板开度来控制的。如果引风机出力不足或挡板调节失灵时,炉内就可能出现正压状态。此时,烟气或火焰向外泄漏,不仅污染工作环境,而且还会威胁设备和人身的安全。
但是,过大的负压也会带来危害:
(1)炉膛负压太大,说明引风机抽吸力过大,炉内气流就会明显上翘,火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,引起汽温升高或过热器结渣。
(2)气流上翘,火焰行程缩短,导致不完全燃烧热损失增大。
(3)对于四角切圆燃烧煤粉炉,由于气流上翘,使四股气流的相互作用变差,甚至切圆形成不好,煤粉气流相互点燃的作用变弱,燃烧变得不稳定,如果煤质着火性能差,还会导致灭火。(www.daowen.com)
(4)造成漏风增大,烟气体积增加,烟气流速相应升高。会使排烟热损失增加,受热面磨损加剧,炉膛温度降低,影响燃烧稳定性。火焰向上运动速度增大,一部分燃料未来得及完全燃烧就被排出炉外,造成不完全燃烧热损失增大等一系列不良影响。
(5)炉膛负压急剧升高时,还可能发生炉膛内爆事故。炉膛内爆是指燃烧的火焰突然熄灭,使炉膛风压骤降,形成真空状态,炉内外的压差使炉墙受到空气侧向内的巨大推力,此现象称为内爆。
炉膛负压是反映燃烧工况稳定与否的重要参数,是运行中要控制和监视的重要参数之一。炉内燃烧工况一旦发生变化,炉膛负压随即发生相应变化。当锅炉的燃烧系统发生故障或异常时,最先将在炉膛负压上反映出来,而后才是火检、火焰等的变化,其次才是蒸汽参数的变化。因此,监视和控制炉膛负压对于保证炉内燃烧工况的稳定,分析炉内燃烧工况、烟道运行工况,分析某些事故的原因均有极其重要的意义。大多数锅炉采用平衡通风方式,使炉内烟气压力低于外界大气压力,即炉内烟气负压,炉膛内烟气压力最高的部位是炉膛顶部。所谓炉膛负压,即指炉膛顶部的烟气压力。当炉负压过大时,漏风量增大,吸风机电耗、不完全燃烧损失、排烟热损失均增大,导致燃烧不稳定甚至灭火;当炉膛负压变为正压时,火焰及飞灰将从炉膛不严处冒出,恶化燃烧工况,危及人身及设备安全。故应保持炉膛负压在正常范围内。
运行中引起炉膛负压波动的重要原因为燃烧工况的变化,在吸风机、送风机保持不变的情况,由于燃烧工况总有小的变化,故炉膛负压总是波动的,当燃烧不稳定时炉膛压力将产生强烈波动,炉膛负压即相应作出大幅度的剧烈波动。当炉膛压力发生剧烈脉动时,往往是灭火的前兆,这时必须加强监视和检查炉内燃烧工况,分析原因,并及时进行调整和处理。同时,烟气流经各对流受热面时,要克服流动阻力,故沿烟气流程烟道各点的负压是逐渐增大的。在不同负荷时,由于烟气量变化,烟道各点负压也相应变化,如负荷升高,烟道各点负压相应增大;反之,相应减小。
在正常运行中,烟道各点负压与负荷保持一定的变化规律,当某段受热面发生结渣、积灰和局部堵灰时,由于烟气流通断面减小,烟气流速升高,阻力增大,于是其出入口的压差及出口负压值相应增大,故通过监视烟道各点负压即烟气温度的变化,可及时发现各段受热面的积灰、堵灰、泄漏等缺陷或发生二次燃烧的事故。所以,在正常情况下,炉膛负压和各烟道的负压都有大致相同的变化范围。运行中,如发现数值上有不正常的变化时,应进行全面分析,查明原因,及时处理,避免各种异常及事故发生,保证锅炉的安全运行。
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