锅炉安全经济运行的几点看法

摘要:本文介绍了笔者对锅炉安全经济运行的几点看法,从而希望从事锅炉管理者得以借鉴。

关键词:看法;燃料;水位;煤粒;转速;排烟温度

锅炉在工业生产上与人民生活中被广泛使用。其运行是一项专业性、技术性极强的工作,它既要实现安全又要讲究经济。但就目前从事这项工作的人员来讲,由于文化层次、年龄大小、经验多少参差不齐,难免会产生这样或那样的认识,这里,笔者就多年来的工作经历,浅析以下常见的几点误区,以便促进操作技术水平的提高,努力实现锅炉安全经济运行。

1 燃料加得越多越好

有的人误认为煤加得越多产汽量就越大。孰不知燃煤加到一定的程度,过多的燃料进入炉膛,效果会适得其反。按理论计算,煤与空气的比为1:9.14。当空气量一定而燃料过多时,炉内就会产生大量的不完全燃烧产物,如一氧化碳等。人们常常见到炉膛火焰发暗、烟囱冒黑烟,大都是这个原因。这时,空气量不足,炉膛燃烧不完全,有效发热量大大降低,锅水吸热量减少,化学不完全燃烧热损失大增。因此,汽压被迫降低,供热量反而下降,所以燃料与风量的配比应调节得当,当炉内火焰呈亮黄色,炉膛过剩空气系数为1.1～1.2,烟囱冒淡灰色烟,汽压稳定,表明风媒配比适当,燃烧状况良好。

2 锅炉水位越高越安全

有人认为水位高一些,锅炉就不容易缺水,安全性就有保障,这是误解。水位过高锅炉可能出现汽水共腾,蒸汽湿度加大,蒸汽品质不良,危害用汽设备和生产。建议锅炉水位通常规定应保持在正负50毫米为好。

3 煤粒越细越好

从单一的角度看,煤粒越细越容易与空气形成良好混和,燃烧越安全,还可以适当减少送风量,使排烟热损失和机械不完全热损失降低。但煤粒过细,对工业锅炉来说,过细的煤进入炉膛,就会出现一方面燃煤一烧即尽,煤层易被吹穿,形成火口,燃烧不稳,炉膛容积热负荷难以持续稳定;另一方面,由于炉膛尺寸有限,而炉排有大量的空隙,从炉排间隙等处的漏煤损失加大;三则炉排必须始终全速前进,电耗增加;四则煤灰飞扬,损失增大。所以,人们在遇到大量的细颗粒煤用于工业锅炉燃烧时,还必须视原煤水分的多少,对原煤喷水8%左右,打团,然后再送入炉膛。当然,若能安排在燃用该煤8~12小时前喷水,使水分渗透到煤粒内部则更好。搀水后所产生的水蒸汽是三原子气体,它能强化烟气辐射,有利于着火,并减少排烟热损失。

4 炉排越快越好

炉排运转的快慢取决于锅炉负荷、炉膛热负荷、煤质状况、煤层厚度等。锅炉负荷大,燃料供给量就必须增多,才能满足燃料放热、锅炉吸热需要,供热的质和量也才能达到要求。这时,煤闸板门已全开,要增加燃料量也就只有选择最快的炉排转速。但当负荷需求量不大时,在风量一定的情况下,炉排转速过快,炉排片的磨损加快,特别是炉膛会出现缺氧、火焰发黄、变暗、不稳。机械不完全燃烧热损失及排烟热损失增加。类似于此,当锅炉刚刚起烧,炉膛热负荷不大的时候,采用较高的炉排速度,也必然会出现前述四种情况。依次类推,煤质颗粒、湿度、灰分过大、煤层过厚时,都切忌投入较高的炉排速度。

5 拨火越多越好

通过拨火,可以消除火口、减少脱火并使炉膛火床平整,燃烧混合均匀强烈。但过多的拨火,反而会降低综合热效率。这是因为拨火时,必使大量的冷空气进入炉膛,降低炉膛断面火焰平均温度,同时,使排烟热损失加大,烟囱冒黑烟次数增多,污染环境。另外,拨火时,工作人员也易受到火焰辐射、烫伤。炉膛保温层也常常容易被拨火工具所损坏,加重筑炉维修工作。所以要根据需要进行,尽量少拨为宜。

6 炉膛负压越大越好

一般规定炉膛运行负压应维持在10~20Pa。负压过大,一则炉膛漏风增加,排烟热损失增大;二则风机电耗加大;三则飞灰对沿层受热面的磨损加剧;四则更重要的是会大大降低炉膛燃烧热效率。根据燃烧化学原理:ω∝p,即燃煤与空气浓度一定,燃烧时的化学反应速度ω与反应物压力p的n次方成正比,这也就是说炉膛压力高些对燃烧有利,负压越大对燃烧速度越不利。另外,炉膛负压是反映锅炉燃烧工况正常与否的重要参数之一。运行中,炉膛负压变正,甚至加大引风仍然难以维持炉膛负压,则表示引风系统故障或炉膛水冷壁管或过热器等汽水泄漏。因此,炉膛负压必须按规定运行,否则应查明原因。

7 排污时间长些好

这里所讲的排污仅指定期排污。有人认为,排污时间越长,锅底杂质就会排出的越多,排污的效果越好,其实不然。排污点一次排污的时间过长,一则浪费大量热量,影响供热汽压;二则对锅炉水循环不利,严重时还会发生水冷壁管爆破。因此,定期排污必须按照“勤排、少排、均匀排”的原则进行,每八小时至少排污一次。一般规定,每个排污点一次排污的时间不得大于30秒,严禁超时。

8 排烟温度越低越好

排烟温度低,可以间接反映锅炉排烟余热利用情况良好,但排烟温度过低,也可能反映的是某些不正常的现象。它包括:(1)排烟温度测点处有冷风漏入,使得所测数值偏低;(2)烟道过剩空气系数太高;(3)锅炉运行负荷太低;(4)燃烧不良,炉膛温度过低。另外,若排烟温度过低,表明炉膛燃烧不良,大颗粒煤灰还会引起锅炉尾部烟道受热面管壁腐蚀。因此,正常运行的排烟温度应为设计值附近。

9 蒸汽压力越高越好

运行汽压低一点,对承压部件的安全有利,相应煤耗也低一些,但蒸汽的品质就差一点,热焓低,湿度也大一些,甚至难以满足生产用汽和采暖的需要。但汽压过高,产生单位耗能就高,相应的用汽设备、管系及阀门的承压能力要求也高;维护保养也要求高一些;蒸汽生产、输送过程散热、泄漏热损失也大,水冷壁管、锅筒等受热面、鼓包、堵塞甚至爆管的可能性加大。同时,高压蒸汽输送过程,蒸汽的机械携带盐份量随着汽压升高而加大,这些盐份也进入管系、设备,使其结垢等,影响传热及生产。一般允许汽压波动幅度为0.05～0.15Mpa,而不能听从某些用汽点单方面的要求,调高汽压,以保障锅炉的安全经济运行。

在实践工作中,笔者注意到这些状况不仅在司炉工日常操作中会产生,而且在一些管理人员的头脑中也会产生这样的误区,从而给锅炉的安全经济运行带来了不安全的隐患因素。笔者建议从事锅炉操作及管理的工作人员,应尽快从误区中走出来,确保锅炉的安全经济运行。

作者简介:张日全,男,助理工程师,同煤集团忻州窑矿供热队从事技术管理工作。