燃煤炉炉膛负压异常变正压的故障分析与处理

周菊华 黄生琪

1.武汉电力职业技术学院 湖北 武汉 430079

2.武汉生物制品研究所 湖北 武汉 430060

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、分析炉内燃烧节能工况、烟道运行工况、分析某些故障、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，即炉内烟气为负压。所谓炉膛负压：即指炉膛中部的烟气压力（电站锅炉为炉膛顶部的烟气压力）。当炉膛负压过大时，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。甚至使燃烧不稳定甚至灭火炉负压小甚至变为正压，火焰及飞灰将炉膛不严处冒出，恶化工作燃烧造成危及人身及设备安全。故应保持炉膛负压在正常范围内，一般炉膛负压为 20～30 Pa。

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、送风机保持不变的情况，由于燃烧工况的变化总有小量的变化，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的波动。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，并及时运行调整和处理。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、漏泄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。

1 炉膛负压异常状况1

某单位一台工业锅炉SZL10-1.25型，配多管式除尘器，投用2年后出现炉膛负压变正，只得关小鼓风门，以维持锅炉运行供汽，这是也很不经济的运行方式。

1.1 锅炉炉膛负压变正的原因检查和分析

本着先易后难的顺序，首先，我们检查了引风机运行电流、开度正常，停机检查叶轮、叶片未见明显磨损、积垢；打开省煤器检查盖，未见堵塞或烟垢聚积；风压表表示，烟道内省煤器前后压力差减小，除尘器前后压力差加大。按照排除法原则，参考风压表显示，此炉膛负压变正的原因为除尘器堵塞,一般除尘器前后压力差越大，堵塞越严重。

1.2 除尘器堵塞的处理和预防措施

打开除尘器上部检修门，用自制白铁皮小铲和吸尘器等彻底清除旋风子之间堵塞的烟尘灰垢，同时，检查旋风子磨损情况，然后恢复严密并叮嘱运行人员严格按除尘器操作规程，定期除尘排灰，防止除尘器满灰堵塞，影响锅炉正常运行，平时要加强对定期除尘排灰和烟道压差表的纪录监视和分析。

2 炉堂负压异常状况2

某单位一台电站锅炉炉膛负压异常波动及机组运行方式：

机组负荷139.8 MW、主汽压力7.89 MPa、A、B、C磨煤机、A电泵，A/B引风机、A/B一次风机、A送风机运行、B送风机电机烧了退备检修。

2.1 锅炉炉膛负压异常波动的原因分析

1）积灰的主要原因。在B送风机电机烧毁后，A送风机单侧运行时B侧的排烟温度高，运行人员加大A引风机的静叶开度，增加A引风机的出力，由于两台引风机出口烟道是联通的，A侧引风机的出力加大后，自然会导致B侧大量的烟气通过A侧的烟气流入烟囱，阻挡和减弱了A侧烟气的流动速度，使大量的烟气灰尘积聚在A侧的烟道内，阻塞了烟气的通流面积，减弱了烟气的换热，降低锅炉的效率，使大量的积灰沉积在A侧的烟道。

2）由于在省煤器处没有安装除灰装置，在锅炉长吹投入时大量的烟气灰尘落入空预器的烟道内，在空预器吹灰投入次数少的情况下，大量的灰尘也积聚在尾部烟道内，阻塞了空预器的换热面积，当灰尘积聚在一定程度，使空预器的进入口压差增大，导致空预器的电流异常的波动，通过历史趋势图分析，炉膛负压波动和空预器的转动频率是一致的，负压在正负 （250－500）Pa/每分钟频率波动，而空预器的转动频率也恰恰是1转/每分钟，以上的变化是很有周期性的，具体原因是空预器在转动的过程中，当受热面通过烟气侧时由于大量积灰的存在，阻塞了烟气的通流面积，吸风机静叶在手动方式下调整不及时炉膛负压瞬间变成正压，此时的一次风压瞬间增大，空预器的进出口压差增大（1.6 Pa）;当受热面通过一、二次风空气侧时由于在积灰少通流面积顺畅的情况下炉膛压力有正压瞬间变成负压，此时的一次风压瞬时减小，空预器的进出口压差减小（1.1 KPa），由此现象可以判断空预器受热面存在积灰是目前影响机组安全运行的不稳定因素，应尽快排除炉膛负压扰动对机组安全的影响。

3）空预器烟道积灰的次要原因可能是由于一、二次暖风器发生内部泄漏造成的。当暖风器发生泄漏使一、二次风的湿度增加，当烟气通过空气侧时潮湿的空气水分会使烟气也变得略带水份，从而积聚在烟气侧的受热面上，也会阻塞烟气侧的通流面积，同样会发生炉膛负压异常波动的现象，但炉膛负压的波动不应该太大，因为 一、二次暖风器发生长时间的泄漏会使空预器出口的一、二次风温度升高，但通过曲线分析在负压大幅波动的情况下，空预器出口温度没有明显的变化，次原因可以排除。

4）原因也可能是空预器内部由于密封系统不严密，存在一次或二次风向烟气侧泄漏。当空预器转过泄漏点时由于一、二次风漏入烟气侧，在引风机静叶手动控制时由于烟气量的瞬间增大，导致炉膛负压瞬时变正压，由于泄漏一次或二次风压瞬间减小，通过曲线分析，当炉膛压力瞬时变正空预器出口的一次风压增大，二次风压变小，反之亦然。其原因有待于空预器停运后检查分析。

2.2 炉膛负压大幅波动采取的措施

1）加强空预器的连续吹灰，适当增加炉膛和尾部烟道的吹灰。

2）在机组小修时在省煤器下部加装水力除灰装置，或加装临时排灰装置，运行可以定期进行排灰，避免发生锅炉因尾部烟道积灰导致机组停运。

3）加装锅炉尾部烟道烟气差压表，便于在空预器进出口表计不准确时有利于监视受热面的积灰情况。

4）在两侧风机运行时可以适当增加B侧引风机出力，反抽A侧烟道的积灰，加强空预器的吹灰，试一试反抽效果。

5）在原因未消除之前运行人员加强对炉膛负压的监视，尤其时加强对火检的监视，做好必要的事故预想。

3 结论

炉膛负压异常波动变正的基本分析和检查方法为：

当发现炉膛负压异常波动变正的情况时，一般原因都是积灰堵塞所致。因此，首先要排除仪表可能的故障，然后沿着锅炉尾部烟道设备除尘除灰情况，借助烟道压差表，参考先易后难的顺序逐一检查分析，即可快速发现故障位置并及时处理，通常有省煤器、烟道、除尘器等积灰堵塞所致。

［1］徐通模，金定安，温龙.锅炉燃烧设备［M］.西安：西安交通大学出版社，1990.

［2］李之光，范柏樟.工业锅炉手册［M］.天津：天津科学技术出版社，1988.