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        認識使用蒸汽鍋爐中的十個熟悉誤區

        網址:www.ittsui.com      更新時間:2017-01-05 17:05    瀏覽次數::58次

        摘要:簡述我國產業鍋爐運行和浪費燃煤的現狀和嚴重影響;為確保在鍋爐使用時安全、節能、環保等題目的全面治理,回納總結了爐膛負壓、蒸汽壓力波動、爐膛壓力正負與安全、定期排污次數、燃料中的水分、過??諝庀禂岛桶踩y試跳等十個熟悉誤區,以進步鍋爐治理使用的操縱技術水平。

          關鍵詞:鍋爐;使用;熟悉;誤區

          由于我國鍋爐燃燒設備、配套輔機的技術性能和質量影響,鍋爐房治理水平和司爐工技術素質偏低,造成產業鍋爐均勻運行熱效率僅為60%~70%,運行效率與設計鑒定效率相差10%~15%,白白多燒了15%~20%的燃煤。僅此一項,預計每年浪費燃煤為5000~7000萬t,排放煙塵800~1000萬t,排放CO2氣體5~6億t,不僅嚴重浪費能源,而且造成環境污染。因此,為了適應生存和發展的需要,必須重視對鍋爐使用時安全、節能、環保等方面的全面治理。筆者根據20多年的專業技術工作經歷,分析了如下十個方面常見的錯誤熟悉,以利有關職員在澄清模糊熟悉、強化正確熟悉的同時,進步鍋爐治理使用操縱技術水平。

          1.爐膛負壓越大越好

          燃煤爐假如不設計成負壓運行,就不可避免地出現鍋爐四周煤、灰、煙、火星亂冒,污染危害工作環境。但這盡不是說負壓越大越好。

          爐膛負壓過大,其一是風機電耗大大增加;二是爐膛漏風增加,鍋爐熱經濟性降低,不利于節能。大量未經空氣預熱器加熱的冷風從爐門、孔、墻漏進,爐膛火焰均勻溫度降低,燃燒速度減慢,燃燼時間延長,熱效率降低且水蒸汽在爐內的輻射吸熱減少,對流吸熱量增加,對電站鍋爐來說過熱汽溫升高,減溫水耗量增大,同時燃料的固體未完全燃燒熱損失Q4增加,一般為5%~15%左右,排煙熱損失Q2一般為8%~20%左右也隨之大大增加;三是飛灰對沿程受熱面的磨損加??;四是會大大降低爐膛燃燒熱效率。根據燃燒化學原理:

          ω∝pn

          燃煤與空氣濃度一定,燃燒時的化學反應速度ω與反應物壓力p的n次方成正比,即爐膛壓力高些對燃燒有利,負壓越大對燃燒速度越不利。因此,燃油爐大都設計成微正壓運行方式,以進步燃燒速度。

          爐膛負壓是反映煤爐燃燒工況正常與否的重要參數之一。運行中爐膛負壓變正,甚至加大引風仍難以維持爐膛負壓,則表示引風系統故障或爐膛水冷壁管或過熱器等汽水泄漏;爐膛滅火,則首先反映的是爐膛風壓表劇烈擺動并向負方向甩到頭。因此,爐膛負壓必須按規定運行,一般應維持在:產業鍋爐和產業爐為10~30Pa,電站鍋爐為20~50Pa,否則應查明原因。

          2.蒸汽壓力波動對機爐設備的安全經濟運行沒有什么影響

          蒸汽壓力是蒸汽質量的重要指標之一。汽壓波動過大直接影響機組的安全和經濟運行。汽壓波動主要表現在汽壓過高、過低及汽壓變化速度上。運行中要求汽壓的波動幅值不能太大,而應相對穩定。

          汽壓過高很危險,原因是:(1)因汽壓過高引起安全閥起動,造成大量排汽損失;(2)安全閥萬一發生故障不動作,可能出現爆炸事故;(3)機械應力大,會危及鍋爐、汽輪機及蒸汽管道安全,還可能引起調速級葉片過負荷;(4)蒸汽溫度正常而壓力升高時,機組末幾級葉片的蒸汽濕度增大,使其工作條件惡化,發生水沖擊。

          汽壓過低,造成:(1)蒸汽做功能力減小,當外界負荷不變時,汽耗增大,隨之煤耗增加,同時汽輪機軸向推力增加,易發生燒瓦事故,甚至會使汽輪機被迫減負荷,威協機組運行的安全。有資料表明,當汽壓較額定值低5%時,汽輪機的汽耗率增加1%;(2)蒸汽濕度大,不能滿足蒸汽用戶(如消毒、滅菌)對汽壓的要求,終極影響生產。

          汽壓變化速度是指單位時間內汽壓的變動值,表壓力/min。汽壓急劇變化對機爐設備的安全經濟運行有很大影響。(1)汽壓忽然降低,會引起蒸汽大量帶水而惡化蒸汽品質、降低主汽溫;(2)汽壓急劇變化,受熱面金屬經常處在重復或交變應力作用下,發生疲憊損壞;(3)造成運行參數(水位、汽溫)不穩而調節困難。因此,有的鍋爐運行規程中規定了汽壓的答應變化范圍。例如,SG1025/18.2M319型鍋爐規定汽壓變化范圍是17.2MPa士0.2MPa。

          3.爐膛壓力正負與安全沒有什么關系

          爐膛壓力正常與否,對設備、人身的安全有相當的影響。負壓過大,加劇了對煙管、尾部對流管壁,如過熱器、省煤器的磨損,其磨損量比正常運行狀態下大幾十倍。時間一長,對流管壁會磨損減薄,且易出現主汽溫度偏高,發生超溫爆管等事故。正壓燃1fd9燒(燃油爐除外),對鍋爐安全運行危害更大,主要有以下幾點。

          (1)受熱面和爐排工況惡化;

          (2)爐門、鋼架變形,爐墻裂縫;

          (3)加劇對流管壁的磨損;

          (4)金屬管壁過熱,破壞水循環;

          (5)易使煙管脹口泄漏;

          (6)蒸汽大量帶水,惡化蒸汽品質,發生水沖擊;

          (7)加劇受熱面的腐蝕。

          因此,各鍋爐使用單位要充分熟悉到爐膛壓力與安全的關系,以確保鍋爐安全運行。

          4.定期排污次數越多越好

          定期排污主要是指排除鍋爐底部的存渣、污垢和腐蝕產物,減輕爐管結垢,防止堵塞,降低鍋水含鹽量,強化傳熱效果。

          有人以為,排污次數增多效果會更好。實在不然。頻繁排污一是浪費大量熱量,影響供熱汽壓的穩定;二是對鍋爐水循環不利;三是排污閥閥芯、閥桿盤根損耗大,漏泄、爆管現象增加;四是一臺鍋爐熱效率為60%,當壓力升至1MPa時,每增加一次排污浪費能源0.2%;當壓力升至1.25MPa時,每增加一次排污浪費能源0.5%,假如將排污率進步到20%左右,能源浪費就更大了;五是運行職員勞動量加大。

          因此,定期排污必須按照“勤排、少排、均勻排”的原則進行,每八小時至少排污一次,設專人操縱。一般規定,每個排污點一次排污的時間不得大于30s,嚴禁超時。

          5.燃料中的水分越少越好

          一般教科書中都介紹,燃料中的水分是有害成分,是燃料中的雜質。水分會吸收燃料燃燒時的放熱,增加排煙損失,同時會使燃煤給煤給粉困難;假如燃料油中含水,會使火焰脈動燃燒不穩,甚至鍋爐滅火,因而有人以為燃料中的水分越少越好。實在,這是非常錯誤的。

          燃煤中的水分過少,一是揮發分輕易大量析出;二是儲煤有可能自燃;三是上煤過程中煤粉飛揚,污染環境;四是對燃燒不利。因此,人們在碰到大量的細顆粒煤用于產業鍋爐燃燒時,還必須視原煤水分的多少,對原煤噴水8%左右,打團,然后再送進爐膛。若能安排在燃用該煤8~12h前噴水,使水分滲透到煤粒內部則更好。原煤參適量水后所產生的H2O(水蒸汽)是三原子氣體,它能強化煙氣輻射,有利于著火,并減少排煙熱損失。另外,燃油用水蒸汽霧化后還能使著火燃燒得到強化。

          6.爐膛過??諝庀禂翟叫≡胶?/strong>

          爐內燃燒狀況好壞,主要撒于風煤(或油、氣)配比最佳與否,除了肉眼觀察火焰、煙色和排渣外,關鍵要看爐膛過??諝庀禂?alpha;1的大小。

          α1是指爐膛出口處供給每公斤燃料的實際空氣量與理論空氣量的比值。低α1燃燒,可大大減少硫酸氣體(SO3)和氮氧化物(NOX)的產生及環境污染,減輕腐蝕及排煙熱損失。但α1過小,固體未完全燃燒熱損失q4和氣體未完全燃燒熱損失q3都增加,煙筒冒黑煙,爐渣及飛灰含碳量增大,燃燒不穩定,而且飛灰和碳黑將沾污、堵塞對流煙道、省煤器及空氣預熱器。假如增大到一定范圍內,可使q3、q4降低,但排煙熱損失q2卻會增加。因此,適當的空氣量就是使q2、q3、q4之和為最小值,這時的過??諝庀禂禐樽罴?。實際運行中空氣量的多少,主要靠氧量表來顯示,以指導風量調節。一般規定,在70%~100%負荷時,燃煤爐α最佳沸騰燃燒為1.1~1.2;火室燃燒為1.15~1.25;火床燃燒為1.3~1.5。燃油為1.05~1.15;燃氣為1.1~1.2。

          7.安全閥試跳越多安全性越好

          鍋爐安全閥是保證鍋爐運行超過規定的壓力時能自動開啟排出蒸汽、使壓力恢復到正常的主要安全部件。近年來,隨著國家職能部分對鍋爐壓力容器治理的加強和鍋爐爆炸事故的時有發生,人們對安全閥的作用也日益重視起來。有人以為,只要安全閥多試跳幾次鍋爐的安全性也就有了保障。這是非常錯誤的。

          通常,鍋爐不安全的事項主要有缺水爆管、超壓爆炸、爐膛爆炸、管閥水沖擊爆炸等。因此,在保證安全閥的定期校驗、試跳的同時,還要確保缺水保護、超壓保護以及報警裝置水位顯示裝置的正常,鍋爐超壓、缺水、爆炸等事故就可避免。

          安全閥試跳過多的弊端:一是整定動作壓力改變,即原定啟跳壓力如1.2MPa,多次試跳后動作壓力變為1.0、0.8MPa等;二是閥體損耗,如閥芯磨損、銹蝕,回座時間長,封閉不嚴漏汽或動作壓力進步即不能按設定值動作;三是蒸汽熱損失大,排放噪音污染環境。

          8.蒸汽中的雜質對機爐設備的安全經濟運行沒有影響

          蒸汽中的雜質是指鹽分、泥垢和不良氣體。雜質摻進蒸汽中、沉積在金屬管壁上,會使傳熱能力降低,輕則使蒸汽吸熱減少,排煙溫度升高,鍋爐效率降低,重則使管壁溫度超過金屬答應的極限溫度而使管子燒壞。假如沉積在蒸汽管道閥門處,可能引起閥門動作失靈以及閥門漏汽。對電站鍋爐,假如雜質沉積在汽輪機的通流部分,則使蒸汽的通流截面減小,葉片粗糙度增加,甚至改變葉片型線而使汽輪機的損失增加,出力和效率降低,還將引起汽輪機振動造成事故。

          9.酸洗次數越多越好

          一般,使用一段時間后的鍋爐其鍋內壁可分為三層:水垢層、鐵銹層(Fe3O4、Fe2O3和FeO)、鐵基體(Fe)層。酸洗的目的是要通過化學反應清除鍋內壁上高壓水沖洗不掉的水垢層、鐵銹層(Fe3O4、Fe2O3和FeO),從而實現強化傳熱,保持較高的鍋爐熱效率。但酸洗用的鹽酸、硫酸和磷酸等在使水垢和氧化鐵銹層被除掉的同時,卻難免浸蝕到鐵基體(Fe)層,由于氧化鐵銹層的堆積不是均勻的,且金屬基體坑蝕氧化現象普遍存在。

          為保護金屬基體,人們常在酸洗時加進緩蝕劑(又稱抑制劑),常用的抑制劑有:烏洛托屏(六次甲基四胺)、福爾馬林(甲醛)、若丁、洗1D本胺硫脈等,用來控制腐蝕速度;在酸洗后加堿中和并在酸洗后加進凈水反復沖洗、鈍化。

          據悉,盡管采用了上述種種措施,但仍有不少鍋爐在酸洗后金屬管壁受到損傷,使用壽命縮短,特別是產業鍋爐,由于酸洗條件較差,原來不漏的鍋爐煙管脹接或焊接管頭經酸洗后反而發生泄漏、氧化坑蝕加重,又由于鈍化不到位、失效,金屬管壁除垢后產生氧化坑蝕,使用年限縮短。因此,酸洗次數越多對金屬管壁的浸蝕作用也越大,而且酸洗要耗費大量化學藥品,酸洗時產生的毒氣和排放物也對環境造成污染。

          因此,垢厚為0.5~1.5mm不宜采用酸洗,可用堿洗或新型除垢劑,垢厚達1.5mm才考慮酸洗,特別是對脹接鍋爐。

          10.漏風對鍋爐運行沒有什么危害

          有人以為,鍋爐漏風可以使鍋爐送風量減少,非但無害,反而節能。這是非常錯誤的熟悉。

          鍋爐漏風主要包括爐膛漏風、煙道漏風、空氣預熱器漏風。漏風對鍋爐運行的安全性和經濟性有很大影響,其主要危害表現在:

          (1)漏風增加了排煙量,也進步了排煙溫度,且漏風量增多,空氣預熱器熱風就用得少,排煙熱的利用率必然降低。因此,排煙熱損失增大、鍋爐熱效率降低;引風機出力加大而使電耗增加;同時受熱面的磨損加??;

          (2)爐底漏風會降低爐膛溫度使火焰中心上移,引起爐膛出口溫度升高。當高負荷運行爐膛漏風過大時過熱器有超溫的危險;而在低負荷運行爐膛漏風過大時可能引起燃燒不穩,或不完全燃燒,熱損失增加,甚至會發生爐膛滅火;

          (3)空氣預熱器漏風會使空氣短路進進煙道,使引風機出力大大增加,迫使鍋爐減負荷運行。漏風嚴重時,為保證燃燒所需的空氣量,加大送風機出力甚至還不能滿足燃燒用風量,這樣會使鍋爐帶不上負荷或造成燃燒不完全熱損失。

          因此,應盡量控制和減少鍋爐漏風:留意做到:①鍋爐檢驗時,盡量保證爐墻和煙道的嚴密性;②建立和切實執行運行中堵漏風制度;③運行中盡量降低爐膛負壓,嚴密封閉各處門、孔;④防止空氣預熱器低溫腐蝕。對產業鍋爐,還應保持渣斗處水封水位和除塵器灰斗排灰口密封。



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