论锅炉供暖中常见的问题

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  锅炉供暖是比较常见的供暖方式,但是由于锅炉在供暖运行中存在出力不到额定负荷,直接影响千家万户的供暖效果;燃烧效率偏低又影响节能降耗,究其原因:主要是现有炉拱型与配用煤种不适合,普遍存在着火推迟、大床温度偏低、强燃烧区火焰温度不高等;配风不力、漏风多、影响燃烧;炉内水循环流量太大,降低了炉膛温度以及运行管理不力的原因。这些问题的存在虽然比较普遍,但要解决这些问题,也并不是很难。有条件的单位,还可以采用如炉内强化燃烧术,向炉内吹入煤灰的复合燃烧技术等。
  1.炉拱与煤种的适应性
  炉拱与煤种的适应性对燃煤锅炉的出力和燃煤效率有决定性的影响,实践证明,改善炉拱的布置,适应煤种的要求,是提高锅炉燃烧率和增加出力的最有效措施。但是,炉拱与煤种的不适应性,在我们供暖行业中,存在较为普遍,主要表现在:着火堆一煤的引燃远离煤闸板500-1000mm燃烧不力—高温区温度不高,造成锅炉出力明显不足,燃效率偏低。这种现象的存在,着重要解决炉拱的布置与煤种的适应性,要做到针对性,达到最佳的燃烧工况,又要保持一定的适用性,以适应煤种变化,为此合理布置前拱、后拱、中拱和卫燃带尤为重要。大家知道,爐拱本身不产热,但它能促使炉内气流的混合,合理组炉内的热辐射和热烟气的流动,从而能达到保温促燃,提高燃烧效率的目的。为便于大家在实践中合理选择和布拱,特将拱的作用和点滴经验做简要介绍。
  前拱—俗称引燃拱,更为确切的应称为辐射换热拱,链条炉排上的新煤引燃,主要依靠前拱的辐射换热量,而辐射换热的多少,完全取决于前拱区的温度,因为辐射换热量与其的四次方成正比,因此希望拱高不要超过火焰高度,以保证拱有足够的火焰充满度,维持那里的高温,另外辐射换热量还与前拱的投影长度有关,特别要指出的是:拱长的影响要比拱高大得多,因此我们建议:前拱宜做成低而稍平的前段和高而陡的后段。然而,前拱区的温度取决于炉膛拱区的空气动力工况,即后拱的布置形成与及在前拱布置较高时,侧墙的传热作用也不能忽视,所以必须加强与后拱(含中拱),和平拱处卫燃带的配合才能奏效。
  后拱一俗称对流供,向前一起间接相燃作用,即在拱内强烈燃烧区内所产生的高温烟气,以5-7m/秒的流速,喷泉入拱外强燃烧区,以维持那里的高温,强化那里的燃烧,使之产生高温,从而加强前拱的辐射引燃,这样,在前后拱作用的配合下一起保温促燃作用,即在提高火床的燃烧和确保燃尽区的温度中,最后拱的另一个作用,火床的燃尽区一定要注意提高燃烧温度,不能因为负荷低或烧层薄等原因,出现大于500毫米的燃尽段,而产生冷风,降低燃烧温度。后拱第三个作用是促进烟气的混合,即在烟气喷人拱外强燃烧区时,在前拱的作用下烟气产生旋转,从而达到良好的混合作用。因此,后拱的长度一般是炉排:覆盖度可略作调整,但也不能低于40%。关于后拱高度,应以拱内燃烧区有足够的容积,保证空间燃烧的需要,同时,也是向燃尽区提供辐射换热的需要,以7MW热水炉为例,拱的出口高度约在800-1000毫米,后部出口高度在500毫米左右。
  中拱—后拱的继续,一般在煤种发生变化时,用增加或减少中拱的方法适应某种的变化,实践证明,是一种简而易行的方法。
  2.配风与燃烧
  关于配风,7MW上的链条热水锅炉,其配风系统一般设有六道调风门,供锅炉在运行中调节各段风量,以满足煤在炉排上的干燥、干馏、着火、燃烧和燃尽的需要。而前部的准备区段和后部的燃尽区段只需少量的风量,中间的强燃烧区和后拱内的燃烧区,则需较多的风量。那种集中在中间2—3道风门的配风,把前后风门关闭的做法不可取,因为:1)前后拱的作用没有充分得到发挥,燃尽段的冷风渗入,增加过剩空气量,燃烧温度不高。2)由于集中通风后的局部风量偏多,风压偏高,局部处在沸腾或半沸腾状态,致使飞灰量增加,尤其是飞灰中的含炭量达到60-70%(一般应在40%以下)。由于飞灰量增多,对尾部受热面的磨损和对除尘器效率均有影响,同时排烟温度相对增高,燃烧效率下降,耗煤量则增加。3)当煤质差时或将未燃尽的炉渣掺入再燃烧时,就会出脱火和燃烧温度提不起来的现象。为改变这种简单的集中配风方式,根据煤在前拱区、燃烧区和后拱区的分段燃烧进行合理配风的原则,前拱区的配风应以满足新煤干燥、干馏和着火的要求,所以对第一配风室的调风门,开度在1/6-1/8之间,风压在150-250pa,如通风室串风,也可以关闭;前拱区的第二道配风是提高拱区温度的关键,因此,不能关闭,开度在1/4-1/2之间,风压在500-600MPa。燃烧区的第三道配风,为配合强化燃烧将温度提高到1100-1300℃,让焦碳在这里充分燃烧,释放出大量热能,配风门的开度应达到3/4或更多一些,风压达到700-800pa,进入后拱区的燃烧区是第四或第五道配风,为保证对流拱向前间接燃和向后保温促燃的作用,第四道风门开度不低于1/2,风压同样也要达到700-800m,进入后拱区的燃烧区是第四或第五道配风,为保证对流拱向前间接燃和向后保温促燃的作用,第四道风门开度不低于1/2,风压同样也要达到700-800pa,第五道风门可减少到3/4-1/4风压降到600-700pa,燃尽区的第六道风门应尽量关小一些,要防止后端冷风漏入和阻止向落渣头内辐射过多的热量。如果是这样认真的分段合理操作配风,可以带来以下好处:1)充分利用炉排的有效面积,在炉排有效长度内,让煤充分燃烧并燃尽,提高燃烧效率,节省煤炭。2)利用前后拱的辐射和对流的作用,保持火焰中心,即炉膛温度的最高点在炉排的中心部位,以利四周的水冷壁能均匀受热,提高锅炉效率,同时又降低灰渣和飞灰的含碳量。3)充分利用火床面积维持炉膛空间的火焰充满度,关少漏风,保持合理的负压值,这样可以保持较高的炉膛温度,达到火床的充分燃烧,减少排烟损失。4)由于重视风量的配送,确保煤在充分燃烧时所需的空气量,不致因风压过大而出现“火口”或产生沸腾燃烧,因此飞灰量大大减少,飞灰中的含炭量也大大减少。除尘效果更好,同时也改善了环境。   关于漏风。加强密封,减少漏风,将炉内空气过量系数控制1.5以内,最大也不能超过1.8,是目前改善锅炉运行工况的当务之急,过量空气系数a值,是锅炉运行工况的重要特特征之一,其a值的大小说明锅炉运行的完善程度,合理的过量空气系数才能保证煤的完全燃烧,把各项热损失降为最小。为此要做好以下几方面的堵漏工作:
  排尾部排渣沟的密封,一般都利用水浆渣打沟密封,防止冷空气从渣沟漏人,降低对流拱内温度,影响灰渣燃尽和向前高温烟气的产生,从而降低了强燃烧区的高温,恶化燃烧工况,使排烟损失增加。
  炉膛漏风包括炉排侧封不严、炉门不严和炉床风室之间不严等,都会因漏风降低火炉膛温度,使煤在炉排上不能同步燃尽,同时还抬高火焰中心,引起炉膛出口温度升高,因此做好这几项堵漏工作非常重要,尤其是炉床风室之间漏风,对火床的燃烧影响更大,更应引起重视。
  3.锅炉的经济运行与管理
  关于经济运行。所谓锅炉的经济运行是在供暖运行过程中,对锅炉设备进行的各项操作,监督、调整、故障处理、巡回检查和维护保养等日常工作,而且要在满足供暖负荷参数的需求下高效运行,降低煤的消耗。由于供暖负荷随着室外气温的变化而变化,所以热水锅炉的运行工况始终不能稳定在工况下支行,即供暖锅炉的运行不能按照锅炉额定的设计负荷和参数运行,这也是燃煤供暖供水锅炉的运行特点,所以,必須随供的变化调整运行参数,适应天气变化。为使锅炉运行始终处在经济工况下运行,需注意以下几点:1)组织好燃烧,确保床上的煤在离煤闸板0.1-0.2米开始着火,且着火稳定,火床平正,长度适宜和燃烧完全。2)由于燃烧好坏与运行操作技术有很大关系,因此,必须进行认真的调整试验,确定合适的煤种,适应拱型的要求,确定向煤中掺入的水量,试验煤层厚度一般就不再变动,而靠改变炉排速度和通风量的大小来调整。满足负荷变化的需要。3)在燃烧的过程中,司炉操作人员必须巡回检查、确保着火、燃烧和燃尽基本保持预定位置,在负荷低时,燃烧和燃尽基本保持预定位置,在负荷低时,燃尽段也不能过长否则,会从灰渣中漏人大量冷空气,降低炉膛温度影响燃烧。
  关于供暖方式。提倡连续运行分时供暖,即供暖期热负荷的变化,应采用调整锅炉台数的办法解决,当超过二台炉同时运行时,只允许一台炉处在锅炉额定负荷的75%稍低的情况下运行,其余锅炉均应在额定负荷80%以上的经济工况下运行,这样既能充分发挥锅炉的潜力又能在最节省燃料的工况下运行。分时供暖主要在一天24小时内,根据气温和其它原因的变化而采用不同的供水温度,从而达到节能目的。
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