認(rèn)識(shí)使用蒸汽鍋爐中的十個(gè)熟悉誤區(qū)
網(wǎng)址：www.188289.cn 更新時(shí)間：2017-01-05 17:05 瀏覽次數(shù)：：58次
摘要：簡(jiǎn)述我國(guó)產(chǎn)業(yè)鍋爐運(yùn)行和浪費(fèi)燃煤的現(xiàn)狀和嚴(yán)重影響；為確保在鍋爐使用時(shí)安全、節(jié)能、環(huán)保等題目的全面治理，回納總結(jié)了爐膛負(fù)壓、蒸汽壓力波動(dòng)、爐膛壓力正負(fù)與安全、定期排污次數(shù)、燃料中的水分、過(guò)剩空氣系數(shù)和安全閥試跳等十個(gè)熟悉誤區(qū)，以進(jìn)步鍋爐治理使用的操縱技術(shù)水平。
關(guān)鍵詞：鍋爐；使用；熟悉；誤區(qū)
由于我國(guó)鍋爐燃燒設(shè)備、配套輔機(jī)的技術(shù)性能和質(zhì)量影響，鍋爐房治理水平和司爐工技術(shù)素質(zhì)偏低，造成產(chǎn)業(yè)鍋爐均勻運(yùn)行熱效率僅為60%~70%，運(yùn)行效率與設(shè)計(jì)鑒定效率相差10%~15%，白白多燒了15%~20％的燃煤。僅此一項(xiàng)，預(yù)計(jì)每年浪費(fèi)燃煤為5000~7000萬(wàn)t，排放煙塵800~1000萬(wàn)t，排放CO2氣體5~6億t，不僅嚴(yán)重浪費(fèi)能源，而且造成環(huán)境污染。因此，為了適應(yīng)生存和發(fā)展的需要，必須重視對(duì)鍋爐使用時(shí)安全、節(jié)能、環(huán)保等方面的全面治理。筆者根據(jù)20多年的專業(yè)技術(shù)工作經(jīng)歷，分析了如下十個(gè)方面常見(jiàn)的錯(cuò)誤熟悉，以利有關(guān)職員在澄清模糊熟悉、強(qiáng)化正確熟悉的同時(shí)，進(jìn)步鍋爐治理使用操縱技術(shù)水平。
1．爐膛負(fù)壓越大越好
燃煤爐假如不設(shè)計(jì)成負(fù)壓運(yùn)行，就不可避免地出現(xiàn)鍋爐四周煤、灰、煙、火星亂冒，污染危害工作環(huán)境。但這盡不是說(shuō)負(fù)壓越大越好。
爐膛負(fù)壓過(guò)大，其一是風(fēng)機(jī)電耗大大增加；二是爐膛漏風(fēng)增加，鍋爐熱經(jīng)濟(jì)性降低，不利于節(jié)能。大量未經(jīng)空氣預(yù)熱器加熱的冷風(fēng)從爐門(mén)、孔、墻漏進(jìn)，爐膛火焰均勻溫度降低，燃燒速度減慢，燃燼時(shí)間延長(zhǎng)，熱效率降低且水蒸汽在爐內(nèi)的輻射吸熱減少，對(duì)流吸熱量增加，對(duì)電站鍋爐來(lái)說(shuō)過(guò)熱汽溫升高，減溫水耗量增大，同時(shí)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(duì)沿程受熱面的磨損加??；四是會(huì)大大降低爐膛燃燒熱效率。根據(jù)燃燒化學(xué)原理：
ω∝pn
燃煤與空氣濃度一定，燃燒時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速度ω與反應(yīng)物壓力p的n次方成正比，即爐膛壓力高些對(duì)燃燒有利，負(fù)壓越大對(duì)燃燒速度越不利。因此，燃油爐大都設(shè)計(jì)成微正壓運(yùn)行方式，以進(jìn)步燃燒速度。
爐膛負(fù)壓是反映煤爐燃燒工況正常與否的重要參數(shù)之一。運(yùn)行中爐膛負(fù)壓變正，甚至加大引風(fēng)仍難以維持爐膛負(fù)壓，則表示引風(fēng)系統(tǒng)故障或爐膛水冷壁管或過(guò)熱器等汽水泄漏；爐膛滅火，則首先反映的是爐膛風(fēng)壓表劇烈擺動(dòng)并向負(fù)方向甩到頭。因此，爐膛負(fù)壓必須按規(guī)定運(yùn)行，一般應(yīng)維持在：產(chǎn)業(yè)鍋爐和產(chǎn)業(yè)爐為10~30Pa，電站鍋爐為20~50Pa，否則應(yīng)查明原因。
2．蒸汽壓力波動(dòng)對(duì)機(jī)爐設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行沒(méi)有什么影響
蒸汽壓力是蒸汽質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。汽壓波動(dòng)過(guò)大直接影響機(jī)組的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。汽壓波動(dòng)主要表現(xiàn)在汽壓過(guò)高、過(guò)低及汽壓變化速度上。運(yùn)行中要求汽壓的波動(dòng)幅值不能太大，而應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定。
汽壓過(guò)高很危險(xiǎn)，原因是：(1)因汽壓過(guò)高引起安全閥起動(dòng)，造成大量排汽損失；(2)安全閥萬(wàn)一發(fā)生故障不動(dòng)作，可能出現(xiàn)爆炸事故；(3)機(jī)械應(yīng)力大，會(huì)危及鍋爐、汽輪機(jī)及蒸汽管道安全，還可能引起調(diào)速級(jí)葉片過(guò)負(fù)荷；(4)蒸汽溫度正常而壓力升高時(shí)，機(jī)組末幾級(jí)葉片的蒸汽濕度增大，使其工作條件惡化，發(fā)生水沖擊。
汽壓過(guò)低，造成：(1)蒸汽做功能力減小，當(dāng)外界負(fù)荷不變時(shí)，汽耗增大，隨之煤耗增加，同時(shí)汽輪機(jī)軸向推力增加，易發(fā)生燒瓦事故，甚至?xí)蛊啓C(jī)被迫減負(fù)荷，威協(xié)機(jī)組運(yùn)行的安全。有資料表明，當(dāng)汽壓較額定值低5％時(shí)，汽輪機(jī)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(duì)汽壓的要求，終極影響生產(chǎn)。
汽壓變化速度是指單位時(shí)間內(nèi)汽壓的變動(dòng)值，表壓力／min。汽壓急劇變化對(duì)機(jī)爐設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大影響。(1)汽壓忽然降低，會(huì)引起蒸汽大量帶水而惡化蒸汽品質(zhì)、降低主汽溫；(2)汽壓急劇變化，受熱面金屬經(jīng)常處在重復(fù)或交變應(yīng)力作用下，發(fā)生疲憊損壞；(3)造成運(yùn)行參數(shù)（水位、汽溫）不穩(wěn)而調(diào)節(jié)困難。因此，有的鍋爐運(yùn)行規(guī)程中規(guī)定了汽壓的答應(yīng)變化范圍。例如，SG1025/18.2M319型鍋爐規(guī)定汽壓變化范圍是17.2MPa士0.2MPa。
3．爐膛壓力正負(fù)與安全沒(méi)有什么關(guān)系
爐膛壓力正常與否，對(duì)設(shè)備、人身的安全有相當(dāng)?shù)挠绊?。?fù)壓過(guò)大，加劇了對(duì)煙管、尾部對(duì)流管壁，如過(guò)熱器、省煤器的磨損，其磨損量比正常運(yùn)行狀態(tài)下大幾十倍。時(shí)間一長(zhǎng)，對(duì)流管壁會(huì)磨損減薄，且易出現(xiàn)主汽溫度偏高，發(fā)生超溫爆管等事故。正壓燃1fd9燒（燃油爐除外），對(duì)鍋爐安全運(yùn)行危害更大，主要有以下幾點(diǎn)。
(1)受熱面和爐排工況惡化；
(2)爐門(mén)、鋼架變形，爐墻裂縫；
(3)加劇對(duì)流管壁的磨損；
(4)金屬管壁過(guò)熱，破壞水循環(huán)；
(5)易使煙管脹口泄漏；
(6)蒸汽大量帶水，惡化蒸汽品質(zhì)，發(fā)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(guān)系，以確保鍋爐安全運(yùn)行。
4．定期排污次數(shù)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(chǎn)物，減輕爐管結(jié)垢，防止堵塞，降低鍋水含鹽量，強(qiáng)化傳熱效果。
有人以為，排污次數(shù)增多效果會(huì)更好。實(shí)在不然。頻繁排污一是浪費(fèi)大量熱量，影響供熱汽壓的穩(wěn)定；二是對(duì)鍋爐水循環(huán)不利；三是排污閥閥芯、閥桿盤(pán)根損耗大，漏泄、爆管現(xiàn)象增加；四是一臺(tái)鍋爐熱效率為60%，當(dāng)壓力升至1MPa時(shí)，每增加一次排污浪費(fèi)能源0.2%；當(dāng)壓力升至1.25MPa時(shí)，每增加一次排污浪費(fèi)能源0.5%，假如將排污率進(jìn)步到20％左右，能源浪費(fèi)就更大了；五是運(yùn)行職員勞動(dòng)量加大。
因此，定期排污必須按照“勤排、少排、均勻排”的原則進(jìn)行，每八小時(shí)至少排污一次，設(shè)專人操縱。一般規(guī)定，每個(gè)排污點(diǎn)一次排污的時(shí)間不得大于30s，嚴(yán)禁超時(shí)。
5．燃料中的水分越少越好
一般教科書(shū)中都介紹，燃料中的水分是有害成分，是燃料中的雜質(zhì)。水分會(huì)吸收燃料燃燒時(shí)的放熱，增加排煙損失，同時(shí)會(huì)使燃煤給煤給粉困難；假如燃料油中含水，會(huì)使火焰脈動(dòng)燃燒不穩(wěn)，甚至鍋爐滅火，因而有人以為燃料中的水分越少越好。實(shí)在，這是非常錯(cuò)誤的。
燃煤中的水分過(guò)少，一是揮發(fā)分輕易大量析出；二是儲(chǔ)煤有可能自燃；三是上煤過(guò)程中煤粉飛揚(yáng)，污染環(huán)境；四是對(duì)燃燒不利。因此，人們?cè)谂龅酱罅康募?xì)顆粒煤用于產(chǎn)業(yè)鍋爐燃燒時(shí)，還必須視原煤水分的多少，對(duì)原煤噴水8％左右，打團(tuán)，然后再送進(jìn)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(nèi)部則更好。原煤參適量水后所產(chǎn)生的H2O（水蒸汽）是三原子氣體，它能強(qiáng)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(qiáng)化。
6．爐膛過(guò)?？諝庀禂?shù)越小越好
爐內(nèi)燃燒狀況好壞，主要撒于風(fēng)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(guān)鍵要看爐膛過(guò)?？諝庀禂?shù)α1的大小。
α1是指爐膛出口處供給每公斤燃料的實(shí)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(chǎn)生及環(huán)境污染，減輕腐蝕及排煙熱損失。但α1過(guò)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(wěn)定，而且飛灰和碳黑將沾污、堵塞對(duì)流煙道、省煤器及空氣預(yù)熱器。假如增大到一定范圍內(nèi)，可使q3、q4降低，但排煙熱損失q2卻會(huì)增加。因此，適當(dāng)?shù)目諝饬烤褪鞘筿2、q3、q4之和為最小值，這時(shí)的過(guò)?？諝庀禂?shù)為最佳。實(shí)際運(yùn)行中空氣量的多少，主要靠氧量表來(lái)顯示，以指導(dǎo)風(fēng)量調(diào)節(jié)。一般規(guī)定，在70%~100％負(fù)荷時(shí)，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?xì)鉃?.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(yùn)行超過(guò)規(guī)定的壓力時(shí)能自動(dòng)開(kāi)啟排出蒸汽、使壓力恢復(fù)到正常的主要安全部件。近年來(lái)，隨著國(guó)家職能部分對(duì)鍋爐壓力容器治理的加強(qiáng)和鍋爐爆炸事故的時(shí)有發(fā)生，人們對(duì)安全閥的作用也日益重視起來(lái)。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(cuò)誤的。
通常，鍋爐不安全的事項(xiàng)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(yàn)、試跳的同時(shí)，還要確保缺水保護(hù)、超壓保護(hù)以及報(bào)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(guò)多的弊端：一是整定動(dòng)作壓力改變，即原定啟跳壓力如1.2MPa，多次試跳后動(dòng)作壓力變?yōu)?.0、0.8MPa等；二是閥體損耗，如閥芯磨損、銹蝕，回座時(shí)間長(zhǎng)，封閉不嚴(yán)漏汽或動(dòng)作壓力進(jìn)步即不能按設(shè)定值動(dòng)作；三是蒸汽熱損失大，排放噪音污染環(huán)境。
8．蒸汽中的雜質(zhì)對(duì)機(jī)爐設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行沒(méi)有影響
蒸汽中的雜質(zhì)是指鹽分、泥垢和不良?xì)怏w。雜質(zhì)摻進(jìn)蒸汽中、沉積在金屬管壁上，會(huì)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(guò)金屬答應(yīng)的極限溫度而使管子燒壞。假如沉積在蒸汽管道閥門(mén)處，可能引起閥門(mén)動(dòng)作失靈以及閥門(mén)漏汽。對(duì)電站鍋爐，假如雜質(zhì)沉積在汽輪機(jī)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?nèi)~片型線而使汽輪機(jī)的損失增加，出力和效率降低，還將引起汽輪機(jī)振動(dòng)造成事故。
9．酸洗次數(shù)越多越好
一般，使用一段時(shí)間后的鍋爐其鍋內(nèi)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(guò)化學(xué)反應(yīng)清除鍋內(nèi)壁上高壓水沖洗不掉的水垢層、鐵銹層(Fe3O4、Fe2O3和FeO)，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)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(shí)，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(xiàn)象普遍存在。
為保護(hù)金屬基體，人們常在酸洗時(shí)加進(jìn)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(lái)控制腐蝕速度；在酸洗后加堿中和并在酸洗后加進(jìn)凈水反復(fù)沖洗、鈍化。
據(jù)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(chǎn)業(yè)鍋爐，由于酸洗條件較差，原來(lái)不漏的鍋爐煙管脹接或焊接管頭經(jīng)酸洗后反而發(fā)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(chǎn)生氧化坑蝕，使用年限縮短。因此，酸洗次數(shù)越多對(duì)金屬管壁的浸蝕作用也越大，而且酸洗要耗費(fèi)大量化學(xué)藥品，酸洗時(shí)產(chǎn)生的毒氣和排放物也對(duì)環(huán)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(dá)1.5mm才考慮酸洗，特別是對(duì)脹接鍋爐。
10．漏風(fēng)對(duì)鍋爐運(yùn)行沒(méi)有什么危害
有人以為，鍋爐漏風(fēng)可以使鍋爐送風(fēng)量減少，非但無(wú)害，反而節(jié)能。這是非常錯(cuò)誤的熟悉。
鍋爐漏風(fēng)主要包括爐膛漏風(fēng)、煙道漏風(fēng)、空氣預(yù)熱器漏風(fēng)。漏風(fēng)對(duì)鍋爐運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性有很大影響，其主要危害表現(xiàn)在：
(1)漏風(fēng)增加了排煙量，也進(jìn)步了排煙溫度，且漏風(fēng)量增多，空氣預(yù)熱器熱風(fēng)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(fēng)機(jī)出力加大而使電耗增加；同時(shí)受熱面的磨損加?。?/span>
(2)爐底漏風(fēng)會(huì)降低爐膛溫度使火焰中心上移，引起爐膛出口溫度升高。當(dāng)高負(fù)荷運(yùn)行爐膛漏風(fēng)過(guò)大時(shí)過(guò)熱器有超溫的危險(xiǎn)；而在低負(fù)荷運(yùn)行爐膛漏風(fēng)過(guò)大時(shí)可能引起燃燒不穩(wěn)，或不完全燃燒，熱損失增加，甚至?xí)l(fā)生爐膛滅火；
(3)空氣預(yù)熱器漏風(fēng)會(huì)使空氣短路進(jìn)進(jìn)煙道，使引風(fēng)機(jī)出力大大增加，迫使鍋爐減負(fù)荷運(yùn)行。漏風(fēng)嚴(yán)重時(shí)，為保證燃燒所需的空氣量，加大送風(fēng)機(jī)出力甚至還不能滿足燃燒用風(fēng)量，這樣會(huì)使鍋爐帶不上負(fù)荷或造成燃燒不完全熱損失。
因此，應(yīng)盡量控制和減少鍋爐漏風(fēng)：留意做到：①鍋爐檢驗(yàn)時(shí)，盡量保證爐墻和煙道的嚴(yán)密性；②建立和切實(shí)執(zhí)行運(yùn)行中堵漏風(fēng)制度；③運(yùn)行中盡量降低爐膛負(fù)壓，嚴(yán)密封閉各處門(mén)、孔；④防止空氣預(yù)熱器低溫腐蝕。對(duì)產(chǎn)業(yè)鍋爐，還應(yīng)保持渣斗處水封水位和除塵器灰斗排灰口密封。
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