爐膛負(fù)壓

　　煤粉爐通常采用負(fù)壓燃燒，負(fù)壓燃燒是指爐內(nèi)壓力比外界大氣壓力低2～6mm水柱。

　　維持正常的爐膛負(fù)壓，不僅對(duì)鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行作用很大，而且對(duì)運(yùn)行調(diào)節(jié)十分有益。正常的爐膛負(fù)壓值是依靠調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的擋板開(kāi)度實(shí)現(xiàn)的，但主要是靠調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的擋板開(kāi)度來(lái)控制的。如果引風(fēng)機(jī)出力不足，或擋板調(diào)節(jié)失靈時(shí)，爐內(nèi)可能出現(xiàn)正壓狀態(tài)。此時(shí)，煙氣或火焰向外泄漏，不僅污染工作環(huán)境，而且對(duì)設(shè)備及人身構(gòu)成危險(xiǎn)。

　　當(dāng)然負(fù)壓太大也是不允許的。爐膛負(fù)壓太大，說(shuō)明引風(fēng)機(jī)抽吸力過(guò)大。此時(shí)，爐內(nèi)氣流明顯向上翹，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，引起汽溫升高或過(guò)熱器結(jié)渣。氣流上翹，火焰行程縮短，導(dǎo)致不完全燃燒。

　　爐膛負(fù)壓急劇升高時(shí)，還可能發(fā)生爐膛內(nèi)爆事故。

　　內(nèi)爆會(huì)造成水冷壁損壞或人身事故。

　　內(nèi)爆產(chǎn)生的原因一：引風(fēng)機(jī)運(yùn)行不正常，靜壓頭過(guò)高或擋板運(yùn)行不良;二：因滅火而切斷燃料供應(yīng)時(shí)，爐膛負(fù)壓急劇升高。

　　因此，在切斷燃料的同時(shí)，應(yīng)適當(dāng)關(guān)小引風(fēng)機(jī)擋板，以免負(fù)壓劇增。

　　此外，大型機(jī)組應(yīng)設(shè)置爐內(nèi)壓力報(bào)警和安全保護(hù)裝置。爐膛負(fù)壓波動(dòng)時(shí)，也可能是爐內(nèi)壓力波動(dòng)變化造成的。此時(shí)表明燃燒處于不穩(wěn)定狀態(tài)。燃燒脈動(dòng)時(shí)，負(fù)壓也隨著脈動(dòng)。所以，爐膛負(fù)壓是燃燒調(diào)整和鍋爐保護(hù)的重要參數(shù)。

　　爐膛負(fù)壓由極低突變正壓，此過(guò)程發(fā)生的時(shí)間極短，只有1～2秒，正壓值極高。這種情況下，極可能發(fā)生爐膛爆炸或“打炮”。

　　對(duì)于自動(dòng)化程度比較高的鍋爐，爐膛負(fù)壓超限時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警或保護(hù)動(dòng)作。但當(dāng)控制系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，則必須做出準(zhǔn)確、迅速的判斷和處理。

　　大型鍋爐運(yùn)行中，爐膛爆炸現(xiàn)象極少發(fā)生，但是一旦發(fā)生，破壞性很大。因?yàn)闋t膛爆炸的發(fā)生時(shí)間很短，只有1～2秒。所以，如何把燃料安全適當(dāng)?shù)厮腿霠t內(nèi)并對(duì)可能發(fā)生的爆炸做出判斷是十分重要的。

　　爐膛爆炸的原因是數(shù)量過(guò)多的燃料和空氣在爐膛內(nèi)未能及時(shí)著火燃燒，而以極高的速度進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)具有足夠的著火熱源時(shí)，在瞬間形成可燃性氣體，氣體容積急劇增加，爐內(nèi)壓力和溫度急劇升高。

　　需要注意的是，在鍋爐點(diǎn)火階段或燃燒不穩(wěn)定時(shí)，如果爐內(nèi)積聚了大量的未燃燃料，此時(shí)點(diǎn)火這很有可能造成爆炸。因此，運(yùn)行人員必須嚴(yán)格，準(zhǔn)確地按照運(yùn)行規(guī)程的操作順序控制燃料和空氣的投入并熟練掌握點(diǎn)火程序以及具有快速、準(zhǔn)確的判斷能力。

　　事實(shí)上，在破壞性爐膛爆炸發(fā)生之前，總要發(fā)生一些先導(dǎo)性事件。

　　例如，燃料的著火性能變差或點(diǎn)火裝置的能量不足以及未及時(shí)投入點(diǎn)火裝置。由于這些條件的變化，使送入爐內(nèi)的燃料與空氣未能及時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰追磻?yīng)的氧化物或惰性產(chǎn)物，因而積累了大量活性可燃易爆產(chǎn)物。這種積累過(guò)程需要持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。即爆炸發(fā)生前總要有一段較長(zhǎng)的孕育時(shí)間。

爐膛負(fù)低負(fù)荷穩(wěn)燃技術(shù)

　　1.提高一次風(fēng)氣流中的煤粉濃度提高一次風(fēng)氣流中的煤粉濃度，減少一次風(fēng)量，可減少著火熱;同時(shí)又提高了煤粉氣流中揮發(fā)份的濃度，使火焰?zhèn)鞑ニ俣忍岣?再加上燃燒放熱相對(duì)集中，使著火區(qū)保持高溫狀態(tài)。

　　這三個(gè)條件集中在一起，強(qiáng)化了著火條件，使著火穩(wěn)定性提高。

　　當(dāng)然，煤粉濃度并不是越高越好。煤粉濃度過(guò)高時(shí)，由于著火區(qū)嚴(yán)重缺氧，而影響揮發(fā)份的充分燃燒，造成大量煤煙的產(chǎn)生，此時(shí)還因揮發(fā)份中的熱量沒(méi)有充分釋放出來(lái)，影響顆粒溫度的升高，延緩著火?；蛘咭驌]發(fā)份燃燒缺氧，使火焰不能正常傳播，而引起著火不穩(wěn)定。

　　可見(jiàn)，存在一個(gè)有利于穩(wěn)定著火的佳煤粉濃度。有利于著火的佳煤粉濃度與煤種有關(guān)，揮發(fā)份大的煙煤，其佳煤粉濃度低于揮發(fā)份小的貧煤。

　　2.提高煤粉氣流初溫提高煤粉氣流初溫，可減少煤粉氣流的著火熱，并提高爐內(nèi)溫度水平，使著火提前。提高煤粉氣流初溫的直接辦法是提高熱風(fēng)溫度。

　　3.提高煤粉顆粒細(xì)度煤粉的燃燒反應(yīng)主要是在顆粒表面上進(jìn)行的，煤粉顆粒越細(xì)，單位質(zhì)量的煤粉表面積越大，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍娇?。燃燒速度就越高，火焰?zhèn)鞑ニ俣仍娇?，燃燒放熱速度越快，煤粉顆粒就越容易被加熱，因而也越容易穩(wěn)定燃燒。

　　試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，煤粉燃盡時(shí)間與顆粒直徑的平方成正比，當(dāng)鍋爐燃用煤質(zhì)一定時(shí)，提高煤粉細(xì)度能顯著提高煤粉氣流著火的穩(wěn)定性。不過(guò)煤粉顆粒細(xì)度受磨煤出力與磨煤電耗的限制，不可能任意提高。

　　4.在難燃煤中加入易燃燃料當(dāng)鍋爐負(fù)荷很低或煤質(zhì)很差時(shí)，可投入助燃用霧化燃油或氣體燃料，混入燃燒器出口的煤粉氣流中，來(lái)改善煤粉的燃燒特性，維持著火的穩(wěn)定性，有時(shí)為了節(jié)省燃油，也可混入揮發(fā)份較大的煤粉，以提高著火的穩(wěn)定性。

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