燃煤锅炉运行中常见问题与处理

发表时间:2020/4/30   来源:《电力设备》2020年第2期   作者:李军
[导读] 摘要:锅炉作为重要的能量转换装置,在工业生产与日常生活中给人们提供必需的能量,通过合理应用可以显著提高生产效率。
        (济南市市场管理局济南市特种设备检验研究院  山东济南  250000)
        摘要:锅炉作为重要的能量转换装置,在工业生产与日常生活中给人们提供必需的能量,通过合理应用可以显著提高生产效率。文中以燃煤锅炉为着手点,分析燃煤锅炉运行过程中存在的问题,并给出针对性的处理措施,提高燃煤锅炉运行效率。
        关键词:燃煤锅炉;常见问题;处理措施
        燃煤锅炉实际开展供热的过程中,主要是通过相关设备将煤炭送入炉膛燃烧而产生的高温烟气转化为温度较高的水或蒸气输送到外界,发挥供热的作用。因此,相关供热企业在应用燃煤锅炉供暖的过程中,需要全方面分析锅炉的使用方法,并实时监督其运行状况,确保锅炉能够安全平稳的运行,降低问题与危险事故出现的概率。
        1、影响燃煤锅炉运行的主要因素
        1.1 煤质
        燃煤锅炉在的运行过程相对比较复杂,进而会受众多因素的影响,其中主要煤炭质量作为主要影响燃煤锅炉运行的因素,由于煤炭的种类较多,在投入锅炉当中会产生多样化现象,若燃煤锅炉没有使用设计煤种,则极其容易影响锅炉的正常运行,甚至还会引发危险事故。
        1.2 水质
        水质将会直接影响锅炉的运行安全,若燃煤锅炉所使用的水质存在问题,则会导致锅炉受热面积盐过多或结垢,以及锅炉被腐蚀的现象,这不仅会影响锅炉的正常运行,造成锅炉传热效率降低,甚至还会引发爆管以及相关安全事故。
        1.3 负荷
        燃煤锅炉的整体结构主要取决于煤种,要想保障燃煤锅炉安全运行,则需要保障其负荷值处于稳定状态。然而,由于峰谷的差值存在一定的问题,导致锅炉经常处于超负载运行状态,炉膛燃烧条件无法满足燃煤锅炉标准,极其容易出现炉膛内火焰歪斜等相关问题的出现,从而影响锅炉的稳定运行,同时会为燃煤锅炉运行埋下安全隐患。
        1.4 锅炉结焦
        据实际调查分析,锅炉炉膛中心火焰的温度最高可达到 1600℃,此阶段煤灰处于熔融状态,然而周围水冷腔墙附近的烟气温度相对较低,若烟气灰尘与水冷墙接触,则会产生结焦的现象。除此之外,燃煤锅炉结焦的现象具有一定的差距,结焦严重时还会出现脱落的现象,严重影响炉内的正常气流运行,从而使炉底产生大量的水蒸气,促使炉内温度急剧下降,同时还会导致锅炉出现其他的问题,严重影响正常供热。
        2、燃煤锅炉运行方式问题的解决
        2.1 燃煤的选择
        锅炉房设计,以煤定炉。在对锅炉房进行设计时,应以当地的煤种类型,选择合适的锅炉炉种进行设计建造,根据不同的燃煤特性进行针对性的设计,运行时按照设计燃煤与合适的燃烧状态进行燃烧。根据设计煤种对给煤装置和炉拱进行合理设计,与传统的斗式给煤装置相比,分层给煤装置可有效提升燃煤的燃烧率。
        选择适用于设计煤种的炉拱技术,在实际应用过程中能够有效提升 10% 左右的节煤效果。锅炉运行,以炉定煤。在对现有的锅炉房进行运行管理时,要使用与锅炉的设计燃料相匹配的燃煤进行燃烧。充分结合锅炉实际的型号以及运行状况,严格地针对煤炭进行筛选、洗选、配煤处理,或者合理地应用煤炭炉前成型技术。若经过一系列预处理后的煤炭灰分含量控制在 10% 以下,煤炭的燃料效率也能有效提升 1% 左右。
        2.2 提高热运行效率
        燃煤锅炉作为我国北方主要的供热方式,在实际使用与运行的过程中,由于受多种因素的影响,进而在运行时存在问题,尤其是在点炉起火与停炉压火两个方面,而且这两个阶段能源消耗量相对较高,同时还会污染环境。其中燃煤锅炉处于停炉压火状态时,锅炉中的燃煤燃烧速度不断减慢,温度也会逐渐降低。若在停炉前添加煤炭,其不仅无法充分的减少,甚至还会产生一氧化碳等相关有害气体,严重影响燃煤锅炉的正常使用。


        而在起炉点火阶段,通常需要持续 15~30min才能够保障炉内的温度适用于煤炭燃点温度,所以说,在此阶段新煤并没有得到完全燃烧,从而产生大量的 CO 与煤烟。与此同时,燃煤锅炉通常会配备鼓风机使用,进而导致大量有毒气体飘到锅炉室,严重威胁工作人员的生命安全。针对燃煤锅炉间断性运行问题,可以合理的运用多样化供暖技术解决,合理的将燃煤锅炉产生的热量输送到供热管网系统,并有管网系统将锅炉热量输送到各个热力站,促使燃煤锅炉在运行的过程中只是承担基础负荷工作,避免锅炉在工作出现间断性的问题。在供热的开始与结束阶段,只有保障供热压力不大时,才能够让燃煤锅炉承担所有压力,进而保障锅炉稳定运行。
        针对气体不完全燃烧,提出以下四条综合改进措施:
        (1)保证炉膛温度。合理设计炉膛内辐射受热面面积,降低煤的水分,加强空气预热器换热效率,提高送风温度缩短热力准备时间,保证炉膛温度使燃煤充分燃烧。
        (2)保证充足的空气量。过量空气系数不宜过小也不宜过大,空气量过大会导致炉膛温度降低,空气量过小会造成缺氧环境,不利于燃烧。
        (3)加强扰动混合。设置炉拱和二次风,通过送二次风和一次风形成气流涡旋,加强扰动,也可通过对前拱和后拱的合理设计,让燃料与空气充分混合,保证合适的混合速度。
        (4)保证燃烧时间。增大炉膛高度或休积,保证燃煤燃烧时间,炉膛体积大可使气体流动速度慢,炉膛高可使气体燃烧时间长,对于挥发份少的煤,应加强炉排冷却以防止烧坏炉排。
        2.3 煤锅炉积垢问题与处理对策
        燃煤锅炉在实际运行工作的过程中,其内部循环水承担热能传递的主要功能。若循环水在进入炉内没有得到高效的处理,则长时间使用就会产生水垢,导致锅炉的传热效率不断降低。首先炉内水垢过多会存在燃料浪费的现象,而且碳酸钙是水垢的主要成分,其导热性较差,若炉内有大量水垢存在,则会导致热量供给不充足,进而需要不断增加燃料使用。其次,设备易损坏,水垢大量堆积后,不仅会影响燃煤锅炉管壁的导热性,而且一旦锅炉管壁的温度达到一定程度,则锅炉管壁会出现蠕变的现象,其强度也会不断的降低,影响燃煤锅炉的安全结构,甚至还会出现爆管的现象。
        不仅如此,还有可能会导致污染的现象增加,严重影响生态环境正常发展。因此,针对锅炉积垢的问题处理时,相关工作人员应该高效的处理循环水,并利用相关技术对水进行软化,确保其能够有效降低污染的现象,同时需要合理的分析氧含量等相关问题。除此之外,燃煤锅炉在实际运行的过程中,不仅需要根据实际情况对其进行排污处理,同时需要清理锅炉底部的污垢,并应用化学实验对其进行检测,确保燃煤锅炉能够安全稳定的运行,降低腐蚀与积垢出现的概率。最后,若燃煤锅炉出现积垢现象,并且锅炉内的循环水温度逐渐降低,进而在开展锅炉启动与停炉的过程中会发生低温酸腐蚀的现象,导致烟气中的颗粒会粘附在金属管道上,进而形成锅炉金属管道上积烟垢。不仅会出现这种现象,同时在燃煤锅炉实际启动与停炉的过程中,若温度变化较大,则会出现积垢脱落与松动等相关现象,进而导致燃煤锅炉内部堵塞,严重影响锅炉温度供给的质量。因此,要想保障燃煤锅炉稳定的运行,相关工作人员,应该分析锅炉内循环水的温度,尽可能将其保证在 50℃以上。如果燃煤锅炉正在处于低负荷运转现象,而且温度没有达到相关标准,则需要利用辅助加热的方法,弥补温度之间的差值,同时还需要提高烟气的流转速度,降低烟气中微小粒子的粘附情况,随后,再次对燃煤锅炉进行积垢处理,促使其能够高效稳定的运行。
        3、结语
        总而言之,供热企业在应用燃煤锅炉的过程中,应该全方面分析影响锅炉正常运行的因素,进而能够根据实际情况制定相应的对策,促进锅炉的正常运转,从而提高供热的效果,发挥节约能源的作用。
        参考文献:
        [1]李晓博.浅析燃煤锅炉运行与节能减排[J].建材与装饰,2019(30):218-219.
        [2]曹春德,曹博胜.提高燃煤锅炉效率的技术措施[J].南方农机,2019,50(15):274-275.
        [3]余仕良.燃煤锅炉烟气脱硝改造及运行总结[J].化肥工业,2019,46(01):29-32.
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