工業鍋爐的工作原理及其應用分類
工業鍋爐的工作原理及其應用分類
概述
鍋爐是一種能量轉換設備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學能、電能，鍋爐輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機熱載體。鍋爐按用途分為電站鍋爐、工業鍋爐、車船用鍋爐、生活用鍋爐等。工業鍋爐是為工礦企業提供蒸汽或熱水(熱水鍋爐)以滿足生產工藝、動力以及采暖等需要的鍋爐。
工作原理
應用
分類
1.按結構可分為：火管鍋爐和水管鍋爐。
①火管鍋爐
它是在立式或臥式的鍋殼中除火筒以外，還裝置若干煙管。燃料在燃燒室中燃燒后產生的高溫煙氣流過這些煙管加熱鍋水，然后排入煙囪。與火筒鍋爐相比，它由于煙管數量多，受熱面積增大，排煙溫度較低，熱效率較高，鋼材耗用量和鍋爐體積都比較小。圖1是臥式回火管鍋爐?；鸸苠仩t的蒸發量一般都不大于15噸／時，工作壓力一般不大于1.6兆帕，燃煤的熱效率一般為70％左右，全部自動化操作的燃油鍋爐，熱效率可達到85％。
②水管鍋爐
大多用作容量較大、壓力較高的工業鍋爐。水管式鍋爐有自然循環式和直流式兩種。自然循環的水管鍋爐有單鍋筒和雙鍋筒等結構。圖2是雙鍋筒水管鍋爐。這種鍋爐在對流管束后一般設置省煤器，有時還設置空氣預熱器，以降低排煙溫度。燃煤時效率可達80％，燃油時更高一些。在直流式工業鍋爐中沒有鍋筒，由盤繞在爐膛內壁的管子和后面的對流管束組成受熱面。給水從管子的一端進入，蒸汽從另一端輸出。直流式工業鍋爐體積小，一般帶有汽水分離器和自動控制裝置。
2. 按出口工質壓力可分為常壓鍋爐、微壓鍋爐、低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐、超臨界壓力鍋爐和超超臨界壓力鍋爐。2.5MPa以下的鍋爐稱為低壓鍋爐，6.0MPa以上的稱為高壓鍋爐，壓力介于兩者之間的稱為中壓鍋爐。
3. 按鍋爐水循環形式分類：、可以分為自然循環鍋爐和強制循環鍋爐(包括直流鍋爐)。
4. 按所用燃料和能源可分為固體燃料鍋爐、液體燃料鍋爐、氣體燃料鍋爐、余熱鍋爐和廢料鍋爐。
5、按鍋爐容量分類：蒸發量小于20t/h的稱為小型鍋爐、蒸發量大于75t/h的稱為大型鍋爐，蒸發量介于兩者之間的稱為中型鍋爐。
選型指南
業在鍋爐選型中要考慮的問題概括如下：
1、 企業本身在生產工藝上或采暖供熱上需要多少蒸汽和熱水的供熱量。
2、 鍋爐蒸汽參數或熱水參數。
3、 進行蒸汽鍋爐和熱水鍋爐選用關系分析。
4、 工業鍋爐爐型的選擇。
5、 鍋爐燃用的煤種。
6、 其他如外形尺寸、負荷變化等。
具體選型步驟：
1、如何確定鍋爐的容量和臺數
選購鍋爐時如何確定鍋爐的容量是一個重要的問題。一般地說應根據生產工藝上用汽量或采暖面積及生活用熱水需要的供熱量來確定鍋爐的出力或容量。首先用戶要弄清總的負荷范圍；其次是高峰情況，包括高峰負荷持續時間，高峰的頻率，也就是高峰出現的周期性，例如每月高峰出現次數，每周、每月以及一年內冬夏季的差異。摸清總的負荷需要和高峰后就可以考慮設備容量和臺數選擇。在選擇時還要考慮事故停爐備用量問題。備用量一般來說是指一臺備用鍋爐。這需要根據用戶本身的重要性來確定，如果生產使用上連續性要求較高必須認真考慮備用設備的問題。
一般鍋爐的經濟負荷在額定負荷75%以上，所以經常應使在用的鍋爐的實際負荷是在機組本身額定負荷50%以上，也就是說制造廠提供的設備在額定出力50%~100%間應保持穩定的高效。以往用戶為了安全起見時有購置過多富余量情況，致使設備常期在低負荷下運行，很不經濟。一般總容量在8噸/時或熱功率在6兆瓦（MW）以上的鍋爐房，以選用三臺的設備容量較合適。由于冬、夏季的差異，可以選購不同出力的設備。但是對于新建鍋爐房選擇出力相同設備在操作、維修、管理等方面都有比較方便、經濟。這樣的鍋爐房輔機配套布置可以合理安排。如果考慮到高、低峰和冬、夏季等差異較大情況下，也可選擇二大一小的設備。根據情況需要新建鍋爐房，選擇比三臺更多一些設備亦可，但不宜過多，與其采用很多臺的設備不如選擇高一檔容量的設備。在目前國內設備質量情況下，考慮備用機組是必要的。
國外設備的可靠性利用率較高，但是他們考慮到初投資費用與日后運行維護費用相比數目小，所以一般都考慮備用設備。萬一有事故停爐情況發生就把備用設備頂上，這樣就保證了使用要求。國外在對設備調節比上有較高要求時，主要著重于燃燒設備選擇上。我國目前燃燒設備品種還不多，在這方面選擇余地并不多。
國外對高峰時間不長的負荷，建議用蓄熱器或大水容量的出力較大的鍋殼式蓄熱型內燃鍋爐（Thermal Storage Boiler）來承擔。
蓄熱器是一個體積較大的蓄熱容器和附屬的調節閥門、管理等組成的裝置，是蓄聚熱能的設備。蓄熱器存放蓄聚的介質大都是水（亦有其他介質蒸氣等）。貯存于蓄熱器中的高溫水隨時可釋放蒸汽以滿足生產需要。它能使鍋爐經常在高效穩定負荷下運行，因此是一種節能裝置。它在某種程度上能減小工礦企業對鍋爐設備投資。我國很多工礦企業的用汽量在一天24小時內是不均勻的，有高峰、有低荷。一班制工廠早晨8時上班，在9時后各車間用汽負荷迅速上升，中午12時稍有降低，在下午1點左右又升至高峰，到四點左右負荷又回至低荷甚至壓火。二班制、三班制負荷情況各異。因此鍋爐的操作運行要求較高。如果工廠高、低負荷，瞬時變化很大，為了保持汽壓穩定，和一定的鍋爐效率就必須有完善的燃燒自動控制裝置。采用蓄熱器后，鍋爐可經常保持在額定負荷或經濟負荷下運行，簡化了操作運行。在工廠熱負荷達高峰時，蓄熱器能釋放蒸汽，當熱負荷低時，鍋爐生產的多余蒸汽，可蓄貯在蓄熱器內。選擇蓄熱器前，工礦企業應對本部門用汽負荷進行統計，畫出負荷曲線。分析研究負荷分配的情況及均衡用汽量的辦法，最后確定有無選用蓄熱器的必要。
2、如何確定蒸汽和熱水的參數
用戶要根據使用要求確定蒸汽或熱水參數。工礦企業在生產上所需要的鍋爐大多是蒸汽鍋爐。蒸汽大多用于生產中需要一定溫度的熱量來滿足生產工藝上要求的情況，如紡織印染、食品制糖、橡膠造紙、石油化工等行業。因此要按照生產工藝規定要求，確定鍋爐的飽和蒸汽參數。飽和蒸汽的優點就是能保證生產上需要的恒定溫度。
一般鍋爐的壓力總是要高于生產上需要的飽和蒸汽壓力，其理由是要克服管道或管網中壓力損失。目前很多情況是鍋爐銘牌壓力遠大于生產上需要的壓力。例如很多用戶選購了13壓鍋爐，而實際上只用5表壓或6表壓的運行壓力。在這樣低壓力下運行，對蒸汽品質有不良影響。因為壓力降低，蒸汽比容增加，出口處流速大大增加，使蒸汽帶水現象上升。一般生產實際需要的壓力加上克服全部管道阻力需要的壓降后再加上25%~30%的壓力余量就已夠了。
給水泵的揚程按鍋爐銘牌配套，鍋爐實際運行壓力過低，給水泵電能消耗顯然是極大浪費。
用于小型發電廠的鍋爐蒸汽參數，可按汽機需要參數配。大部分用25表大氣壓的過熱蒸汽。如果汽機是13表大氣壓的過熱蒸汽，則鍋爐應選用16表大氣壓的過熱蒸汽參數為宜，這樣可使蒸汽品質更加好一些。
對于城市、工廠采暖供熱所需要的熱水鍋爐，目前常用的溫度參數為供、回水溫度95/70攝氏度。目前國內城市供熱有三種型式；熱電廠、區域鍋爐房以及分散的小容量鍋爐房供熱。前二者為集中供熱，以區域鍋爐房供熱為發展方向，當前以分散小容量鍋爐房為多。對于區域集中供熱，高溫熱水鍋爐、供、回水溫度將發展130/70參數。目前熱水鍋爐產品中已有95/70、115/70、130/70三檔可供選擇。實際使用中的熱水鍋爐運行壓力大部分低于設計壓力，主要是受原管網系統限制。
3、蒸汽鍋爐和熱水鍋爐選用關系
由于熱水采暖比蒸汽采暖節能舒適，及節能要求蒸汽采暖改為熱水采暖。擔是在不少工礦企業的生產工藝上仍需要蒸汽加熱，因此企業用戶就存在既需要蒸汽又需要熱水的情況。在這種情況下如何選型是一個比較復雜的問題。需選用什么設備要具體分析。大致估計有以下幾種情況：
A、工礦企業經常使用的蒸汽量很大而采暖用熱水量不大進，可用蒸汽鍋爐，另外配置面式熱交換器生產熱水。
B、當采暖系統使用熱水量很大，需要的蒸汽量很小，但壓力較高時，不妨在熱水鍋爐外另設置一臺小的蒸汽鍋爐用為汽源。
C、當熱水量和蒸汽量都比較小時可選用汽、水兩用的鍋爐。
D、當熱水量和蒸汽量都是很大時，則要從系統上來研究。
4、燃煤品種和選型關系
我國絕大部分工業的生活鍋爐的燃料是煤。煤的特性比較復雜，例如無煙煤難于著火，高灰分劣質煤亦不易著火，褐煤雖然揮分很高，但水分亦高，著火亦較難。這些難著火的煤對爐拱設計都有特殊要求，這方面的問題比較復雜。工業發達國家，鍋爐燃燒品種經過篩選比較穩定。我國市場上供應的大部分是原煤，而原煤來源的品質都難以保持穩定。特別地方小窯煤產的煤投入市場，使燃煤品種更加復雜。因此用戶在選購設備之前，必須和當地燃料供應部門認真研究燃煤品種的發展趨勢，以保證爐型、拱型適宜。
5、工業鍋爐型的選擇
A、燃燒設備的類型
選擇燃燒設備首先決定于企業用戶使用的燃料品種，但是燃燒設備在燃料適應程度上亦交錯。簡單概括如下：
鏈條爐排在爐拱的配合下能燃用較廣泛的煤種。但是在已給定的爐拱下，燃煤的適應性亦在一定范圍。由于鏈條爐排的金屬耗量較大，發熱值低的燃煤需要大的爐排面積，金屬耗量隨之增大。所以鏈條爐排適用于中等以上燃煤（發熱值在4000大卡/小時以上），尤其是適宜于優質煤。
往復爐排能使燃煤生產攪拌作用，因此燃用煤種較廣泛。但是由于往復爐排冷卻的條件下不如鏈條爐排，適用燒灰分較多的燃煤，因為灰分能起到保護爐排片不能使它過熱而燒壞。適用于熱值在2700~4500大卡/公斤的燃煤。
拋煤機倒轉爐排具有燃煤適應性廣的特點，但不適宜燒無煙煤，因為無煙煤的層燃爐上需要長后拱，而拋煤機要開式爐膛，帶二次風。拋煤機帶有半懸浮燃燒性質，調節負荷靈敏。但是拋煤機爐排煙含塵量高。所以要發揮拋煤機爐優點首先要把降低排煙含塵量工作做好。如原煤顆粒度中細屑不能多，爐內二次風的運用，飛灰收集復燃裝置等等措施跟上，把排煙含塵量減小到接近或略高于鏈條爐的水平，用戶才能選用。
沸騰爐是國內、外都在積極開發的新爐型。國外發展沸騰爐側重于環保角度的考慮，國內則更多側重燃用劣質煤上的考慮。它能燃用1300大卡/公斤發熱值以上的任何煤種。在燃用優勢煤和低質煤時，燃燒室受熱面布置，操作方式等方面有所不同。沸騰爐金屬耗量較小，成本低，有較大發展前途。
煤粉爐總的說不適宜于20噸/時容量以下的小型工業鍋爐，這是由于輔助裝置復雜，不經濟。我國中南地區采用煤粉、甘蔗渣兩用爐也都是10噸/時以上容量。
B、“鍋”的型式的選用
在“鍋”的型式上目前有：鍋殼式（火管）、水火管混合式、水管式三種，三種型式各有特點。鍋殼式和水火管式適宜于較小容量的鍋爐，如4噸/時及以下容量。水管鍋爐適宜于容量較大的鍋爐如4噸/時及以上鍋爐?？偟恼f水管鍋爐安全性好。在同樣外形尺寸條件下水管鍋爐的爐膛可以稍高一些，布置爐拱條件比鍋殼式和水火管式要好，有利于燃燒。
6、其他因素和選型關系
除了鍋爐出力、工質參數、燃煤品種三個最基本因素外還有其他方面如外形尺寸、負荷波動性、水源水質、空氣污染、機械化、自動化程度，都和主、輔機選型有關。鍋爐外形尺寸對于在原有鍋爐房內擴建須加以考慮，例如同樣型號的10噸/時，6噸/時和6.5噸/時雙鍋筒橫置式（SHL）鍋爐，不同廠的產品，尺寸高低相差很大，用戶要摸清制造廠產品情況。
維護保養
1、保養方法
1).鍋爐的給水必須經過合格的處理，這是延長鍋爐壽命，保證運行安全的重要事項。
2).給水溫度應盡量與爐體溫度接近，最好在20℃以上。?
3).必須定期對低水位切斷裝置進行檢查保養及清洗。水位控制器每月至少清洗一次，水位表每天至少沖洗一次。水位表沖洗應處于最高水位；沖洗后水位應不低于最低安全水位，如一次沖洗不凈，可多次沖洗，但必須在最高水位時沖洗。
4).需要定期進行排污操作，每天（每班）至少一次，排污后應檢查排污閥是否因污物影響而有泄漏現象；如有則必須予以排除。?
5).停爐而沒有保持蒸汽壓力時，鍋爐蒸汽空間會產生負壓而滯留空氣，因此再次升火燃燒時應先打開總汽閥。?
6).煙管積灰后，將導致排煙溫度升高，從而使鍋爐的效率降低，使燃料的消耗增加，故應定期打開前后門蓋，刷除或吹除煙管積灰。
2、停爐保養與防腐
1).鍋爐在停爐之后，為防止鍋內腐蝕，必須進行保養。?
2).短期保養?？刹捎脻癖ｐB法；即停爐后，將爐水加滿，將空氣全部排出。?
3).長期保養?？刹捎酶杀ｐB法，即停爐后將爐水放掉，打開下部手孔，吹干鍋內積水，并通過下部手孔處，投入干燥劑，且應定期更換，開始可每月檢查更換—次，以后可三個月一次。但應注意，在鍋爐啟用前，務必取出全部干燥劑。
3、監視與維護
1).鍋爐運行中，每隔1小時對設備進行一次檢查，重點檢查鍋爐安全部件和轉動設備的運行情況。
2).鍋爐設備的檢查、試驗及定期操作等項目周期，作出具體的規定，并以圖標形式載入現場。
3).運行人員根據檢查的情況及時填寫記錄。
4).必須經常保持現場清潔，做到無雜物、無積灰、無積水、無油垢。
注意事項
工業鍋爐水處理需注意的事項
工業鍋爐水處理的主要內容是水的軟化，即除去水中的鈣鎂硬度鹽，防止鍋爐結垢，設備為軟水處理器，也習慣地成為水處理器。為了防止鍋爐之前將其進行軟化處理，把水中能引起鍋爐結垢，腐蝕的鹽類及其他雜質先行出去，使給水符合國家規定的水質標準。
一、常用的鍋爐水處理技術是鍋爐加藥與鍋外離子交換法兩種。鍋爐加藥法是向鍋爐投加適量的化學防垢劑，使之與鍋水中鈣、鎂離子等致垢物質發生化學的、物理的或物理化學作用，生成難溶物質的沉淀，形成松散的水垢，通過鍋爐排污除去，以達到防止或者減輕過內結垢的目的。
給水除氧是防止鍋爐金屬腐蝕，保證鍋爐熱力系統安全運行的重要措施之一。目前除氧處理常用的主要有熱力除氧、真空除氧、化學除氧及其他新型開發的除氧方法等，其中最常用的鍋爐水處理技術是熱力除氧。
二、鍋爐水處理技術中鍋爐水處理特點鍋爐水處理是通過向鍋爐內投入一定數量的軟水劑，使鍋爐給水中的結垢物質轉變成泥垢，然后通過排污將泥垢從鍋爐排出，從而達到減緩或防止水垢結生的目的。這種水處理主要是在鍋爐內部進行的，故稱為鍋爐內水處理。鍋爐水處理有以下特點：
1.鍋爐水處理不需要復雜的設備，故投資小、成本低，操作方便。
2.鍋爐加藥處理法是最基本的水處理方法，又是鍋外化學水處理的繼續和補充。經過鍋外水處理以后還可能有殘余硬度，為了防止鍋爐結垢與腐蝕，仍加一定的水處理藥劑。
3.鍋爐水處理還不能完全防止鍋爐結生水垢，特別是生成的泥垢，在排污不及時很容易結生二次水垢。
4.鍋爐加藥處理法對環境沒有污染，它不像離子交換等水處理法，處理掉天然水多少雜質，再生后還排出多少雜質，而且還排出大量剩余的再生劑和再生后產物。而鍋爐加藥處理方法是將水中的主要雜質變成不溶性的泥垢，對自然不會造成污染。
5.鍋爐加藥純理法使用的配方需與給水水質匹配，給水硬度過高時，將形成大量水渣，加快傳熱面結垢速度。因而一般不適用于高硬度水質。
三、鍋爐加藥適用范圍
根據鍋爐水處理特點，只要符合下列條件就可以采用鍋爐加藥劑水處理法:
1.鍋爐沒有水冷壁管；
2.在運行中能保證可靠地排除鍋爐內所形成的水渣；
3.通過加藥而形成的泥垢，不會影響鍋爐安全運行；
4.使用單位對蒸汽品質要求不高
故障排除
1、鍋內缺水
當鍋內水位低于最低許可水位時，稱為鍋內缺水。它又分輕微缺水和嚴重缺水。
輕微缺水：當鍋爐水位從玻璃管（板）水位計內消失后，采用沖洗水位計和“叫水”的方法，水位能重新出現的，稱為輕微缺水。
嚴重缺水：當采用沖洗水位計和“叫水”后，鍋內水位仍然不能在玻璃管（板）水位計內出現的，稱為嚴重卻水。
鍋內嚴重缺水時，會造成爐管爆破事故。在爐管或鍋筒燒紅的情況下，如處理錯誤，進行大量上水的話，則水接觸燒紅的爐管或鍋筒時，便產生大量蒸汽。由于汽壓突然猛增，就會造成鍋爐爆炸事故。特別時壓力高、水容積又較大的鍋殼式鍋爐，爆炸時的威力也就更大。因此，鍋內嚴重缺水時，嚴禁向鍋內上水，應采取緊急停爐措施。
造成鍋內缺水的原因很多。據國家勞動部門的統計資料分析，其中主要由運行人員勞動紀律松弛與誤操作所致的約占70%左右。例如長期忘記上水；排污后忘記關閉排污閥或關閉不嚴；水位計不按時沖洗，使水位計旋塞堵死，形成假水位等等。其余30%是由于設備缺陷或其它故障造成的。如給水設備突然發生故障，或者水源突然中斷，停止了給水等。因此，要杜絕鍋內缺水事故，關鍵是加強對鍋爐運行人員遵守勞動紀律的教育，只要運行人員具有高度的責任感，又熟練地掌握了操作技術，即使發生設備故障，也完全能及時排除鍋內缺水事故。
2、鍋爐超壓
鍋爐超壓就是鍋爐運行時的工作壓力超過了最高許可工作壓力。
造成鍋爐超壓，發生鍋爐爆炸事故，多屬盲目的提高鍋爐的工作壓力或司爐擅離崗位，鍋爐處于無人管理的結果。因此，不能盲目的提高鍋爐工作壓力。如需要提高鍋爐的工作壓力，必須經過有關部門嚴格的技術鑒定。另外，從鍋爐超壓爆炸的事例中可以看出，培訓司爐人員和加強崗位責任制的重要性。
有時壓力表、安全閥同時失靈，也有可能造成鍋爐超壓。
3、鍋內滿水
國內滿水就是鍋內的水位超過了最高許可水位線，嚴重時蒸汽管道內發出水沖擊聲。
鍋內滿水一般是由于運行人員疏忽大意，上水過量。發生了鍋內滿水時，應立即打開排污閥，放出過量的水，使水位維持正常即可排除鍋內滿水。
4、汽水共騰
汽水共騰的特點是水位計內水面發生劇烈上下波動，鍋水起泡沫，蒸汽中大量帶水，嚴重使管道內發生水沖擊。
發生汽水共騰的主要原因是鍋水含鹽量太高。因此，防止汽水共騰的主要措施是控制鍋水含鹽量在臨界含鹽量之內。加強給水處理以及加大連續排污量，也是防止汽水共騰有效措施。
5、爐管爆破爐管爆破時有顯著的爆破聲、噴汽聲，這時水位迅速下降，汽壓明顯降低，一般無法維持汽壓、水位，必須緊急停爐。
一般工業鍋爐發生爐管爆破的主要原因是給水處理不良或根本沒有進行給水處理，引起結垢或腐蝕而造成的。鍋內結垢是因為給水硬度長期超過規定標準，在爐管內壁沉積成水垢，甚至將爐管堵死。腐蝕是由于給水中含氧量或酸價超過允許規定而造成。據調查，不少單位由于對給水處理工作不重視，造成爐管爆破或爐管堵死、鍋爐報廢的事故相當嚴重，已足以引以為戒。因此，只有加強水處理方面的管理工作，才能從根本上杜絕爐管爆破事故，而且還可以做到節約大量的燃料、鋼材、人力、財力。
其次，由于鍋爐嚴重缺水使爐管過熱，也會造成爐管爆破事故，而爐管爆破事故又很快造成缺水。因此，爆管、缺水又常?；橐蚬?。所以，鍋爐在運行中嚴密監視水位，對于防止鍋爐缺水，爆管事故十分重要。
6、爐膛爆炸
當爐膛內可燃物質與空氣混合的濃度達到爆炸極限范圍時，遇到明火就會發生爐管爆炸或爆燃。爐膛爆燃時，火焰從鍋爐的點火孔、看火孔等處向外噴出，極易傷人。爐膛爆炸時會造成爐膛倒塌，鍋爐損壞，并嚴重威脅人身安全。
各種可燃物質與空氣混合時，都存在著一定的爆炸濃度極限范圍，過低或過高的濃度下都不易發生爆炸。下表列出在室溫和大氣壓力下部分可燃物質與空氣混合時的爆炸濃度極限范圍。
燃用燃料油（重油）、天然氣、干氣、煤氣和煤粉的鍋爐，在實際運行中很難使燃料完全避免出現爆炸濃度極限的范圍，尤其在點火時，由于操作不當極易因此而發生爐膛爆燃或爐膛爆炸事故。
以燃料油（重油）、天然氣、干氣、煤氣和煤粉為燃料的鍋爐，在運行中為了預防爐膛爆炸或爆燃，必須先引風5分鐘以上才能點火；點火應給用火把而不允許用爐膛余熱點火；運行中爐內可燃物質的溫度不宜太高，鼓風、引風量配合要平衡。
7、二次燃燒
鍋爐尾部沉積的可燃物質，重新著火燃燒的現象稱為二次燃燒。鍋爐發生二次燃燒時，會把省煤器、引風機燒壞，嚴重時也可能把鍋爐尾部全部燒毀。
鍋爐尾部沉積的可燃物質，如炭黑、油怠、煤粉等，主要是由于不完全的燃燒而帶入鍋爐尾部的。尤其在點火與停爐時，最容易造成燃燒不完全，使鍋爐尾部沉積大量可燃物質。這些沉積物降低了尾部受熱面的傳熱效果，使排煙溫度升高。當排煙溫度上升到一定值，又有足夠的氧氣助燃時，便會發生二次燃燒、
有的二次燃燒是在停爐幾分鐘或幾小時以后發生的，這與可燃物質的著火點和散熱條件有關。運行著的鍋爐尾部煙氣流速較快，可燃物質所產生的熱量很快被煙氣帶走，只能緩慢的氧化，不能達到著火燃燒。而停爐后，煙道中的煙氣停止了流動，可燃物質氧化產生的熱量不易散失，溫度就會升高。如果爐門或煙道擋板關閉不嚴，漏入新鮮空氣助燃，就造成了停爐后的二次燃燒。
為了防止鍋爐尾部發生二次燃燒，其根本措施是杜絕可燃物質在鍋爐尾部沉積。為此，在點火時，如果點不著火，必須立即停止向爐膛內供給燃料（如煤、油、氣等），嚴防將可燃物質帶入鍋爐尾部。在運行中，應加強吹灰，配風適當，使燃燒完全，不冒黑煙。停爐后，要監視省煤器的溫度，若突然升高數十度，即已引起自燃，要立即采取滅火措施。
為了及時消除二次燃燒，可使用二氧化碳滅火器滅火，也可以在鍋爐尾部受熱面處裝設蒸汽滅火管。蒸汽滅火管應該布局均勻，對煙氣的阻力要小，不影響吹灰，嚴密不漏，其排氣量要足以窒息二次燃燒。
8、鍋爐熄火
鍋爐熄火又叫鍋爐滅火。它是指鍋爐在正常運行中的突然熄火。突然熄火是燃油鍋爐在運行中的常見故障。9、爐墻損壞爐墻損壞
爐墻損壞爐墻損壞的現象是：除渣機內有跌落磚塊；爐墻支架、外殼或拱磚的吊裝件溫度突然升高，甚至燒紅；爐墻轉交處，以及爐墻與鋼架、過墻套筒等接觸處的石棉填料大量跌落，以致冷風侵入爐膛過多，爐溫降低，鍋爐負荷減少；外爐墻嚴重凸出裂開，有倒塌的危險。
爐墻損壞的原因：在設計方面，爐拱及爐墻結構不合理，阻礙鍋爐受壓元件的正常膨脹；水冷壁管布置的少；燃燒器位置不正確，使部分爐墻及爐拱溫度過高。在運行方面，燃燒火焰調整不當，火焰中心偏移；長期正壓燃燒，爐膛溫度過高，飛灰熔點低，爐膛結焦嚴重；生火、停爐及增、減負荷過急，使爐墻、爐拱驟冷驟熱；除焦渣時碰壞爐墻；爐膛內可燃氣體發生爆炸沖擊所致。在安裝檢修方面，磚邊破碎，磚縫太大；灰漿配制比例不當，養護不好，磚粘結不牢；沒有留足夠的伸縮縫；烘爐時間太短，爐墻尚未完全干燥，即升壓運行。
鍋爐在運行中，若發現爐墻有裂縫等損壞現象時，應進行嚴密性檢查，并減小負荷，加大引風，保持爐膛負壓。當外爐墻輕微裂縫時，一般可用石棉繩填塞，并在外面涂上耐火水泥漿或水泥石灰漿。如果跌落少量耐火磚，或外爐墻有輕微凸出時，應加強運行中的檢查，暫時維持運行，待鍋爐停爐后檢修。如果爐墻損壞面積較大，而且使爐墻及爐架外表面溫度升高，有倒塌危險時，應緊急停爐。
10、爐內正壓
負壓下燃燒原因
1） 選擇風機時未考慮風機本身的全壓偏差ΔH的影響，當ΔH為正偏差時則引風機風量增大、為負偏差時，則風量減少。
2） 管網的實際阻力與計算值相差過大，導致風機風量減少許多。由一般管網特性方程式H=KQ2可知，實際K值小于計算值K時，流量增大，實際K值大于計算值K時，流量減少。引風機選型時以經驗代替計算，忽視了鍋爐生產廠家的爐膛結構差異，環境位置受限制時空氣預熱器出口至煙囪入口的風道的長度、彎頭的數量、除塵脫硫的方式、風道的截面積等的差異。如果這些差異使實際K值增大許多，引風機的風量就減少很多，不但吃掉了引風機的選型時風量、風壓的儲備系數，而且造成了風量的不足。
3） 鍋爐作為特種設備，有些安裝單位對必檢項目、受壓零部件認真負責，對輔助系統漫不經心。如彎頭不按標準制作，或轉變半徑過小或應加導流片不加；風道內壁凹凸不平；法蘭安裝不平行；該填石棉繩密封而不填等等，都容易造成漏風或阻力增大（沿程阻力和局部阻力）。
4） 由于受客觀條件的限制實際煙道阻力損失往往設計值要大，同時鍋爐房內多臺鍋爐共用1個煙道、煙囪排煙，對每一臺引風機來說，相當于將氣體送入1個正壓空間，無疑也增大了煙道系統的阻力。隨著使用時間的延長，設備的老化，風機的磨損，風道的漏風等都勢必造成風道阻力加大，設計時適當加大引風機的風量風壓儲備對今后的使用調節較為有利。
問題原因及處理方法
1、運行方面造成爐內正壓
在燃燒過程中，如果排出爐膛的煙氣量等于燃燒產生的煙氣量，則爐膛內正好處于物質平衡，爐內壓力就相對保持不變。若排煙量小于燃料產生的煙氣量，勢必引起爐內正壓。當熱負荷增大時，應首先增大引風機的風量，即開大調風門，然后再增加燃煤量和鼓風量；反之當負荷減少時，應先減少燃煤量和鼓風量，然后再減少引風量。
2、設備的檢修維護保養不當，或設備損壞造成爐內正壓燃燒
1） 空氣預熱器管子堵塞和磨損是引起鍋爐正壓燃燒的主要原因。一旦有管子堵塞，煙氣流通面積變小，阻力增大，當管子堵塞數超過管子總數的5%時，正壓燃燒就不可避免了?？諝忸A熱器管子磨損漏風后，則使鼓風和引風直接形成短路，一側是正壓、一側是負壓，會分流許多無效的引風量。比較空氣預熱器進出端的煙氣壓力變化（查記錄）可預知是否堵塞和磨穿。所以停爐檢修時，一定要疏通所有堵塞的管子；如個別管子中段漏風，可將管子兩端封嚴，封閉的管子數量也不能超過管子總數的5%，如超過1組的1/3，應整組換新；管端磨損最為嚴重（煙氣入口處），加裝管端保護套能防止管端磨損，檢修也較為方便。
2） 省煤器積灰也能引起鍋爐的正壓燃燒，積灰使煙氣的流通面積變小，阻力增大。省煤器一般都配備吹掃和清灰設施，定期吹掃和清灰是防止省煤器積灰的有效措施，一星期不應少于1次。
3） 對于改用濕式除塵（如麻石除塵器、除塵脫硫一體化設備等）后出現的正壓燃燒，應先考慮煙氣是否帶水。方法是比較引風機電流在相同的調節閥開度時是否明顯偏高；引風機振動是否加大；葉輪是否粘灰；葉輪粘灰后破壞了動平衡，引起引風機振動、電機電流增加，導致氣流紊動，引風量降低。此種情況一般都在設備的保修期內，應及時找設備生產廠家，解決氣水分離不徹底的問題。其次，還應查閱相關資料或進行實測，驗證產生的局部阻力是否高于改用前很多。
4）對于采用老式的旋風除塵器，如果煙質惡化，壓力損失增加并發生正壓燃燒情況，很可能是旋風除塵器外筒下部堆積煙塵，引起內部氣流紊亂而將煙塵卷入上升氣流中。當除塵器內外筒被煙塵磨穿、鎖氣裝置不嚴密時，雖壓力損失減少，但煙氣發生短路，不但除塵效率下降，也可造成鍋爐的正壓燃燒。
設備在維護保養和檢修時不但要認真清灰，還要檢查各密封處如法蘭、排灰裝置、鎖氣裝置等是否密封漏氣。對磨損嚴重的要及時安排修理和更換。
5） 煙質低劣，爐膛溫度起不來，使爐膛出口煙氣溫度也低，致使煙氣密度增加，引風機的設計排煙溫度為180～200℃，壓力為1個標準大氣壓，當排煙溫度低于設計值時，煙氣密度增大，風機則處于超設計負荷下工作；同時，為滿足外界負荷，只有加大給煤量，這樣也就增大了煙氣排量。如風機設計選型時的富裕量小，建立爐膛負壓就比較困難。由于煤質引起的正壓燃燒，加裝分層燃燒給煤裝置可提高爐膛對煤的適應性。
爐前煤的水分也應控制，大量的水蒸汽使爐膛產生的煙氣量增加。煤的水分一般不易超過8%～12%，如遇下雨、下雪應上干煤柵的煤。
6） 煙囪底部集塵過多，爐子后部的各檢查孔、清灰孔未及時密閉也可引起阻力增加，引風短路，起爐前應仔細檢查。還應注意，力求避免幾臺正壓燃燒的鍋爐或正壓和負壓燃燒的鍋爐同時運行，惡化正壓燃燒。
7） 如遇不明原因爐膛突然產生正壓，應先檢查水冷壁、省煤器受熱面是否破損，防止事態擴大。
3 設計選型和安裝方面造成爐內正壓燃燒
本站所有文章、數據、圖片均來自互聯網,一切版權均歸源網站或源作者所有。
如果侵犯了你的權益請來信告知我們刪除。郵箱：steeltube@foxmail.com
上一篇:鋼鐵的應用分類及維護保養
下一篇:油套管鋼的腐蝕類型和腐蝕程度
