锅炉运行中炉膛负压与风量的调整

马海涛

【摘  要】炉膛负压与风量是锅炉运行中的重要调节参数，合理的控制炉膛负压与风量可避免因燃烧不当造成的燃烧热损失，提高锅炉热效率。

【关键词】锅炉;炉膛负压;过量空气系数;经济性;风量

引言

锅炉燃烧的经济性要求是保持合理的风煤配合，即保持炉膛内最佳的过量空气系数;送吸配合，即保持适当的炉膛负压，减少漏风。锅炉运行中炉膛负压与风量的调整是否合理，很大程度上决定了锅炉运行的经济性和安全性。

1、炉膛负压的控制与调节

炉膛负压是反应燃烧工况是否正常的重要运行参数之一，由于炉膛内高温烟气产生自拔风力的作用，使炉内不同高度处的烟气压力不一样，自炉底到炉顶，烟气压力是逐渐升高的。由于烟气离开炉膛时，沿烟道克服流动阻力，使烟气压力又逐渐降低下来，直到最终由引风机提高压头后，才从烟囱排出。这使整个锅炉炉膛和烟道压力都呈现负压状态，其中以炉膛顶部的烟气压力最大（也即负压值最小）。如果炉膛负压过大，将会增加炉膛和烟道的漏风，尤其是锅炉在低负荷下运行、燃烧不太稳定的情况，很可能因从炉膛底部漏入大量冷空气而造成锅炉灭火;反之，炉膛负压偏低（正压），炉内的高温火焰以及烟灰就会从炉墙灰缝和烟道不严密处向外冒，这不但影响环境卫生和人身安全，而且对某些锅炉，还可能使构架过热，炉墙损坏，同时还会使炉膛某些死角处的受热面上积灰。

锅炉运行时，当燃烧工况变化和不正常时，最先反应出的现象是炉膛负压的变化。如果锅炉发生灭火，从仪表上反映出的是炉膛负压剧烈波动并向负方向甩到底，而后才是汽包水位、介质流量等指示的变化。当锅炉负荷、燃料量和风量发生改变时，随着烟气流速的改变，烟道负压也相应改变。故在不同的负荷下，锅炉各部分烟道内的烟气压力是不同的。在正常情况下，它们都有一定的变化范围。在运行中如果发现烟道某处负压或某受热面进出口压差有不正常的变化时，则往往是因为受热面发生了严重积灰、结渣、局部堵塞、泄露等异常情况或故障。此时应综合分析各表计的变化情况，找出原因，进行及时地处理。因此，当锅炉负荷变动时，吸风量调节到什么程度最为合适，要根据各炉所规定的炉膛负压值变化范围来确定。对于负压燃烧的锅炉，只要炉膛顶部保持一定的负压，炉内烟气就不致外泄。实际上，由于炉内烟气压力经常有所变动，并且同一水平上的压力也不一定相等。为了安全起见，正常运行时，一般应维持-30 Pa～-50 Pa的炉膛负压（指煤粉炉）。运行中当进行清理焦渣或观察炉火时，为了保证人身安全，此时炉膛负压应维持得低些，一般为-50 Pa～-100 Pa。

2、风量的控制

送入炉内的空气量可以用炉内的过量空气系数 α 来表示为：α = V / V0，即实际供给的空气量 V（N·m3/ kg）与 理论 空 气 量V0（N·m3/ kg）的比值。从运行的经济性来看，不完全燃烧热损失最小，即燃烧效率最高时的过量空气系数为最佳过量空气系数。过量空气系数过大或过小，都将使锅炉的热损失增加，使锅炉的效率降低。因此，送入炉内的空气量应使过量空气系数维持在最佳值附近。最佳的 α 值与许多因素有关，如燃料种类、燃烧方式以及燃烧设备结构的完善程度等。实际采用的α值对固态排渣粉煤炉一般为 1.15 ～1.20，链条炉为 1.3 ～1.5。

对于负压下工作的锅炉机组，外界冷空气会通过锅炉的不严密处漏入炉膛以及其后的烟道中，致使烟气中过量空气增加。由于存在漏风，锅炉烟道内的过量空气系数沿烟气流程是逐渐增大的。炉膛后任一烟道截面处的过量空气系数为：

α = α1+ ∑Δα

其中，∑Δα 为炉膛出口与计算烟道截面间各段烟道漏风系数的总和。

漏入煙道的冷空气使烟气温度水平降低，烟气与受热面间热交换变差，排烟温度升高;漏风还增大了烟气容积。其结果造成锅炉排烟热损失和引风机电耗都增大，降低了锅炉运行的经济性。根据统计和计算，对于煤粉锅炉，一般炉膛漏风系数每增加0.1 ～ 0.2，排 烟 温 度将 升 高 3℃～ 8℃，锅 炉 效 率 降 低 0.2% ～0.5%;漏风系数每增加 0.1，将使送、引风机电耗增加 3 k W / MW电功率。

在炉膛出口保持适当的过量空气系数，对保证燃料的完全燃烧是十分重要的。因为它是衡量炉内空气量多少的重要参数，它的大小对锅炉的燃烧工况有很大的影响。在实际运行中，影响炉膛出口过量空气系数的主要因素有：送风调节不当，或是锅炉炉墙、烟道漏风，这都会改变炉膛出口过量空气系数。

3、结语

在锅炉运行中只有合理的调整炉膛负压与风量才能优化锅炉燃烧，提高锅炉效率。锅炉运行是变工况运行，运行人员要根据锅炉各参数的变化及时做出相应的调整，即可达到安全、经济、有效节能的运行目的。

参考文献：

[1] 范从振. 锅炉原理[M]. 南京：水利电力出版社，2009.

[2] 谢应闲. 锅炉运行与管理[M]. 北京：劳动部锅炉压力容器出版社，2010.

[3] 金定安，曹子栋，俞建洪. 工业锅炉原理[M]. 西安：西安交通大学出版社，2007.

（作者单位：内蒙古锦联铝材有限公司）