浅谈锅炉超负荷强化燃烧中的一些问题

[关键词]锅炉级别；超负荷强化燃烧；弊病

一、锅炉级别

根据《锅炉安全技术监察规程》的有关规定（2013年6月1日正式实施），锅炉分为A、B、C、D四个级别：

A级锅炉是指P（表压，下同）≥3.8MPa的锅炉，包括：

（1）超临界锅炉，P≥22.1 MPa；

（2）亚临界锅炉，16.7 MPa≤P

（3）超高压锅炉，13.7 MPa≤P

（4）高压锅炉， 9.8MPa≤P

（5）次高压锅炉，5.3MPa≤P

（6）中压锅炉， 3.8MPa≤P

B级锅炉：

（1）蒸汽锅炉，0.8 MPa

（2）热水锅炉， P

（3）气相有机热载体锅炉，Q>0.7MW（Q为额定热功率，下同）；液相有机热载体锅炉，Q>4.2MW

C级锅炉：

（1）蒸汽锅炉， P≤0.8MPa并且V>50L（V为设计正常水位水容积，下同）；

（2）热水锅炉， P

（3）气相有机热载体锅炉，0.1 MW

D级锅炉：

（1）蒸汽锅炉， P≤0.8MPa并且30L≤V≤50L

（2）汽水两用锅炉，P≤0.04MPa并且D≤0.5t/h（D为额定蒸发量，下同）

（3）仅用自来水加压的热水锅炉，并且t≤95℃

（4）气相或液相有机热载体锅炉， Q≤0.1MW

二、超负荷强化燃烧的弊端

一般工业锅炉正常运行时，炉膛内应保持10～30Pa的负压。但是，我们目前在锅炉检验中发现，一些单位为了满足生产用汽需要，明知锅炉容量不够，却盲目采用超负荷强化燃烧的方法来提高锅炉用气量。采用这样的燃烧方式，有许多弊病，既不科学又不安全。下面对超负荷强化燃烧提出几点看法。

1.浪费燃料，降低热效率

（1）由于锅炉本身的设计燃烧率的限制，要强化燃烧，或增加煤量，使煤层过厚，燃烧不透；或因炉排行走速度加快，燃料燃烧不充分，浪费燃料，增加运营成本。

（2）由于炉膛容积（高度或长度）的限制，必然会使燃料的挥发物和可燃气体来不及燃烧完全就排出炉外，而使化学成分不完全燃烧损失上升，并且污染大气，使得大量污染气体排放大气，造成环境污染。

（3）由于强制燃烧时，排烟温度大大升高，排烟量增大，会导致排烟热损失上升，导致锅炉热效率降低，又因为温度升高造成系统局部热量集中易发生事故。

（4）燃料增多，鼓风量加大，飞灰增多，引起机构不完全燃烧损失增加，飞灰增多，易导致锅炉运行环境变差，进而影响工作人员身体健康并且对安全阀等安全及报警机构造成影响，引发安全事故。

2.强化燃烧，造成环境污染增加

强化燃烧时，由于烟气中的含尘量增多，迫使除尘器超负荷运行，达不到设计效果，造成大气中尘烟、有害气体容度剧增，使环境遭受污染，根据国家对环保的要求，必须增加环保设备，增加运营成本。

3.强化燃烧，易使水循环破坏

（1）由于炉膛内热负荷不均匀增大，受热弱的管内水流缓慢，循环动力不足，造成汽水停滞；受热强的管内蒸发快，需水多，易将相邻受热弱的管中的水抢去，迫使受热弱的管内的水倒流，这时受热弱的管子由于得不到可靠的冷却，可能烧坏管子，宜造成爆管等事故，影响工厂的正常工作秩序，反而降低工作效率，增加在工作过程中的运营成本。

（2）由于烟气温度增加，会使上升管中的水蒸发过快，在上升管中易出现饱和沸腾工况，甚至发展到在管壁上形成蒸汽膜。由于蒸汽膜导热能力差，管壁温升过高，造成管壁过热变形，鼓包，甚至爆管事故，影响工厂的正常工作秩序，反而降低工作效率，增加在工作过程中的运营成本。

（3）由于炉膛内热负荷增加，还会引起上升管中发生局部浓缩，在管壁结成盐垢，使上升管引起局部传热恶化。

4.加剧对流面的磨损

由于强化燃烧，必然会引起含有大量飞尘和可燃物的烟气流速增加，加剧对流管壁的磨损。时间越长，磨损越严重，很易造成对流管变形、鼓包，甚至爆管，影响工厂的正常工作秩序，降低工作效率。

5.蒸汽大量带水，恶化蒸汽品质，引起管道水冲击

由于强化燃烧，增大了锅炉负荷，此时锅筒内汽水混合物机械碰撞和喷溅形成的水滴的数量也相应增多，同时锅筒内水室气泡增多，水位膨胀，使汽室空间高度减小，从而造成汽水分离效果降低，蒸汽大量带水，恶化蒸汽品质，引起管道水冲击，损坏管道及之家。如果装有过热器，带水的蒸汽继续蒸发，使水中的盐物沉积在过热器管壁上形成盐垢，影响传热。随着时间的推移，积盐量增多，很易造成管壁过热变形，发生爆管事故，影响锅炉的正常的使用寿命。

6.炉墙、炉排和受热面工作恶化

随着负荷量的增加，炉膛温度会随之升高。这样，很容易在炉墙、炉排及受热面上形成结焦，灰渣侵蚀严重。由于炉膛正压燃烧，火烟及高温烟气向外喷，易烧坏炉墙，使钢架、门框过热变形，使锅炉房工作环境恶化，进而影响工作人员身体健康并且对安全阀等安全及报警机构造成影响，引发安全事故。

7.造成受热面腐蚀

由于压力波动频繁和温差热盈利增大，易导致金属钝化膜破坏；金属便面产生的大量蒸汽泡，强烈冲刷金属钝化膜；随着负荷的增大，金属铁的电极电位降低使微电池作用加强，加快了电话学腐蚀。锅炉超负荷运行时，燃烧工况不稳定，炉内空气时而不足，时而过剩。当空气量过剩时，SO2进一步氧化成为，会使露点升高。由于尾部受热面壁温往往低于露点，因而SO3便与水反映生成硫酸，凝结在金属壁上，造成金属壁酸腐蚀，降低锅炉使用寿命。

总之，在一般工业锅炉采用超负荷强化燃烧的运行方式，对安全及经济效果都使不利的，所以对锅炉采用超负荷强化燃烧，需要进行验证，在一定条件下采用。