基于锅炉运行漏风问题分析研究

摘要：减少和消除锅炉漏风对提高锅炉运行的安全性、经济性及保证企业经济效益具有重大意义。锅炉漏风是锅炉机组的常见故障,它的存在严重影响着锅炉运行安全稳定性及锅炉热效率。本文主要就锅炉运行过程中漏风问题的影响进行了详细的探讨，可供同行参考。

关键词： 过量空气系数； 锅炉运行； 热效率；

中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：

我们都知道锅炉不同地方的漏风对锅炉运行造成的危害不完全相同,但有一点不管什么部位的漏风,都会使气体的体积增大,使排烟热损耗升高,使吸风机的电耗增大。如果说漏风严重,吸风机已开至最大还不能维持规定的负压(炉膛和烟道),被迫减少送风量时会使不完全燃烧热损失增大,结渣的可能性加剧,甚至不得不限制锅炉出力。炉膛下部及燃烧器附近漏风可能影响燃料的着火与燃烧。由于炉膛温度降低,炉内辐射传热量减少,并降低炉膛出口烟温。炉膛上部漏风,虽然对燃烧和炉内传热影响不大,但是炉膛出口烟温下降,对漏风点以后的受热面的传热量将会减少。对流烟道的漏风将降低漏风点的烟温及以后受热面的传热温差,因而减少漏风点以后受热面的吸热量。由于吸热量的减少,烟气经过更多受热面后,烟温将达到或超过原有温度水平,使排烟热损失明显上升。因此,在我们正常的运行工作中,加强锅炉的漏风检查和及时补漏就显得尤为重要,这不但对降低锅炉成本有利,更大程度上还能保证锅炉运行的安全稳定。

锅炉在运行过程中会出现很多的问题，如煤质变化、负荷波动、受热面结焦和漏风等

问题，这些问题都是制约锅炉安全经济运行的因素。由于锅炉均已投产多年，虽然省煤器和过热器部分已经进行了大面积更换，但空气预热器只是大修时检查内部磨损情况，有些磨损严重的区域进行了更换，但由于运行时间太长，大部分空气预热器均漏风严重。

锅炉漏风是锅炉机组不可避免的现象，它制约了锅炉安全经济运行。某公司热电厂 6 台煤粉锅炉在运行中炉内处于负压状态（30-100Pa），以避免向炉外喷火、冒烟，因此炉入孔、看火孔及不严密部位会有空气自炉外漏入炉膛和烟道中。锅炉的漏风按照漏风部位可划分为炉膛漏风、炉膛出口以后的烟道漏风和制粉系统的漏风。特别是对流烟道的漏风，完全无助于燃烧，只能增加烟气带走的热损失，因此仅此一项的浪费就非常大。

下面分析几种漏风情况对锅炉安全经济运行的影响炉膛漏风：当外界冷空气由炉膛下部漏入时,炉内过量空气系数就会增大,烟气体积就会增加。尤其明显是捞渣机放水时，大量冷空气进入炉膛，使炉膛温度降低，锅炉燃烧器出口煤粉燃烧着火距离延长，炉膛火焰中心上移，公司热电厂锅炉主汽温度为 525℃-540℃，为控制参数不超标，下部漏风量增大时，减温水量很大，排烟温度大幅度升高，锅炉热效率降低。另外，炉膛下部大量冷风进入炉膛，如果燃烧调整不及时或者没有稳燃措施，甚至造成锅炉灭火，威胁整个公司的安全生产。尾部烟道漏风：烟道漏风主要是指空气预热器烟气管和省煤器烟风道漏风，由于锅炉运行时间比较长，省煤器部分大部分已经进行了全面更换，主要漏风部分在空气预热器烟气管和送风换热时漏风。这个部位的漏风使漏风处的受热面烟气温度降低，尤其是越靠近炉膛出口处的漏风，对锅炉热效率影响最大。因为越靠近炉膛出口部位的烟气还未与布置在尾部烟道的给水和送风换热，温度很高，漏风以后降低了烟道出口的烟气温度，使给水温度和锅炉燃烧、制粉用风换热效率下降，达不到设计的温度，会使燃烧效率、制粉出力降低，减温水量增大，使排烟热损失和散热损失都增加了，造成锅炉热效率的降低。在不靠近炉膛出口的部位漏风，就是距排烟较远处漏风，同样危害很大。由于地区冬季温度很低，有时候在零下 30 摄氏度左右，如果尾部水平烟道处漏风，会使排烟温度过低，如果锅炉最低排烟温度在 90℃左右，这样很容易造成烟气中的氮氧化物及硫化物结露为硫酸和亚硝酸，对尾部烟道的金属造成酸腐蚀，腐蚀了以后漏风情况又会加剧，减少了锅炉寿命，设备经济性大大降低。制粉系统漏风：公司热电厂 6台锅炉制粉系统采用中间仓储式热风送粉系统，每台炉有两套制粉系统，一套制粉系统有防爆门17 个和锁气器 6 个，同样由于设备投产时间比较长，也有漏风情况。

制粉系统漏风危害也很大，下面我从三个方面分析一下。首先，漏风量大了，使磨煤机入口温度达不到最佳出力温度，通风出力和干燥出力都达不到最佳，制粉出力也就下来了。另外磨煤机入口风温如果不够高，煤质在夏天比较湿的情况时，会造成磨煤机入口积煤，使制粉系统各项参数都超标，严重时需停止制粉系统人工处理入口积煤，使耗电量增加，同时又大大增加了员工的工作强度。磨煤机入口处积煤如果处理不及时，有可能造成磨煤机入口自燃，从而发生制粉系统闪爆，危害人身和设备安全。其次，粉仓部位的漏风，会使粉仓内受潮，使煤粉结露，从而结块，造成粉仓内煤粉自燃，粉仓温度升高，这个现象在冬季比较严重，由于冬季温度低，煤粉更易受潮。粉仓温度高了以后，必须得降粉，使生产操作量和危险性增加。如果降粉效果不好，有可能会造成粉仓闪爆，在行业电厂，有过这类事故发生。再者，制粉系统漏风了以后，会使进入炉膛的风量增大了，由于三次风带粉本来燃烧效率就不高，如果增加了三次风量，就会使锅炉燃烧热效率降低，同时制粉系统风量增加，会加剧排粉机和设备的磨损，减少了设备寿命，设备经济性降低。

漏风量大对锅炉各项经济指标及锅炉各设备寿命都有很大影响，烟气容积增大，排烟温度升高，排烟热损失增大，锅炉的热效率降低，燃料消耗量增大，经济性降低；漏风对锅炉各处受热面影响的机理不完全相同，对传热量的影响也不完全一样。漏风会使炉膛的出口烟温降低，辐射传热量减小。漏风增加，烟气流速增大，传热系数增加，对流传热量增大，从而引起过热器、省煤器、空气预热器的出口烟温升高；漏风过大时，受热面金属温度可能超温，冬季可能会造成酸腐蚀，影响锅炉的使用寿命；漏风增加会使烟气流速增大，引风机出力增加，电耗增加，锅炉的经济性下降，还将使漏风以后的受热面磨损加剧，影响锅炉运行的安全性和可靠性。漏风对锅炉运行危害极大，要做到完全不漏风是不可能的，但应尽量减少漏风，减少漏风造成的危害，我提出以下几点看法。锅炉有很多人孔门、检查孔和防爆门，这些都是漏风的主要来源，因此要做到点炉之前对这些部位全面检查，务必全部处于关闭状态。同时在锅炉运行过程中，要经常组织班组查各台炉漏风情况，随时对这些漏风部位堵漏；大修时，全面检查烟道漏风情况，磨损及腐蚀严重的设备要进行更换；锅炉运行过程中，操作工控制好炉膛负压及制粉系统的系统负压，保证不超标，减少漏风。

以上分析充分说明了锅炉漏风, 特别是炉膛下部漏风对锅炉的安全经济运行危害极大，同时锅炉漏风会使风机耗电量大大增加，尽可能减少和消除漏风, 可以节约锅炉运行厂用电量。公司热电厂担负着为机组发电、化工供汽提供过热蒸汽及冬季化工区采暖伴热的任务，如果锅炉漏风过大而迫使锅炉降低出力运行，锅炉出力不足，会严重制约化工厂安全经济性运行，造成整个公司各化工厂生产处于被动。减少和消除锅炉漏风对提高锅炉运行的安全性、经济性及保证整个公司的经济效益具有重大意义。

参考文献

[1]锅炉机组热力计算标准方法。北京锅炉厂译[M]。北京：机械工业出版社，1976

[2]范从振。锅炉原理[M]。北京：中国电力出版社，1986