生物质热风炉原理范文1
关键词：水冷壁 爆管 预防措施
1前言
布置在炉膛内壁面上主要用水冷却的受热面，称为水冷壁。它是工业和电站锅炉的主要蒸发受热面。水冷壁的主要作用是吸收炉内辐射热，将水加热成饱和蒸汽；保护炉墙，简化炉墙结构，减轻炉墙重量，使炉墙外表面温度降低；吸收炉内热量，把烟气冷却到炉膛出口所允许的温度，减轻炉内结渣、防止炉膛出口结渣。[1]
2水冷壁爆管的原因
2.1腐蚀
锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类。
2.1.1水汽侧腐蚀
水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。[2]
（1）氢腐蚀
爆口处有一些裂纹向外延伸，边缘为不平整的钝边，减薄不明显，呈脆性破坏。内壁存在明显的垢层，部分垢物已经脱落。
由于汽水品质不良，内壁结成以氧化铁为主的垢层，水垢的传热特性差，使垢下金属管壁温度升高，渗透到垢下的炉水会急剧蒸发，不能和炉管中的炉水相混合，结果使垢下炉水中的各种杂质浓度变得很高，产生游离的氢氧化钠，垢下浓缩的氢氧化钠溶液具有很强的腐蚀性，使炉管内壁表面的保护膜溶解，这部分钢与游离的氢氧化钠反应生成氢原子和亚铁酸钠，后者水解为Fe3O2和氢原子。当H原子不能被水流带走，便开始向金属内部渗透，从而产生氢腐蚀。
（2）蒸汽腐蚀
水冷壁管频繁爆管均发生在卫燃带附近热负荷较高区域，当该区域管壁温度大于400℃，管内产生汽水分层或循环停滞时，就可能发生蒸汽腐蚀，反应均生成甲烷，甲烷在钢中的扩散能力很低，极易聚集在晶界原有的微观空隙内，随着反应不断进行，晶间上的甲烷量不断积聚增多，其分子很大，无法在钢中扩散，于是在晶粒间产生非常高的局部内压力，于是沿晶界生成晶间裂纹，进而产生微裂纹，使钢的性能急剧降低，无法承受运行中的工作压力，导致水冷壁爆管泄漏。
（3）碱性腐蚀
水质不符合标准，炉水中游离的NaOH在这些包括氧化铁垢、硅酸盐垢和钙镁垢为主的多孔沉积物下因炉水蒸浓而形成很高浓度的OH-，使炉管金属发生垢下碱性腐蚀。没有水处理措施或对给水和锅水的质量监督不严，造成管壁结垢，影响传热，导致管壁过热，强度降低；宏观表现为管子向火面内壁腐蚀坑凹凸不平，呈贝壳状，坑穴内无裂纹，泄漏口壁厚明显减薄；整根管子无管壁胀粗，内壁有明显积垢。随着腐蚀坑加深，管壁逐渐变薄，管道能承受的应力将逐步降低，最终导致爆管。
2.1.2向火侧腐蚀
向火侧水冷壁管腐蚀即高温腐蚀，根据高温腐蚀发生的原因及腐蚀产物成分的分析，煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀一般可以分为以下几种类型：硫酸盐型高温腐蚀、硫化物型高温腐蚀、氯化物型高温腐蚀以及还原性气氛引起的高温腐蚀。[3]
2.2过热
宏观表现为原始爆口呈喇叭状，边缘锋利且减薄严重，爆口有剪切唇，呈撕裂状，变形严重，内壁光滑，向火侧表面有一层黑色氧化皮，有明显塑性变形，呈韧性爆口。[4]
爆管主要是由于短时急剧过热造成材料的高温强度降低，从而引起塑性变形和瞬间破裂，并不是长时间过热引起的蠕变失效开裂。很多情况是由于异物堵塞水冷壁管，造成管内介质流动不畅，被异物堵塞处水冷壁管不能得到可靠冷却，短时急剧过热造成材料的高温强度降低，从而引起瞬间破裂。我厂一号炉曾经出现过因水冷壁下联箱蒸汽推动管支架开裂、松动，造成对水冷壁管的堵塞。[5]
2.3磨损
水冷壁磨损的部位主要是在一次风口周围的水冷壁管，因风粉流冲刷磨损和吹灰器吹扫时的冲刷磨损等引发。
一次风喷口周围水冷壁管的磨损，是因为一次风粉混合物喷进炉膛时，如果喷燃器安装角度不恰当、设计切圆过大、喷嘴在运行中烧坏或变形以及稳燃设施布置不当等，都会使煤粉气流冲刷水冷壁管，引起管壁磨损减薄，以至漏泄。稳燃设施一般布置在一次风管出口附近，使高温烟气产生回流，如果布置不当，很容易使一次风射流贴壁，引起水冷壁磨损和结焦。
3 预防措施
加强运行管理，运行时认真操作，严禁锅炉超负荷运行，认真按规程升、降负荷，加强对管壁温度的监视，减少管壁超温。DCS等系统的投用，不仅使电耗下降，而且煤粉颗粒更均匀，燃烧更安全，避免了燃烧不完全的煤粉颗粒冲刷水冷壁管引起磨损爆管。
控制好一次风速和二次风速。如果一次风速太小，会造成煤粉着火距离喷燃口太近，在运行中，一次风总风压过低，就可能造成着火距离太近，从而引起燃烧器喷口的过热变形直至损坏。二次风风速太低也会造成着火距离太近，造成燃烧器喷口的损坏。煤种发生变化，煤质变好，挥发分提高后，一次风喷口的煤粉着火距离变近，运行人员如不能及时调整好一次风和二次风，以适应煤种的变化，会造成燃烧器损坏。
严把化学技术监督，严格执行汽水品质跟班取样化验的规定，保证良好的汽水品质。按锅炉停用时间长短采取不同的停炉保养措施，根据垢量、垢型和运行周期适时对锅炉进行酸洗，以保证水冷壁管的传热效果；加强吹灰管理，制定合理的吹灰程序、参数和吹灰周期，避免发生由于操作不当或吹灰设备存在缺陷而造成的受热面的吹损。
低负荷运行时，上层一次风喷口冷却不够，未投用的一次风喷嘴，护板几乎处于干烧状态，得不到足够冷却，从而造成燃烧器的过热、变形直至损坏。运行中要加强运行控制调整。燃烧器选用的合金钢材料，满足锅炉正常运行时燃烧器耐磨损、耐高温的要求。将燃烧器内部烧损隔板更换为白钢板，同时在喷燃器出口区域的水冷壁管上加装护瓦，防止小油枪投入时水冷壁管直接接触高温火焰。利用机组停备及时对燃烧器内部进行检查，如有破损及时修复或更换隔板。
提高焊接质量要加强焊工的技术培训，提高焊工技能水平和工作责任心外，还要严格按照技术规范，提高焊口无损检测的质量和水平。
4建议
(1)、及时排除灰渣或增加水冷壁的自由膨胀距离。
(2)、加强对膨胀的监督,做好膨胀记录。锅炉膨胀指示不仅反映了锅炉受热面膨胀是否受阻，而且还反映了锅炉各受热面的水循环情况,膨胀情况是指导锅炉安全运行的重要依据。
(3)、稳定燃烧,防止火焰偏斜使受热面受热不均匀。
(4)、停炉检查时要仔细观察管外变形情况和结焦程度。
(5)、在换管时严禁将焊渣等异物掉进管内。
参考文献：
[1]叶江明.电厂锅炉原理与设备[M].中国电力出版社,2007.
[2]范从振.锅炉原理[M].中国电力出版社,2007.
[3]张洪亮,王立妍.浅析煤粉炉水冷壁高温腐蚀相关问题[J].工业技术,2010(13):118.
生物质热风炉原理范文2
关键词：循环流化床锅炉 风量调整控制 结焦 给煤系统 出力调整
cfb锅炉燃烧技术作为一种低污染的清洁燃烧技术，不仅可以大幅度减少nox的排放、还具有炉内加入脱硫剂后易于实现脱除so2的技术优势，同时具有优越的调峰经济性、良好的煤种适应性和劣质煤燃烧的可靠性，加之国家环保产业政策的因素，使cfb在国内外发电行业中受到重视，得到了广泛的应用。
1 cfb运行的基本原理
cfb 锅炉以携带大量高温固体颗粒物料的循环燃烧为重要特征，固体颗粒充满整个炉膛，处于悬浮并强烈掺混的燃烧方式，炉膛出口的分离器将炉膛出口的绝大部分高温的固体颗粒收集，由其下部的回料阀将他们再次送入炉内参与燃烧，原理简图见图1。循环的燃烧方式，延长了燃料在炉膛内的燃烧时间。与常规的煤粉炉悬浮燃烧过程比较，cfb炉膛内的颗粒浓度远大于煤粉炉，颗粒与烟气间的相对速度大，明显区别于煤粉炉的气力输送式的煤粉悬浮燃烧。在这种燃烧方式下，炉膛内的温度水平受到煤燃烧过程中灰熔点的限制，料层温度过高，使灰渣熔化形成高温结焦，温度过低容易发生煤的低温结焦，不利于煤的稳定燃烧，因此cfb炉膛温度一般控制为850～900℃左右，这一温度范围和石灰石脱硫剂的脱硫反应最佳温度范围相一致。
2 cfb运行的基本特点
（1）蓄热量大，对煤种的适应性好。cfb炉内有大量高温固体颗粒物料（95%高温床料，5%的新燃料），为有效利用劣质煤等燃料提供了基础。但是根据某一特定燃料设计的cfb炉，并不能适应于差别特性较大的燃料。cfb锅炉在煤种变化时，会对调节带来影响，各种煤的燃尽率差别极大，在更换煤种时，必须调节分段送风和床温，适应煤种的变化。
（2） 高的颗粒浓度和固体物料循环过程、高强度的热量传递过程。通过操作，改变物料循环量，适应不同的燃烧工况，使整个炉膛高度的温度分布均匀。
（3）低温燃烧，低污染物排放。由于cfb炉内燃烧的温度水平相对煤粉炉较低，使得nox生成量大大减少；在炉内添加脱硫剂，可以在相对较低的钙硫摩尔比下，得到较高的脱硫效率，但是根据有关资料介绍当ca/s摩尔比超过3时，nox生成量迅速增加，另外脱硫剂过多的加入不仅增加底灰份额，物理热损失增加，而且炉内分解石灰石吸热量增加，锅炉热效率降低。
cfb由于燃烧温度低，会产生n2o（笑气），尤其在燃烧烟煤时最高。随炉膛温度的升高和ca/s摩尔比增加，生成的nox增加，n2o减少，so2减少；过量空气系数的增加，nox和n2o都将增加，增加的程度与燃料特性有关，就n2o排放而言， cfb的炉膛温度不宜低于900℃，提高燃烧温度，可减少n2o的排放，且能提高燃料的燃烧效率。
（4）良好的负荷调节特性。cfb炉内燃烧不存在火焰中心，温度和热负荷沿炉膛高度分布较煤粉炉均匀得多，无论锅炉负荷如何变化，炉内温度始终保持均匀且变化不大，对锅炉的炉膛水循环和金属安全有利，由于床温在很大负荷范围内总保持一定，采用改变燃煤量、送风量、循环灰量和床层厚度等手段，实现负荷的调节。适应较大的负荷调节范围和调节速率，一般为100～25%。
（5）比较高的厂用电率。cfb锅炉风机的数量多于煤粉炉，风机压头较高，电耗大，但cfb的优势在于实现炉内脱硫，脱硫时的厂用电率和煤粉炉+fgd大致相当，但目前的运行情况是，大部分cfb燃用的煤含硫量不高，0.5%左右，不添加脱硫剂运行，so2的排放量也符合当前的环保排放标准要求，在这种情况下，cfb比煤粉炉的厂用电率高。
3 cfb运行中的问题分析
3.1 风量的调整控制
cfb锅炉的风量由一次风、二次风和其它流化风量组成。一次风经炉膛底部的布风板送入炉膛，首先是流化床料，其次提供燃烧初期的氧量供应，将密相区产生的热量带到稀相区，维持一定的床层温度，保证炉膛的热量传递。二次风在布风板之上0.5～3米（下层二次风位置较低）左右的位置送入炉膛，风速较高、穿透力较强，和密相区未燃尽的碳粒、一氧化碳气体等混合，提供燃烧所需要的空气。如图2所示，循环流化床锅炉的一、二次风量随锅炉负荷的变化而变化，其它风量基本保持稳定，不随锅炉负荷变化而变化。
循环流化床锅炉的风量控制要求较高，调整原则：在一次风满足流化的前提下，相应地调整二次风。循环流化床锅炉在运行前均要进行冷态试验，并得到不同料层厚度的临界流化风量曲线，通过温度的修正得到热态不同料层厚度的临界流化风量曲线，在热态运行时以此作为调整一次风风量的下限。二次风量调整主要依据炉膛出口烟气中的氧量调整，在低负荷范围内运行，一般无须投入二次风。通过调节一、二次风量及配比，使煤在炉膛内充分燃烧。贫煤挥发份含量在 10～20%，不易点燃，燃烧时火焰短，运行中可使床料厚度比正常时高一些，并增加一次风量，使煤能尽快着火燃烧；烟煤挥发份含量在20～40%，易点燃，燃烧火焰长，且焦碳有焦结性，因此一次风可适当大些，运行中可使二次风量小些，避免主蒸汽超温。
一次风量是保证床料正常流化和调节炉温的最主要非常有效的手段之一。一次风量偏少时，一是床料流化不好；二是达不到密相区燃烧需要的氧量，燃料放热量少，过低时床温下降；三是从密相区携带出的热量少，也可使床温升高而发生结焦；当一次风量过大时，从密相区携带出的热量大于燃料燃烧产生的热量，床温也要下降，同时，烟气流速也较大，对受热面磨损加剧。增加燃料之前先增加风量有时不利于控制床温，但减少燃料后须减风。二次风量一般为总风量的40～50%左右，但这不是固定不变的，运行中要根据煤种的不同以及煤的干湿程度及粒度大小进行调节，使锅炉安全、高效运行。在雨季当入炉煤很湿时，可使一、二次风量比正常时适当的大一些，使煤能尽快着火燃烧。对于煤的颗粒度小、煤粉相对较多的煤，运行中可使一次风相应的小些，以免煤粉在旋风分离器聚集燃烧，分离器出口烟温过高，造成主蒸汽超温。反之对于颗粒较大的煤，运行中相应增加一次风量，以保证良好的流化工况，并增加二次风量，以降低床温，避免高温结焦。
我省开封火电厂135mw cfb为hg-440/13.7-l.pm4锅炉，设计燃烧贫煤，在2003年1月13日，由于给煤机来煤时断时续，断煤时间长时，负荷下滑，运行人员没有随负荷变化及时减少一次风量，机组负荷为70mw时的一次风量116knm3/h，负荷到26mw时112knm3/h，一次风量几乎未变化，床温下降，给煤机来煤又未能及时发现，炉膛进煤后，在炉膛内未能完全燃烧，煤粉在旋风分离器内发生燃烧，造成甲侧过热器主汽温快速超温，达到614℃。同样，8 月26日，机组负荷111mw时，下床压13.6kpa呈上涨趋势、一次风量158knm3/h，开始减负荷加强排渣降低床压，运行人员没有随负荷降低减小一次风量，床温下降较快，负荷55mw时上、中床温度分别为646℃、668℃，提高给煤量后，由于床温低、一次风量大，未在炉膛燃尽的煤到分离器内燃烧，主汽温达到574/569℃。这两次超温情况基本类似，随负荷降低，一次风量没有及时调整减小，造成床温下降，炉内未燃尽的煤粉到旋风分离器内燃烧，造成锅炉主汽超温事故。也有锅炉给煤机断煤后，一次风量调整不及时，机组负荷降速较慢，床温下降较快，投油助燃不及时造成的汽温低而停机的现象。
3.2 cfb的结焦问题
cfb无论是在点火启动或正常运行过程中，都有可能发生结焦现象，原因是局部或整体温度超过烧结温度或灰熔点温度，将结焦分为低温结焦和高温结焦两种。
当床层整体温度低于灰渣变形温度，局部超温或低温烧结而引起的结焦叫低温结焦。当灰渣中碱金属钾、钠含量较高时较易发生，结焦的直接原因是床料局部或整体温度超过灰熔点或烧结温度。低温结焦常在启动和压火时的床层中出现，也可能出现在高温旋风分离器的灰斗内，以及外置换热器和返料机构内。避免低温结焦，最好的办法是保证床料良好的流化状态和移动状态，温度均匀，防止局部超温。高温结焦是指床层整体温度水平较高而流化正常时所形成的结焦现象。当床料中含碳量过高，如不及时调整风量或返料量来控制床温，床温将急剧上升，超过灰熔点，便会产生高温结焦。
在低负荷或点火过程中容易发生低温结焦，结的焦块越来越大，此时需增大一次风量，充分流化床料，控制焦块增长，及时排渣，及时退油增加负荷加强床料的置换，随着床料的置换该种结焦可以被逐渐磨损至消失，但结焦量大时则需按事故停炉处理。cfb锅炉在点火初期，床温较低，应采用较小的一次风量（不低于临界流化风量），即使床料没有完全流化，也不会结焦，随床层温度升高，升温速度减慢，必须加大一次风量，使床层进入良好的流化状态。停炉前低负荷运行一段时间，充分燃烧床料中累积的燃料，床温明显下降（小于 800℃），可快速停炉。cfb的低负荷稳燃能力就是决定于床料在此负荷下是否能充分均匀流化。
高温结焦发生在运行中，投煤量过大，床内存煤量过多，煤燃烧后引起床温急剧升高，温度往往超过灰熔点而结焦。当床温超过正常值时，要立即停止给煤，加大一次风量，待床温恢复正常时，再调节风量和煤量。
新乡火电厂135mw cfb为hg-440/13.7-l.pm4锅炉，设计燃烧贫煤，在2004年3月31日发生低温结焦。#1机组大修后经历了31小时的启动过程，启动的床料用临炉停炉前的排渣，其中含有大量的可燃成分，机组负荷19mw，床上油枪四只，床温450℃，炉内流化不良，长期的烧油造成床层表面局部温度过高逐渐结块，部分高温的渣块堵塞风帽，恶化了流化状况。
开封火电厂#2炉在2003年5月15日运行中曾经发生炉膛和返料系统严重结焦而停炉。该炉的设计煤种：全水8.0%、收到基灰分26.54%、收到基挥发分17.48%、低位发热量21.375mj/kg；当时的实际煤种：全水8.0%、固水 0.76%、收到基灰分17.62%、收到基挥发分10.31%、低位发热量25.22mj/kg，属于高发热量、低灰分的煤种。锅炉启动后运行正常，连续给煤后，逐渐退出床上燃烧器，炉膛负压在+420pa和-305pa之间摆动，氧量12%和3%之间摆动，中、上部床温部分测点突升，最大至 1066℃，减煤后床温逐渐恢复正常，回料腿低料位信号消失，高料位信号出现，高压风母管压力低、风量大，回料管结焦，炉膛下部床压由4.28kpa降至 1.63kpa，调整不见好转，停炉处理，17日打开人孔后发现床上结焦。燃煤的灰分少，发热量高，加之床压低、床料少，煤燃烧放出的热量不能被床料很好的传递，床温迅速上升；另外煤进入炉膛后开始没有燃尽进入旋风分离器内燃烧，发生了结焦现象，回料阀高压风压力下降，风量上升，是回料阀内结焦后导致物料间隙大造成，后来运行两台高压风机也无济于事，只能对回料管内的物料燃烧提供氧气，加剧结焦。运行中可通过添加床料提高床压，也可以采用断续投煤的方式来攒床压，提高床压在7kpa以上运行比较安全，特别是煤种变好时尤为重要。
3.3 给煤系统问题
cfb锅炉由于给煤系统运行不稳定，往往造成机组负荷频繁变化，特别是象哈锅厂生产的cfb锅炉，设计两条给煤线，后墙给煤，当其中一个发生问题时，机组负荷迅速降低，制约了机组的出力。
开封火电厂的#2机组自投产以来给煤系统运行状况很不稳定，出现的问题比较多。由于原煤的外水分较大，给煤机经常出现漂链现象，造成给煤机电流过大而频繁跳闸；原煤仓壁粘煤、煤仓下部经常出现搭桥堵煤现象，造成给煤线来煤不均或频繁断煤；旋转给料阀经常出现堵煤、断链、卡链等现象；二级给煤机电机及减速机振动较大造成台板振裂；回料斜管上的非金属膨胀节多次漏灰烧穿等等。这些问题给锅炉的燃烧和负荷调整造成了很大的困难，有时被迫停炉检修。
3.3.1 原煤仓下煤不畅的原因分析处理
开封火电厂#2炉有两个原煤仓，煤仓为长方锥形，下部分为两个给煤口，为防止煤在仓内粘结煤仓下部内衬为不锈钢材质。但在运行中仍粘结严重。其主要原因是煤仓设计不很合理，成品煤堆积在煤仓内受到挤压，使煤粒之间、煤粒与煤仓壁之间产生摩擦力，越接近下煤口，其摩擦力与挤压力就越大，在靠近下煤口约1.5米处易搭桥。
分析煤仓下煤不畅的原因后，将煤仓下部的两个小煤仓进行合并，拆除中间的隔断，为保证其坡度，增加了其下口的宽度。改造后的煤仓内壁四周自标高24米至标高31米的锥斗部分加装厚20毫米的超高分子聚乙烯板，防止煤仓内壁沾结煤粉。拆除电动插板门，在下部距给煤机高200mm的部位加装针形阀控制其下煤量。在煤仓内增加疏松机一套，标高24米上部位置，东西两个面各加装两台的振动器，南北面各加装一台振动器，给煤机的进煤管上插板门前后也各加装一台振动器，并将全部的振动器引入dcs进行控制。实行煤仓定期降煤位制度，减少煤仓长期高煤位运行造成贴壁。经过改造后煤仓粘煤现象彻底消除，即使出现不下煤现象只要振动器投入可立即解决，一般不超过一分钟。
3.3.2 给煤机故障的原因分析处理
开封火电厂#2锅炉共安装有两条给煤线，每条给煤线有两级给煤机，给煤机全部是埋刮板给煤机。每个二级给煤机有两个落煤口，#1给煤线对应#1.3回料腿，#2给煤线对应#2.4回料腿。运行中经常出现一级给煤机被动链轮侧断部积煤而引起给煤机跳闸；煤粘结在给煤机箱体的底部，造成给煤机链条和刮板的上浮（即漂链）；传动链条在转动过程中连接部位铆接部分磨损，造成传动链条断裂；给煤机电机和变速箱安装在给煤机箱体的上部，和箱体焊接在一起，由于箱体的刚性不够，造成振动过大使变速箱立筋拉裂。
改造将一级刮板给煤机拆除更换为胶带式皮带给煤机，并加装防止皮带跑偏装置，在出煤口加装堵煤报警装置；为防止给煤机内部箱体沾煤影响清扫链的正常运行，运行人员每班用木槌敲击给煤机箱体一次以消除箱体沾煤。将原来的二级给煤机拆除，在其原位置安装有四个给煤口的新的二级刮板给煤机，再制作四个环形密封风风箱安装在下料管上，上部安装八台气动插板门，每个气动插板门上部各安装一个测温热电偶，以防断煤时超温损坏皮带给煤机；改造后每条给煤线均可同时供四个料口，为防止因调整不当引起锅炉两侧烟温偏差大，将手动插板门调整到适当的位置后进行固定；为解决给煤机电机机变速箱振动大的问题，将给煤机电机、变速箱脱离箱体单独制作台板和基础。
3.3.3 旋转给料阀故障的原因分析处理
开封火电厂#2锅炉的每个给煤管均安装有一台旋转给料阀,在煤水分较大时，易粘结在旋转给料阀叶片上降低其出力，严重时则造成叶片之间积满煤粉，致使旋转给料阀成为一个实心的滚筒而堵塞。煤中的较大颗粒及杂物卡在叶片与箱体之间，造成旋转给料阀卡跳，甚至传动链条断裂，如将其间隙调大则在下煤量小时又会造成返风，致使潮湿的煤粉迅速板结在给煤管内。旋转给料阀的转轴轴套内易进入煤灰，造成轴套损坏。
由于旋转给料阀的主要作用不是调整下煤量，主要是锁气功能。为解决上述问题，拆除旋转给料阀。为了解决高温烟气的返窜，在原旋转给料阀的位置加装了环形冷风密封装置，风源取自一次风机出口的冷一次风。在来煤正常的情况下，冷风密封风风门只需要很小的开度，就可以防止热烟气的返窜，但是在断煤的情况下仍存在返风的问题，为此将原来的电动插板门拆除，在环形密封箱的上部更换了新型号的气动插板门，并在气动插板门的上部加装温度测点，然后把气动插板门的开关和温度测点均引入到dcs中进行控制，这样就彻底解决了热烟气返窜的问题。
3.3.4 回料斜管膨胀节故障的原因分析处理
回料斜管的非金属膨胀节损坏的主要是内套筒的耐火耐磨料脱落，造成内套筒过热变形，物料漏进膨胀节内，堆积在膨胀节中，膨胀节失去应有的伸缩能力，造成膨胀节损坏。
保证伸缩节内套筒的内衬完好；安装检修时按图纸要求施工，预留足够的膨胀量，保证金属件、耐火耐磨材料相对尺寸；同时定期检查伸缩节内密封板损坏情况，发现问题及时处理。
3.4 锅炉出力调整控制问题
根据某一煤种设计的循环流化床锅炉，并不能有效燃用差别较大的煤种。运行中煤质的变化时常发生，在煤质变差时，因灰分水分增加使床料吸热增加，若要维持炉膛温度，则要增加煤量，但灰分的增加使料层阻力上升很快，排渣量增加，排渣的热损失很大，床温难以维持，锅炉出力降低。当煤质好时，燃料在密相区放热增大，为维持床温，则要增大一次风。
3.4.1 锅炉循环物料的平衡
进入炉内的灰量等于飞灰量与排渣量之和，就能保持循环物料的平衡，运行中控制排渣量的原则是循环物料平衡，和锅炉负荷密切相关。循环流化床锅炉负荷与风量、风速、循环物料量变化方向一致，具有良好的自适应性。当分离器的效率足够高，容易使循环物料平衡；分离器的效率不太高时，飞灰量较大，就不容易保持物料的平衡，但燃料煤中的灰分高时，即使分离器的效率不太高，物料的平衡仍能维持。为了保持物料平衡，防止排渣时把参加循环的颗粒物料排掉；燃煤灰分过低时，必须加入合适粒度的外来物料，才能保持物料的平衡，使锅炉运行正常。循环物料的平衡失调，参与循环的颗粒严重不足时，炉膛上部的蒸发受热面吸热减少，而对流过热器受热面吸热偏大，出现过热汽温超温，锅炉负荷（汽量、汽压）偏低。参与循环的细颗粒过多时，则消耗较多的能量，引起设备的过度磨损，应从回灰系统中放掉。
3.4.2 料层差压控制
料层压差是反映燃烧室料层厚度的参数，在运行中是通过监视料层压差来得到料层的厚度，料层的厚度直接影响锅炉的流化质量和阻力消耗。料层厚度（即料层压差）可以通过炉底放渣管进行排渣调节，它与锅炉的安全经济运行密切相关。在锅炉运行中，料层厚度大小会直接影响锅炉的流化质量，如料层厚度过大，可能使床料达不到正常的流化，增加风机压头，风机电耗增加，流化质量下降，底部大颗粒床料沉积，锅炉效率下降，造成炉膛结焦或灭火。料层厚度小，热容量低，不能使锅炉快速增加负荷，抗干扰能力较低，一次风容易穿投床层而发生灭火；难以形成稳定的密相区，同时还会造成放渣含碳量高，燃烧不完全，增加了灰渣热损失。一般来说，在增加负荷时，可减少或不排渣来攒床料，快速加负荷必须迅速增加炉内的细床料，高负荷时，床层厚一些；低负荷时，床层薄一些。床温较低时，减少排渣；床温较高时，增加排渣。料层差压应控制在7000-9000pa之间。正常运行负荷不变的情况下，风门开度是不变的，如床压增加，说明料层增厚，可以采取打开锥形阀排渣来降低床压。排渣后床温升高，说明床压过高床层过厚，排渣后床温下降，说明床压过低床层过薄。
3.4.3 床温控制
一般意义上的床温是指燃烧密相区内流化物料的温度，是一个关系到锅炉安全稳定运行的参数。而广义的床温是指循环物料在循环通道内各段的温度，任何一段温度控制不当，均可造成燃烧不稳，甚至停炉，运行过程中要加强对床温的监视，一般控制在850℃-900℃左右，温度过高会造成床料结焦，过低易发生低温结焦及灭火；也可改变不同区域的吸热份额，引起锅炉出力的改变。在运行中当床温发生变化时，可通过调节给煤量、料层厚度、一次风量及返料量，调整床温在控制范围之内。一次风风量对床温有明显的影响，是一个独立调节床温特别是密相区温度的变量。如料层温度过高时，应减少给煤量、相应增加一次风量并加大返料量（降低返料温度），使料层温度降低。反之亦然。
135mw cfb锅炉床温测点一般布置在距布风板500mm左右的燃烧室密相区，漏出浇筑料50mm，前后墙各3个。必须严格控制床温最高不能超过1000℃，最低不应低于700℃。如床温超过1000℃时，应适当减少给煤量、相应增加二次风量、增加一次风量和排渣的方法使床温降低；如床温低于700℃时，应首先检查是否有断煤现象，如果未断煤则适当增加给煤量，减少一次风量，使床温升高。
3.4.4 给煤粒度
燃煤粒径直接影响到炉内物料的粒径大小和分布，对循环流化床锅炉的控制有较大的影响。粒径过大，流化风速增加，造成一、二次风量的比例偏离设计工况，使床温控制出现困难；局部流化不良、床温升高，易发生床内结焦，使上部炉膛温度偏低，不能满负荷运行；增加受热面的磨损面积和加快磨损速度。粒径过小，在床内的停留时间少，大量未燃尽的小颗粒被迅速携带出炉膛，增加炉膛上部燃烧份额，改变炉内的吸热分配，同时也增加可燃物的含量。一般原煤粒度为0～8mm或0～10mm。
南阳新光电厂#3 炉为120t/h的循环流化床锅炉，设计只有一台冷渣器，2005年3月经常发生锅炉出力不足现象。煤质变差，煤中掺有大量矸石和石块，灰分增加，发热量降低，并且入炉煤的粒度较大，在高负荷下运行，煤中的矸石和石块大量进入炉膛后，冷渣器的出力不足，导致床温上升，限制了高负荷运行。
开封火电厂2005年8月20日，#2机负荷70mw，锅炉床层流化情况不好，#1、2冷渣器均不排渣，经运行多方努力，流化状况仍无好转，停炉检修。开启炉6米人孔门，检查炉内床面极不平整，炉内南侧床料堆积较高，表面均为较细的床料，炉膛中间床面有一大坑，北侧有部分床料堆积。打开4 米人孔门检查，北侧水冷风室内有大量床料堆积，南侧水冷风室内则基本没有床料。清理床料时发现炉内床料除表面为较少的细床料外，下部均为大颗粒的石块。从清理床料的情况看，炉内仅在前墙＃1、2排渣口中间靠炉墙有一小块低温粘结形成的焦块，北#1油枪下部有一小块结焦，其余部位并未发现结焦。床面检查情况见图3。
经查记录，未发现一次风量值大幅度变动，但从8月3日甲、乙侧一次风量开始有所偏差，但偏差仅2～3knm3/h，而后两侧风量偏差缓慢增大，至停炉前甲乙侧一次风量偏差已达30knm3/h。结合停炉后检查的情况，认为甲乙侧一次风量的偏差是由于炉内风帽脱落造成。乙侧有一个风帽脱落，造成床料进入水冷风室逐渐堆积，使进风受阻，两侧一次风量偏差越来越大，造成炉内流化不良。检查发现炉内床料有大量石块，石块粒径基本在50～70mm之间，查近几日入炉煤质粒度化验结果，粒径普遍较大，最大粒径基本在25mm以上，粒径≤7.0mm的仅有70%左右，已远远低于粒径≤7.0mm数量为 100%的入炉煤粒度要求。碎煤系统中粗细碎煤机工作不正常，入炉煤中存在大量石块，由于煤质粒径过大，加之一次风量偏差，两者共同造成了炉内流化不良的原因。加强入炉煤的管理，对脱落的风帽进行焊接加固，并采取有效措施防止其它风帽脱落。
3.5 飞灰可燃物高问题
燃烧无烟煤、贫煤的循环流化床锅炉飞灰可燃物普遍较高，这是采用循环流化床燃烧技术目前乃至今后亟需解决的问题。煤粒进入流化床后，受到床料加热，水分蒸发，挥发分析出，受热固化的颗粒表层崩裂而破碎。挥发分高的煤，挥发分的析出着火，增加煤粒的反映面积，提高煤粒温度，易于燃尽，反之，挥发分低的煤不易燃尽。灰分高的煤，灰分在煤粒外形成的灰壳层较厚，阻隔了氧量和热量的传递，加热灰壳层消耗部分热量，降低燃烧速率，不易燃尽。
在煤粉炉燃烧研究中上采用煤的着火稳燃特性的判别指标研究煤种的适应性，对我们研究流化床的优化燃烧，或许能提供些帮助。煤的燃尽性能与其着火性能有着必然联系，但因处于燃烧过程的不同阶段而又有所区别。判别煤的燃尽特性有很多种方法，如常规的根据vdaf、fc/v等。
表1
有关几个电厂锅炉设计煤种及燃烧实际煤种时，锅炉运行床温、炉膛出口氧量、飞灰可燃物等参数状况见表2～7。
各电厂的情况如下：华能济宁电厂#5炉是上海锅炉厂有限公司采用美国alstom公司技术设计制造，型号sg-440/13.7-m563；义马锦江能源综合利用有限公司2× 135mw机组锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的dg440/13.7-ⅱ型循环流化床锅炉；河南蓝光环保发电有限公司135mw凝汽式机组，锅炉为哈尔滨锅炉厂生产的hg-440/13.7-l.mg8型。燃烧煤种为烟煤，基本属于易着火和燃尽的煤种，见表2；运行情况见表4～5。
华能白杨河电厂4号锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进德国alston公司技术生产的465t/h循环流化床锅炉，配135mw汽轮发电机组；新乡豫新发电有限责任公司和开封火电厂的循环流化床锅炉，均为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产，型号为hg-440/13.7-l.p4型，燃烧煤种为贫煤，基本属于难着火和燃尽的煤种，见表3；运行情况见表6～7。
表2 cfb 锅炉设计煤质特性（烟煤）
表3 cfb 锅炉设计煤质特性（贫煤）
表4 华能济宁电厂、河南蓝光环保发电有限公司锅炉运行飞灰、大渣可燃物情况
表5 义马锦江能源综合利用有限公司锅炉运行飞灰、大渣可燃物情况
表6 华能白杨河电厂#4、5炉锅炉运行飞灰、大渣可燃物情况
表7 新乡豫新发电有限责任公司和开封火电厂锅炉运行飞灰、大渣可燃物情况
对于燃烧烟煤的循环流化床锅炉，床温在830～850℃，河南蓝光公司锅炉燃烧掺烧煤矸石的劣质烟煤床温高些，在 900℃左右，炉膛出口氧量3%左右，飞灰可燃物在3～7%，如果锅炉配风合适时，飞灰可燃物会达到1%以下，譬如河南的义马锦江能源综合利用有限公司2 ×135mw机组锅炉，飞灰可燃物低至0.7%左右。但是当氧量偏低时，飞灰可燃物迅速上升，河南蓝光环保发电有限公司锅炉在炉膛出口氧量2.8%，飞灰可燃物3.43/3.58%，当炉膛出口氧量1.7%，飞灰可燃物达到14.69/14.65%。
对于燃烧贫煤的循环流化床锅炉，床温在900℃ 左右，炉膛出口氧量3～4%左右，飞灰可燃物在10～15%，如果炉膛出口氧量低至2%左右，则飞灰可燃物会达到20%左右，新乡豫新发电有限责任公司 #2炉试验时就发生了这种现象，原因是表盘氧量表计不准，显示值偏大，运行中按此控制造成，后进行处理。
鉴于燃烧烟煤锅炉的飞灰可燃物含量较低，从煤性上改变煤在炉内的燃烧状况，我省的开封火电厂正在进行烟煤和贫煤在循环流化床锅炉上的掺烧试验，掺烧后可能会引起炉膛出口烟温的降低，导致锅炉整个热平衡分配比例的变化。需要说明的是该炉设计时过热器、再热器受热面面积较大，后虽经改造，但减温水应有足够的裕量，应该能适应。通过按不同的比例掺烧进行试验，总结得到合适的掺烧比例。
3.6 锅炉爆管问题
循环流化床锅炉的磨损问题是一个历来都受到重视的问题，尤其是以炉内浇注料上沿区域水冷壁和尾部烟道顶棚过热器最为严重。运行中煤的颗粒度普遍偏大、一次风量过大，不仅引起厂用电率的增加，而且加重水冷壁部分的磨损，另一方面炉内耐火浇注料的施工及质量问题，造成部分脱落，也造成烟气对管材的直接冲刷磨损，这种现象主要发生在后墙回料口、二次风口处，安装管子焊接中应力因素考虑不周也是锅炉爆管的原因之一。表8中列出新乡火电厂和开封火电厂循环流化床锅炉2004年典型爆管事件，锅炉爆管问题也是导致机组非停的主要原因之一，磨损爆管和应力爆管占主导。
表8 新乡火电厂和开封火电厂2004年典型爆管事件
4 结论
循环流化床锅炉和煤粉炉相比，在汽水系统、风烟系统上基本相同，区别重点在燃烧、回料和排渣三个方面。通过调整给煤量、风量及返料量，严格保持循环物料的平衡，控制好床压、料层床温，使锅炉达到最佳的运行效果。搞好电厂用煤的管理工作，提供符合粒度的原煤；加强检修管理，搞好设备的治理，提高设备的可用率；加强运行调整，合理配风，不仅能降低厂用电率，而且提高锅炉的安全经济运行水平；尝试不同煤种的燃煤掺烧，提高运行经济性。
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[7] 义马锦江能源综合利用有限公司#1炉性能试验报告 河南电力试验研究院 2004.10
[8] 义马锦江能源综合利用有限公司#2炉性能试验报告 河南电力试验研究院 2004.11
生物质热风炉原理范文3
【关键词】高炉炼铁；职业病危害；辨识
1、职业病危害因素辨识
1.1生产工艺流程
高炉炼铁是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）以及附加矿（石灰石、蛇纹石等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧。原料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁的过程。同时产生的副产品高炉煤气从炉顶导出，经除尘后作为燃料利用。生产工艺流程简图见图1。
1.2主要产品、原辅材料、能源介质
高炉炼铁得到的产品有：铁水、高炉渣、瓦斯灰、高炉反矿、焦丁、高炉煤气、电力。
需要的原料有：烧结矿、球团矿、石灰石、蛇纹石等。
需要的燃料有：焦炭、煤粉等。需要的其他辅助材料有耐火材料、泥料和河沙（主要用于出铁场）。
消耗的能源介质有：煤气、蒸汽、压缩空气、氧气、氮气、电力、水等。
1.3职业病危害因素辨识
1.3.1粉尘类
炼铁项目产生粉尘的位置较多，在原辅材料的转运、筛分、制备、上料以及后续的出铁场出铁、出渣、铸铁、渣铁钩维护、修罐、渣处理、除尘设施清灰等工艺过程中都伴有粉尘的产生。
煤尘主要来源于原煤贮运系统、煤粉制备和喷吹系统中原煤的转运、称重、除杂物、制粉、干燥和喷吹过程。
矽尘是指游离二氧化硅含量超过10%的无机性粉尘。辅助生产系统修罐工作人员可能接触耐火材料尘，耐火材料尘往往含有较高的游离二氧化硅，属于矽尘。另外，由于高炉渣中二氧化硅的含量约35.82%，因此高炉出渣、渣处理以及水渣贮运过程中产生的粉尘也属于矽尘。附加矿蛇纹石中二氧化硅的含量约38.16%，因此槽上、槽下供料系统、上料系统、炉顶系统筛分、称量、转运、布料、装料等过程中也存在矽尘的危害。
石灰石粉尘主要来源于附加矿石灰石，存在的环节主要是槽上、槽下供料系统、上料系统、炉顶系统筛分、称量、转运、布料、装料等过程。
石墨尘来源于铁水浇铸，电焊烟尘来源于修罐库的交流电焊机。
槽上、槽下供料、上料过程中烧结矿、球团矿、焦炭产生的粉尘以及出铁、渣铁钩维护的过程中产生的粉尘为其他粉尘。
通风除尘系统清灰时根据捕集粉尘的部位不同，产生不同种类的粉尘危害。
1.3.2物理因素类
1）噪声
炼铁工序存在大量噪声源，主要有：供料过程中给料机、振动筛、皮带机、称量斗等设施产生噪声；煤粉制备过程中产生的噪声；出铁场开铁口、出铁渣、封堵铁口、铸铁及渣处理阶段产生噪声；TRT余压发电装置运行中产生的噪声；净煤气减压阀组减压时产生的噪声；各类气体放散产生的噪声；配套的水泵、风机、起重机、压缩机等运转产生噪声等。
2）高温、热辐射
炼铁工序涉及的高温设备较多：炉顶系统工作温度在150℃～250℃之间；高炉冶炼时炉腰部位的温度高达1400℃～1600℃，风口区是高炉内温度最高的区域，一般在1700℃～2000℃；顶燃式热风炉设计风温1250℃；煤粉制备系统烟气发生炉混合的干燥剂温度约260℃；铁水罐烘烤装置的烘烤温度可在1100℃以上；TRT系统入口煤气温度在160℃～230℃；此外，铁水浇铸、蒸汽管道、液压油站也存在高温危害。
炉顶粗煤气温度约为250℃，净煤气总管温度约为70℃～120℃；铁水出炉温度一般为1400℃～1550℃，渣温比铁温一般高30℃～70℃。这些高温物质通过传导、对流、辐射散热，使周围物体和空气温度升高，如出渣、出铁时作业环境温度可超过40℃[2]。高温物质周围物体被加热后，又可成为二次热辐射源。
3）红外线
灼热的铁水、渣等辐射出的大量红外线，人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。
4）工频电场
工频电场主要来自变配电站（所）的变配电设备。
5）电离辐射
上料系统一般采用中子测水的设备，人员接近时有受到电离辐射危害的可能。
6）紫外辐射
修罐库使用的交流电焊机，工人在机旁操作时有被电焊弧光的辐射的可能。电焊弧光是紫外线混合光源包括各段波长紫外线。
1.3.3化学物质类
1）一氧化碳
高炉冶炼时产生的高炉煤气和高炉出铁场铁口、铁沟烘烤、喷煤烟气炉点火采用的煤气中含有大量的一氧化碳。炉顶、煤气净化除尘、TRT、热风炉、煤粉制备等系统内皆存在大量的煤气。煤气的产生、净化、运输、使用的单元都有一氧化碳泄漏散发到作业场所中对工作人员造成健康危害的可能。
2）二氧化硫、硫化氢
不同的矿石含有不同程度的硫，在冶炼和出炉渣过程中会产生少量的二氧化硫和硫化氢。原煤中的杂质硫元素，在燃烧过程中也会产生少量的二氧化硫。
3）锰及其化合物、铅及其化合物、砷及其化合物、氟化物
矿石中的各种成份，如铅、锰、砷、氟等，在高温时氧化成氧化物，生成铅烟、锰及其化合物、砷及其化合物、氟化物等，在出铁、出渣的过程中向空气中散溢。
4）氮氧化物
空气中氮元素在热风炉内、高炉内等高温环境下，和氧反应形成氮氧化物，主要是一氧化氮和二氧化氮，一氧化氮在空气中不稳定，往往被空气氧化成二氧化氮。
5）煤焦油沥青挥发物
高炉炉前堵铁口用的炮泥的主要成分为焦炭沫，耐火粘土粉、沥青、高铝矾土或棕刚玉、碳化硅、绢云母、脱水蒽油。煤焦油沥青挥发物是泥炮在高温下焦炭沫、沥青挥发产生的。
2、讨论
通过上述辨识与分析认为，高炉炼铁过程中存在各种粉尘、有毒物质和其它危害人员健康的职业病危害因素。炼铁工序的各个部位或环节由于加工的物料和生产方式的不同，所产生的职业病危害因素也各有特点。一些炼铁工序职业病危害预评价报告以及论文[1]～[4]中认为这些职业病危害因素大部分可以通过先进的工艺、设备进行控制防护，使危害水平在国家职业接触限值范围内，但在某些职业病危害因素产生浓度较高，范围较大或是人员工作时间长的岗位，危害因素仍有超标的可能。因此，企业在生产运营时应根据各部位或环节职业病危害因素产生的特点为工作人员配备适合的个人防护用品，还应加强个人职业卫生、应急救援知识的培训，建立健全作业环境职业病危害因素监测、职业健康监护系统，加强职业卫生监督与管理。
参考文献
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生物质热风炉原理范文4
关键词:工业锅炉 节能 检测
中图分类号:TK227 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0094-01
工业锅炉燃烧排放出大量烟尘以及SO2和NOx等污染物,严重的污染了人们赖以生存的环境,甚至有些锅炉因为使用不当而造成一些重大的安全事故。本文从工业用锅炉指标、节能措施等方面对工业锅炉进行分析和研究,对改进锅炉工艺,做好节能减排工作有重要的实际意义。
1 工业用锅炉指标
1.1 锅炉排烟温度
锅炉排烟温度是检验锅炉效率的一个重要指标。排烟温度越高,所带走的能量也越多,所造成的能量损失也是最大的。随着排烟温度的不断升高,排烟热损失会进一步增加(一般情况下,排烟温度每升高10℃,排烟损失增加0.5%～1.0%)。因此降低排烟温度对提高锅炉热效率以及节约能源有重要的意义。
1.2 排烟量
影响排烟热损失的另一个重要因素是排烟量。在同样排烟温度下,排烟量越大,热损失也越大。
2 节能措施
2.1 降低锅炉排烟温度
降低锅炉排烟温度主要措施有如下几种途径。
2.1.1 避免或减少受热面上的结渣、积灰和堵灰
在锅炉运行过程中,由于燃烧物本身的特点,受热面会存在着结渣、积灰和堵灰现象。出现这种现象,会导致两种结果:(1)根据化工原理对流传热原理,较厚的污垢层会导致较大的无谓热损失;(2)如果这些污垢层长期积累,不及时清理,短时间内影响效率,阻塞管道,长时间内积存下去,还会发生严重的生产事故。因此必须结合锅炉运行情况,经常地对锅炉受热面进行清理,防患于未然。
现总结出的几种有效的清灰方式有以下三种。
(1)定期吹灰:适用于松散状积灰。
(2)使用除渣剂或清灰剂:适用于结垢物。
(3)避免锅炉在低负荷下运行并减少锅炉启停的次数。
2.1.2 增加或改进尾部受热面
由于许多中小型锅炉的排烟温度都很高,如果这部分热量不能有效地运用,将会造成很大的能量损失,极大的降低了锅炉运行的效率,因此,必须对这一部分能量进行有效的利用。锅炉尾部受热面可以有效地降低排烟温度,减少热损失。
2.2 杜绝漏风和减少排烟量
在燃料的成分确定后,排烟量的大小主要取决于助燃空气量的多少(实际需要空气量减去理论空气量的值)和沿程各处烟道的漏风量的大小。炉内的助燃空气量要严格控制,因为这部分多余的空气在锅炉中并没有发挥任何实际作用。相反,它随燃烧废气一道,带走了大量的热量。在锅炉运行过程中,由于各方面原因,不可避免的会漏气,这些气体不仅会增大烟道通风阻力和引风机的电耗,还会降低炉温,造成了一定的能量损失,影响燃烧的正常进行。因此,在生产中,必须杜绝漏风和减少排烟量。
2.3 合理组织燃烧减少燃烧损失
合理组织燃烧的措施有以下几点。
2.3.1 合理配风
空气是保证燃烧不可缺少的物质,空气是锅炉中燃烧物质的助燃剂。充足和合理的空气供应对锅炉的安全、经济性都有很大的影响。根据锅炉不同部位对空气的需要量不同,所以对沿炉排长度和宽度有不同的配风要求。
(1)沿炉排长度方向应合理配风。
链条炉燃烧各阶段所需空气量是不同的,在炉头,由于温度不高,所以燃烧不是很旺,只是燃烧的初始阶段,此时对空气的需求量不大。随着管道深入,中段燃烧最旺盛,需空气量最大。在炉尾阶段,由于燃烧已接近尾声,燃烧物质也消耗殆尽,温度也慢慢降低,只需要少量的空气。炉头和炉尾产生的热量最少,而废气最多。
(2)沿炉排宽度方向应均匀配风。
在沿炉排宽度方向上,应该均匀配风,以使燃烧均匀,防止出现火口等不正常燃烧现象。
2.3.2 炉膛空气气流的合理组织
炉膛是锅炉的主要燃烧设备,其作用是保证用料和空气的充分混合,有效燃烧等。通过燃烧器送入锅炉的空气是按对着火、燃烧有利而合理组织、分别送入的。按其送入空气的作用不同,可以将送入的空气分为一次风、二次风。一次风是携带煤粉送入燃烧室的空气,二次风是煤粉着火后再送入的空气。
2.3.3 燃料层上燃烧的调节与控制
煤层厚度、送风量及炉排速度这三个因素影响着炉燃烧效果,三个可调因素应合理配合以保证燃烧工况正常。好的燃烧工况是:在距煤闸门约300mm处开始着火,过早可能烧毁煤闸门,过迟则会使燃烧阶段推后,以致尚未燃尽就排入灰渣斗,在挡灰板(老鹰铁)前约300mm,500mm处燃烧完毕,灰渣呈暗色。
煤层厚度应该合适,不易过薄,也不易过厚,要根据具体情况选择合适的厚度。煤层过薄,细煤粒易被吹起,使煤层工作不稳定、不均匀;煤层过厚,通风阻力过大,燃尽区裹灰严重。
在运行调整过程中,主要的调节对象是送风量和炉排速度。当燃烧炉里煤层温度很高时,空气的供应量决定着煤料燃烧的快慢。当增加风量时,燃烧速度加快,锅炉出力马上增大。
2.4 加强绝热保温减少散热损失
加强绝热保温,减少散热损失,也可有效地提高热效率。绝热保温的措施有:(1)加厚保温材料。(2)提高绝热材料的质量。
2.5 保证锅炉给水品质
水的品质主要是会影响到锅炉的结垢。水质越好,其本身残渣就比较少,锅炉结垢的可能性也大大降低;锅炉用水水质差,含杂质多,则锅炉就容易结垢。因此工业锅炉的给水必须按规程规范要求进行给水处理。司炉必须加强对水质的监察,及时清除水垢,以减少能源浪费、提高运行安全效果。
2.6 改进操作、加强管理
任何设备无论都么好,如果人的素质达不到要求,那么再好的设备也只是摆设,发挥不出其应有的功效。因此,加强从业人员的管理,提高他们的职业素质对于提高锅炉设备的应用水平非常重要。
3 结语
随着经济和技术的发展,以及人们生活理念的改变,未来世界将会是一个清洁生产的世界。改进锅炉技术,提高锅炉利用水平刻不容缓。本文在对工业锅炉指标、节能措施进行分析的基础上,提出了有针对性的意见,对于实现工业锅炉指标控制和节能目标有重要的指导意义。
参考文献
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生物质热风炉原理范文5
【关键词】城市供热；节能减排；措施
近年来，随着城市建设及农村城镇化建设步伐加快，城市集中供热已经成为反映人们生活水平的重要指标。城市集中供热主要包括供暖和生活用热水，以后可能会有集中供冷，这也是城市供热发展的一个方向。城市集中供暖主要是依靠供热管网实现的，集中供热管网所组成的供热系统十分复杂，用户多、分布广是其最突出的特点。区域锅炉房等传统散户供热体系供热效率低、不安全，且会造成严重环境污染。因此，必须对城市供热进行节能减排控制。
一、供热锅炉运行的基本工作原理
供热锅炉担负着为供给热源的重要作用，一般情况下，供热锅炉要完成整个的供热过程，要按照以下几个方面的要求步骤来运行：首先，要完成燃烧原材料向供热锅炉的运输过程。一旦燃烧原材料被运输进入供热锅炉之中，燃烧原材料就会在供热锅炉内部产生剧烈的燃烧。燃烧原材料的燃烧过程是一个剧烈的放热过程，在这一过程之中，会产生大量的能量（与此同时，燃烧过程之中，供热锅炉利用这些燃烧能量的效率的大小将是决定供热锅炉的供热效率和能量利用效率的最关键部分）；其次，当第一部的燃烧反应完成之后，燃烧原材料所产生的各种燃烧物质就会组合成为高温烟气部分，这一部分是包含着大量的热能资源的
。这一部分产生的高温烟气就会顺着整个供热锅炉设备一直运行，一直经过供热锅炉的各个组成部分，将高温烟气之中所蕴含的热量传递给供热锅炉的各个组成部分，通过这一部操作过程，就完成了供热锅炉的供热过程。一般情况下，高温烟气的主要加热的部分就是水蒸气。最后，经过高温烟气热量传递生产出的水蒸气进入供热锅炉外部的外部供热设备，并将水蒸气之中所蕴含的热量传递给供热锅炉外部的保暖设备，完成供热锅炉供热运行过程。
二、供热锅炉运行的基本步骤
在供热锅炉运行的过程中，供热锅炉的工作步骤包括：首先，供热锅炉使用粉末状的煤炭原料当做燃烧物质来产生高温烟气，并通过高温烟气对工作物质的热量传递实现为小区提供所需要的热能。一般情况下，供热锅炉的主要组成主要由以下几个部分：第一，是进行燃料燃烧的炉膛部分；第二，是将进入锅炉的燃烧原料进行粉末化处理的供热锅炉粉末制备部分；第三，是供热锅炉内部的进行通风的通风设备，这些部分组合在一起，可以有效的将供热锅炉内部的各个部分有机的组合在一起，提升供热锅炉的供热效率；其次，主要应用到了供热锅炉的通风设备部分，该部分的主要功能就是提供充分的风力资源，以便于将锅炉内部的燃烧物料带入供热锅炉内部的炉膛部分，并通过后续的通风处理，将所有的燃烧原料全部带入锅炉内部，有效的提升锅炉的燃烧效率；最后，是通过供热锅炉内部的供热燃烧器部分完成整个燃烧过程，并在这个过程之中，将所有的燃烧材料和进入锅炉之中的空气进行反应，并通过通风处理，将形成的热能带入供热锅炉的内部，并在供热锅炉的内部形成相应的高温热气，完成后续的流程。一般情况下，整个过程的完成速度相当快（时间大约是在一秒钟左右），为了保证在规定的时间内完成，就需要提供充足的通风时间，保证燃烧原材料在一定的时间内完成，实现供热反应的顺利进行。
三、城市供热企业节能减排
（一）供热锅炉节能
首先，针对供热锅炉供热过程之中所使用的煤炭原料的类型和质量和设计好的煤炭材料的质量不一样的问题，要充分做好煤炭原料质量下降时的准备。如果在燃烧的过程之中，出现了使用的原材料的质量存在偏差的问题，就可以进行调节所使用的原煤材料的配比，并尽可能的将燃料的配比控制在一定的范围之内，以有效调节燃料过程之中所产生的一次风和二次风的大小，以便于保证所加入供热炉的燃烧材料都可以得到充分的燃烧利用；其次，要进行供热锅炉的炉内负荷调节操作。为了有效的发挥出供热锅炉节能减排的作用，要严格的按照供热锅炉的操作条件要求来进行操作，避免产生违规操作，保证对于供热锅炉的整个调解过程在一个循序渐进的模式下运行，以保证所有的燃烧材料都可以得到充分的利用。具体的来说，在进行供热锅炉的应用操作的过程中，可以先进行对供热锅炉内部的负荷的调节过程，并在调节的过程中，充分的拨正锅炉内部的原材料得到充分的燃烧，发挥出最佳的燃烧效率，帮助供热锅炉在最佳的运行状态下运行，减少供热锅炉的能量消耗；最后，一般情况下，如果供热锅炉所处的环境压力过大，就很容易在高供热锅炉内部出现燃料燃烧的不充分的问题，进而形成锅炉结焦现象。在这样的背景下，将严重的影响到供热锅炉的供热效率。针对这样的情况，可以在应用供热锅炉之前，采用相应的供热锅炉配热实验方法，将供热锅炉内部的各种参数进行有效的调配，使得供热锅炉内部处于正常的平衡工作状态，有效的保证供热锅炉避免产生锅炉结焦问题。与此同时，在进行供热锅炉的应用过程之中，还要尽可能的保证供热锅炉的各个受热面的受热均匀性，充分的保证供热锅炉供热效率。
（二）供热锅炉污染物的排致及控制
关于供热锅炉系统，注意对其中的污染物加以排放，具有非常重要的作用。首先应注意粉尘进行排放。锅炉中的粉尘的排放会对人们的身体健康造成了极大的威胁，粉尘对环境有较大的危害，会产生雾霆现象；其次，二氧化硫的排放。锅炉燃煤在燃烧过程中，燃煤中的硫会转化为二氧化硫，而该气体是大气污染的元凶，在空气中会转化成为SO3，与降水相结合会生成酸雨，而酸雨会对森林植物、土壤以及建筑物等均会造成较为严重的损害；再次，氮氧化物的排放。在锅炉燃煤燃烧时，氮氧化物也是其中的一种污染物，而氮氧化物是产生光化学烟雾的主要成分，会对人们的视力、肺部以及心脏等器官造成极大的影响，而且还会造成大气臭氧层破坏。对此，应注意对粉尘、二氧化硫以及氮氧化物等污染物进行控制，对于粉尘而言，应采取静电除尘设备除尘。对于二氧化硫，则应采用脱硫设备进行脱硫，从而减少二氧化硫的生成与排放量；对于氮氧化物，则应采取选择性催化还原法（SCR）选择性非催化还原法（SNCR）脱氮。
在供热锅炉运行的过程之中，能够影响到供热锅炉运行的因素有很多，在进行对供热锅炉供热运行过程之中存在问题的解决方案的研究过程之中，要充分的对可能影响到供热锅炉的供热效率的影响因素进行分析，采取有效措施以保证整个供热过程是在高效经济的运行状态下完成。
【参考文献】
[1]陈军照.对如何提高锅炉热效率问题的探讨[J].应用能源技术2014
[2]李浩东.集中供热自动化系统在供热管网中的应用[J].山西建筑，2013（3）
生物质热风炉原理范文6
关键词：大容量锅炉泄漏原因分析防范措施
中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
水冷壁、过热器、省煤器、再热器统称为锅炉“四管”,锅炉“四管”在锅炉中占有非常重要的地位 ,据不完全统计火力发电厂发生的事故数量约有一半发生在锅炉专业 ,而锅炉专业发生的事故 ,有一半以上发生锅炉“四管”泄漏。所以，研究分析锅炉“四管”泄漏发生的原因并提出相应防范措施，才能保证电厂设备的安全运行具有重要的社会效益和经济效益。以下就“四管”的爆管泄漏问题展开探讨。
二、大容量锅炉四管泄漏的原因分析及其防范措施
（一）水冷壁爆管原因及预防措施
1、水冷壁爆管的主要原因是：
（1）腐蚀。锅炉水冷壁管的腐蚀根据腐蚀部位和环境不同可分为水汽侧腐蚀和向火侧腐蚀两大类：
① 水汽侧腐蚀。水汽侧腐蚀类型有碱腐蚀、酸腐蚀、氧腐蚀、氢损伤、应力腐蚀破裂、沉积物下腐蚀和腐蚀疲劳等。
② 向火侧腐蚀。向火侧水冷壁管腐蚀即高温腐蚀，根据高温腐蚀发生的原因及腐蚀产物成分的分析，煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀一般可以分为以下几种类型：硫酸盐型高温腐蚀、硫化物型高温腐蚀、氯化物型高温腐蚀以及还原性气氛引起的高温腐蚀。
（2）过热。宏观表现为原始爆口呈喇叭状，边缘锋利且减薄严重，爆口有剪切唇，呈撕裂状，变形严重，内壁光滑，向火侧表面有一层黑色氧化皮，有明显塑性变形，呈韧性爆口。爆管主要是由于短时急剧过热造成材料的高温强度降低，从而引起塑性变形和瞬间破裂，并不是长时间过热引起的蠕变失效开裂。很多情况是由于异物堵塞水冷壁管，造成管内介质流动不畅，被异物堵塞处水冷壁管不能得到可靠冷却，短时急剧过热造成材料的高温强度降低，从而引起瞬间破裂。
（3）磨损。水冷壁磨损的部位主要是在一次风口周围的水冷壁管，因风粉流冲刷磨损和吹灰器吹扫时的冲刷磨损等引发。一次风喷口周围水冷壁管的磨损，是因为一次风粉混合物喷进炉膛时，如果喷燃器安装角度不恰当、设计切圆过大、喷嘴在运行中烧坏或变形以及稳燃设施布置不当等，都会使煤粉气流冲刷水冷壁管，引起管壁磨损减薄，以至漏泄。稳燃设施一般布置在一次风管出口附近，使高温烟气产生回流，如果布置不当，很容易使一次风射流贴壁，引起水冷壁磨损和结焦。
2、预防水冷壁爆管的措施：
控制好一次风速和二次风速，运行人员如不能及时调整好一次风和二次风，以适应煤种的变化，会造成燃烧器损坏。严把化学技术监督，严格执行汽水品质跟班取样化验的规定，保证良好的汽水品质。按锅炉停用时间长短采取不同的停炉保养措施，根据垢量、垢型和运行周期适时对锅炉进行酸洗，以保证水冷壁管的传热效果；加强吹灰管理，制定合理的吹灰程序、参数和吹灰周期，避免发生由于操作不当或吹灰设备存在缺陷而造成的受热面的吹损。低负荷运行时，上层一次风喷口冷却不够，未投用的一次风喷嘴，护板几乎处于干烧状态，得不到足够冷却，从而造成燃烧器的过热、变形直至损坏。运行中要加强运行控制调整。燃烧器选用的合金钢材料，满足锅炉正常运行时燃烧器耐磨损、耐高温的要求。将燃烧器内部烧损隔板更换为白钢板，同时在喷燃器出口区域的水冷壁管上加装护瓦，防止小油枪投入时水冷壁管直接接触高温火焰。利用机组停备及时对燃烧器内部进行检查，如有破损及时修复或更换隔板。
（二）过热器与再热器爆管泄露的原因及预防措施
1、造成过热器与再热器爆管泄漏的原因有：
（1）管材质量差或焊接质量差造成过热与再热器爆管：
管材质量差，如果管子本身存在分层、加渣等缺陷，运行时受温度和压力影响，缺陷扩大就会导致过热器管爆管；
焊接质量差，在制造或维修中由于焊接质量不过关，焊缝中存在气孔、夹渣、焊瘤等会导致频繁爆管。
（2）受热面超温造成过热器与再热器管爆管
金属超过其额定温度运行时，有短期超温和长期超温两种情况，因此造成受热面过热爆管有短期过热和长期过热两类现象，受热面过热后，管材金属超过允许使用的极限温度，内部组织发生变化，降低了许用应力，管子在内应力作用下产生塑性变形，最后导致超温爆管。
2、防止过热器再热器爆管泄漏的技术措施：
（1）提供优质的炉管备品，从源头上保证炉管的可靠性。在采购环节选择质量可靠的厂商购买炉管，优质的管材是保证锅炉安全运行的基础。
（2）提高焊接质量，防止因焊接问题造成爆管。在大小修时锅炉的换管工作承包给有资质的火电安装公司进行焊接，并对焊接部分进行探伤检查，确保可靠。
（3）为了预防过热器再热器管超温，在运行中，应严格按运行规程规定操作，锅炉启停时应严格按启停曲线进行，控制炉膛出口温度不超过540℃，控制锅炉参数和过热器管壁温度在允许范围内。严密监视锅炉蒸汽参数、蒸发量及水位等主要指标，防止超温超压、满水、缺水事故发生；做好锅炉燃烧调整，防止火焰偏斜，注意控制煤粉细度，合理用风， 防止结焦，减少热偏差，防止锅炉尾部再燃烧；加强吹灰和吹灰器管理，防止受热面严重积灰；在一个8小时内全面吹灰可能导致汽温偏低，将水冷壁的吹灰任务分成三部分， 白班、前夜班、后夜班分工负责，保证24小时内全面吹灰一次以上，维持受热面清洁，保证锅炉给水品质正常及运行中汽水品质合格等。
（4）对运行作业的锅炉组件进行及时的检测维修，保证设备健康可靠运行。利用机组大小修的时间对锅炉各个受热面进行探伤检查．发现个别炉管有缺陷时立即更换，防止炉管在运行中损坏，保证锅炉安全运行。
（5）对锅炉吹灰器定期检查维护，保证每个吹灰器能够正常投用。运行中出现吹灰器故障时，立即联系检修并处理好。
（6）进行严格的汽水质量监督，保证凝结水、给水、炉水、蒸汽质量合格，防止炉管发生结垢。
（三）省煤器爆管泄漏原因及预防措施
1、造成省煤器爆管有以下几方面的原因：
给水质量差，水中含氧多，造成管子内壁腐蚀；烟气低温腐蚀；管子质量和焊接质量不好；给水温度和给水流量变化较大，造成管子的热应力过大；飞灰磨损严重等。在以上原因中，造成省煤器爆管的最主要最常见的原因是飞灰磨损和焊接质量这两个方面：
（1）焊接质量差。焊工水平不高，焊接时存在砂眼、裂纹、咬边等现象，使焊缝存在潜在的隐患，造成焊缝泄漏后爆管；使用焊接方法不对，破口形式不对，焊丝、条不对，焊前未预热焊后未热处理，焊缝强度不够等等。同过热器管爆管原因相似，制造或维修中由于焊接质量不过关也会导致省煤器管频繁爆管。
（2）飞灰磨损。在锅炉的过热器、省煤器和空气预热器三个主要对流受热面中，省煤器的磨损最严重。因为省煤器通常是错列布置，烟气对错列管束的冲刷比较强烈，磨损比顺列严重得多，而且省煤器处的烟气温度比较低，烟气中灰粒相对较硬，这两个因素使得省煤器磨损比过热器及空预器严重得多，省煤器磨损爆管主要发生在以下部位：
① 省煤器第二、第三排管子。因为省煤器通常是错列布置，省煤器第一排管子受到较低烟速即进入省煤器前空烟道内烟速地冲刷，进入第二排管子后由于烟气流通截面减小，速度突然提高，烟气中灰粒的冲击力较大，所以第二、第三排管子磨损较以下各排管子严重；
② 省煤器管弯头处。省煤器管的弯头与竖井烟道两侧墙之间的间隙形成烟气走廊，因阻力较小，烟气流速高，磨损较严重；
③ 靠后墙的蛇形管排。对于大型锅炉，烟气自水平烟道转弯进入竖井烟道，由于离心力作用，烟气中大部分灰粒集中在竖井烟道的后墙，所以靠后墙的几排蛇形管排磨损较严重。当管外壁受烟气冲刷减薄后，强度明显降低，从而爆管泄漏。
2、造成省煤器磨损的原因分析及预防措施
导致磨损的原因有：燃煤含灰量高，飞灰中夹带硬颗粒；烟气流速过高或局部烟速过高；烟气含灰浓度分布不均，局部灰浓度过高。通常采用减少飞灰撞击管子的数量、降低烟气流速或增加管子的抗磨性来防止飞灰磨损。如：（1）控制烟气流速，尤其是烟气走廊处的烟气流速，因此在安装和维修时，应尽量减小省煤器管子与墙之间的距离，同时使各蛇形管间距离要尽量均等；（2）对于局部烟气流速过高的地方，应在管子易磨损部位如：弯头处、第二第三排管子、靠后墙的几排管子等地方加装防磨装置；（3）对省煤器管冷喷涂高温耐磨涂料来增加管子的抗磨性。
三、结束语
为了有效防止“四管”爆破泄露，除在安装、维修、运行调整方面采取以上措施外，还要对锅炉受热面做好金属监督工作，主要包括以下几方面：① 对受热面进行蠕胀、变形和磨损等情况的定期检查；② 对长期存在过热问题的受热面，加装热工温度测点进行监督控制；③ 定期进行割管检查，对高温过热器、低温过热器管子做金相检验，对炉膛热负荷最高区域水冷壁管内壁结垢、腐蚀情况进行检查。
只有这样，才能有效防止锅炉“四管”泄漏可以为电厂降低检修成本，延长锅炉的使用寿命，从而提高锅炉运行可靠性和安全性，创造出更大的经济效益。
参考文献：
[1] 锅炉设备及运行[M]．北京：水利电力出版社．
[2] 锅炉设备运行技术[M]．北京：中国电力出版社．
