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锅炉漏风增加风机能耗、降低锅炉效率,怎么采取措施?锅炉人必知!(转)

  2024-04-25         0

在电厂运行中,锅炉漏风是影响锅炉燃烧效率偏低的主要原因之一,漏风影响炉膛温度、火焰中心位置、排烟温度、风机电耗、飞灰可燃物等,因此,对于锅炉人来说,了解并采取有效措施来解决漏风问题至关重要。

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01
炉膛进风管道或空预器漏风

锅炉炉膛进风管道的漏风现象,是一个涉及能效、环境及设备耐久性的复杂问题。从专业角度分析,漏风不仅会导致能效下降,更可能引发一系列连锁反应,最终影响整个锅炉系统的稳定运行。

首先,当炉膛进风管道存在漏风时,会直接导致进入炉膛的有效送风量减少。为了维持炉膛内的过量空气系数,确保燃料的充分燃烧,系统必须提高风机的运行负荷。这种负荷的增加会直接导致风机电耗的上升,从而影响锅炉运行的经济性。

其次,如果空气预热器与燃烧器之间出现漏风,还会带来环境卫生的隐患。漏出的空气可能携带未完全燃烧的燃料颗粒和有害气体,对操作环境和大气环境造成污染。

再者,空气预热器的腐蚀穿孔也是一种常见的漏风原因。这种腐蚀通常是由于烟气中的腐蚀性成分长期作用导致的。穿孔后,空气会从正压侧漏入负压的烟气侧,这不仅会增加引风机的能耗,同时还会使送风机的能耗上升。在极端情况下,漏风可能导致炉膛内的空气量不足,进而限制锅炉的出力,影响生产效率。

此外,锅炉漏风还会影响对流烟道内的烟气流速。由于漏风导致的烟气流速增加,会加剧燃煤锅炉对流受热面的磨损。特别是煤粉炉,其受热面的磨损速度会因烟气流速的增加而显著加快,这无疑会缩短设备的使用寿命,增加维修和更换的成本。


02
制粉系统漏风

1、锅炉磨煤机入口的漏风现象,对于制粉系统和锅炉的燃烧过程而言,是一个不容忽视的技术问题。从专业角度分析,这种漏风会带来多重复杂的连锁效应,严重影响系统的稳定性和效率。

首先,当磨煤机入口出现漏风时,最直接的影响是进入磨煤机的风量会异常增大。这种风量的无序增加会打破原有的制粉平衡,导致磨煤机出口的风温显著下降。风量的增加虽然会加大通风量,但通风效率的提升是以牺牲煤粉质量为代价的。具体来说,风量增加会使煤粉在磨制过程中变得更粗,这会降低煤粉的细度,进而影响其燃烧效率。同时,通风电耗也会随之增大,导致整个制粉系统的单位电耗上升,这无疑会增加运营成本。

其次,磨煤机出口风温的下降会对制粉系统的管壁温度和煤粉仓温度产生深远影响。随着温度的逐渐降低,管壁和煤粉仓内可能会出现结露现象。结露不仅会导致煤粉结块、堆积,进而堵塞管道和仓体,更重要的是,它还可能引发煤粉自燃爆炸的严重安全隐患。这种风险对于锅炉的安全运行来说是不容忽视的。此外,结块和堆积的煤粉还会严重影响给粉的均匀性,进一步降低燃烧的稳定性和效率。

再者,从更微观的角度来看,漏风还会使煤粉的水分含量上升。水分的增加会直接影响煤粉的燃烧特性,降低其燃烧速度和效率。同时,一次风温也会因漏风而受到影响。一次风是携带煤粉进入炉膛的主要气流,其温度的高低直接影响到煤粉的着火点和燃烧稳定性。一次风温的降低可能会导致煤粉着火困难、燃烧不完全等问题,进而影响锅炉的整体性能和排放特性。

2、 锅炉磨煤机出口漏风问题,从专业技术层面分析,其影响机制与后果均不容忽视。出口漏风会导致通风量的异常增大,这是由于外部空气非正常渗入磨煤机系统所致。这种通风量的增加打破了原有的工艺平衡,对煤粉的输送和储存产生了不利影响。

具体来说,漏风会降低输送管道和煤粉仓内的温度,这种温度变化对于煤粉的物理特性和化学稳定性至关重要。在较低的温度环境下,煤粉容易吸收环境中的水分,导致其流动性变差,甚至发生结块现象。这不仅会阻碍煤粉在管道中的顺畅输送,还可能引发管道堵塞等严重问题。

此外,温度降低还会增加煤粉自燃的风险。在低温条件下,煤粉中的挥发分更容易析出,与空气中的氧气发生反应,从而产生自燃的可能性。这种安全隐患对于整个锅炉系统的稳定运行构成了严重威胁。

除了上述直接影响外,漏风还会间接影响燃烧过程。由于漏风导致的一次风温降低,会影响煤粉的着火温度和燃烧速度。一次风是煤粉燃烧的主要气流,其温度的变化会直接影响到煤粉的燃烧效率和稳定性。

3、粗粉分离器回粉管上的锁气器漏风,是一个涉及粉体工程学和流体动力学的专业问题。锁气器作为维持系统气密性的关键部件,其性能直接关系到粗粉分离器的工作效率和锅炉整体运行的稳定性。

从专业角度分析,锁气器漏风会破坏粗粉分离器内部的气流场和粉体流动特性。具体来说,漏风引入的外部气流会干扰煤粉颗粒在分离器中的正常运动轨迹,导致颗粒的沉降和分离速度发生变化。这种干扰会降低分离器的分离效率,使得部分细煤粉无法被有效分离,进而影响锅炉的燃烧效率和排放性能。

此外,锁气器漏风还可能对分离器内部的流体力学环境产生复杂影响。漏风引入的气流可能引发涡流、湍流等不稳定流动现象,这些现象会进一步降低分离效率,甚至可能导致煤粉在分离器内部的堵塞和积聚。

同时,从热力学角度来看,漏风还可能导致分离器内部温度和压力的变化。外部冷空气的渗入会降低分离器内部的温度,影响煤粉的干燥和燃烧特性。而压力的变化则可能影响分离器的气流分布和煤粉的输送效率。

4、锅炉旋风分离器下方的锁气器一旦出现漏风,会对旋风分离器的分离性能造成严重影响。从流体力学角度分析,漏风会引入额外的气流,干扰旋风分离器内部的气流场,破坏原有的旋流稳定性。这种干扰会降低煤粉颗粒在旋风分离器中的离心分离效果,导致大量煤粉颗粒无法被有效捕集。

具体来说,漏风会导致旋风分离器的出口气体中含粉量显著增加。这些未被分离的煤粉颗粒会随着气流进入后续系统,不仅增加了三次风和再循环风的带粉量,还会对锅炉的燃烧效率和磨煤电耗产生负面影响。三次风带粉量的增加会导致未完全燃烧的煤粉颗粒增多,降低锅炉的热效率;而再循环风带粉量的增加则会使煤粉在磨煤机中进行不必要的重复研磨,浪费能源并增加磨煤电耗。

此外,从材料磨损的角度来看,锁气器漏风还会加剧排粉机的磨损。由于气体中含粉量的增加,高速运动的煤粉颗粒会对排粉机的叶片和内壁造成严重的冲刷和磨损,缩短设备的使用寿命并增加维护成本。


03
膛漏风

1、锅炉炉膛下部漏风

锅炉炉膛漏风是一个涉及热力学、流体力学和燃烧学的复杂问题。从专业角度分析,漏风对锅炉运行的影响是多方面的,且这些影响相互关联,形成一个复杂的系统效应。

首先,从热力学角度来看,漏入的冷空气会降低炉膛的整体温度。由于冷空气的焓值远低于炉膛内的热空气,混合后会导致炉膛温度显著下降。这种温度降低会直接影响燃料的燃烧速度和燃烧效率,使得燃烧过程恶化,未完全燃烧的燃料颗粒增多。

其次,在流体力学方面,漏风会改变炉膛内的气流分布和流动特性。漏入的冷空气会形成新的气流路径,干扰原有的气流组织,导致烟气流动不稳定。这种不稳定流动会影响燃料的混合和燃烧过程,进一步降低燃烧效率。

再者,从燃烧学角度来看,漏风会导致炉膛内过量空气系数增大,即烟气中的氧气含量增加。虽然这在一定程度上有助于燃料的燃烧,但过量的空气也会带走大量的热量,使得排烟温度升高。同时,由于烟气容积增大,排烟量也会相应增加,这都会导致排烟热损失增大,进而降低锅炉的热效率。

此外,漏风还会对锅炉的受热面产生严重影响。一方面,漏风导致的烟速增加会加速受热面的磨损。由于受热面的磨损速率与烟速的三次方成正比,因此漏风会显著缩短受热面的使用寿命。另一方面,漏风还可能引起燃烧不稳,甚至发生炉膛灭火事故。特别是当大量冷风从炉膛下部漏入时,会严重干扰燃料的正常燃烧过程,增加灭火的风险。

2、 炉膛上部漏风

相对于锅炉炉膛下部漏风,炉膛上部漏风对燃烧的理论温度影响较小,但其对炉膛出口烟气容积的影响却不容忽视。当炉膛上部出现漏风时,会导致炉膛出口处的烟气容积增大,进而引发烟温的降低。这种温度变化在对流烟道中的各个受热面上也有所体现,具体表现为出口烟温的下降。值得注意的是,受热面的温度变化与受热面和炉膛出口的距离密切相关:距离越近,温度下降的幅度越大;相反,距离越远,温度下降的幅度则相对较小。然而,当烟气流动到排烟处时,其温度会恢复到原始设计的数值。这一复杂的温度变化现象,主要是由烟气焓变和空气内漏综合作用的结果。

从热力学角度来看,虽然炉膛上部漏风对排烟温度的直接影响并不显著,但它会线性地增加排烟的热损失量,这种损失与漏风量成正比。排烟热损失的增加会直接导致锅炉热效率的降低,这是因为漏风引入了额外的冷空气,使得原本应该被有效利用的热能被带走。

此外,从流体力学的角度分析,漏风还会引起烟气流速的加快。这不仅会加速受热面的磨损——由于受热面磨损速率与烟气流速的密切关系,从而缩短受热面的使用寿命,而且还会对引风机的运行造成额外负担。由于漏风导致的烟气容积增加,引风机需要消耗更多的电能以维持炉膛内的负压和烟气的正常排放。在负荷过大的情况下,这种额外的电能消耗会进一步加剧,从而影响锅炉的整体运行效率和经济性。

同时,漏风还可能对水膜式除尘器和电气除尘器的正常运行造成干扰。由于漏风可能引入大量的粉尘和颗粒物,这些杂质可能会对除尘器的性能和寿命产生负面影响。特别是当漏风导致炉膛出口烟温显著降低时,还可能引发过热蒸汽温度的下降,进而影响锅炉的热力性能和蒸汽品质。

04
对流烟道漏风

锅炉炉膛出口之后的对流烟道漏风现象,对锅炉的热力工况产生深远影响,这种影响与炉膛上部漏风的情况具有一定的相似性。具体来说,当对流烟道中某级受热面之前或其所在区域出现漏风时,该级受热面及后续受热面的热力性能将受到直接影响,而漏风点之前的受热面则基本不受影响。

从热力学角度来看,漏风会导致漏风点之后的各级受热面出口烟温显著下降。其中,离漏风点较近的受热面由于直接受到冷空气的混合作用,烟温下降幅度尤为明显;而相对较远的受热面,由于烟气的逐渐混合和热量交换,烟温下降幅度相对较小。这一现象反映了漏风对烟气温度场分布的直接影响。

对流烟道漏风还会进一步导致排烟热损失的增加。然而,这种增加量并非均匀分布,而是与漏风地点紧密相关。具体而言,离炉膛出口较近的漏风点由于直接影响了高温烟气的热量传递过程,因此对排烟热损失的影响更为显著。相反,离炉膛出口较远的漏风点虽然也会引入冷空气,但由于此时烟气温度已经相对较低,因此对排烟热损失的影响相对较小。不过,值得特别注意的是空气预热器这一特殊受热面。尽管其位置相对较远,但由于其工作特点使得漏入的空气温度仍然较高,因此同样会导致排烟热损失的大幅增加。

在忽略排烟温度影响的前提下,对流烟道漏风所引起的排烟热损失与漏风量之间存在线性关系。这意味着随着漏风量的增加,排烟热损失也将成比例地增加。这一结论为锅炉运行过程中的漏风控制提供了重要的理论依据。


05
减少锅炉漏风的措施

通过以上的分析可知锅炉漏风对锅炉的运行效率有很大的影响,同时因为漏风而增加了引风机的工作负荷,从而消耗了大量的电能,为了保证锅炉能够安全经济的运行,并且节约电能,在企业发展中具有重要的意义,所以要将锅炉漏风现象降到最低程度,尽量的使其不漏风,提高锅炉的运行效率,降低风机的消耗,主要建议如下:

1、在条件允许的情况下,为确保锅炉运行的高效性和安全性,我们强烈建议在锅炉炉膛的出口以及各受热面和烟气出口等关键部位安装高精度的氧气分析仪。这些仪器不仅具备实时监测氧气浓度的功能,更能为我们提供炉内燃烧状况及烟气组成的精确数据,从而实现对锅炉运行状态的精细化控制。

特别地,在炉膛出口、下级空气预热器和除尘器出口等核心区域安装氧气分析仪,对于及时掌握漏风情况、优化燃烧过程以及减少能源浪费具有重要意义。这些区域的氧气浓度变化能够直接反映漏风状况,进而影响锅炉的热效率和安全性。

从技术角度来看,高精度的氧气分析仪能够捕捉到微小的氧气浓度变化,进而揭示出潜在的漏风问题。结合数据分析,我们可以对锅炉的密封性能和燃烧效率进行更为精确的评估。此外,这些仪器还能帮助我们优化燃烧控制策略,减少有害气体排放,提升锅炉的环保性能。

2、在锅炉运行现场,为确保对可能出现的漏风情况做出迅速而有效的应对,必须预备充足的专业堵漏材料。这些材料应具备高度的耐温、耐压特性,并能够适应锅炉内部复杂多变的环境。一旦通过氧气分析仪等检测设备发现漏风现象,维修人员应立即使用这些专业的堵漏材料进行封堵。及时、专业的堵漏操作不仅能够迅速恢复锅炉的正常运行状态,减少热量损失和能源浪费,还能避免因漏风引发的安全隐患。因此,准备充足的堵漏材料是锅炉运行维护中不可或缺的重要环节,它对于保障锅炉的高效、安全运行具有至关重要的作用。

3、 为确保锅炉的高效和安全运行,对锅炉炉膛的负压状况进行持续且精确的监控至关重要。炉膛负压是评估锅炉内部燃烧平衡和密封效果的关键参数,因此,必须采用高精度的测量设备对其进行实时监控,并确保负压值稳定地控制在预设的安全区间内。过大的负压可能会导致炉膛及对流烟道出现漏风,这不仅会降低锅炉的热效率,还可能引发安全隐患。因此,我们需要运用专业的自动化控制系统,通过精确的数据采集和智能分析,对炉膛负压进行实时调整和优化,从而有效预防漏风现象的发生,确保锅炉在最佳工况下稳定运行。此举对于提升锅炉的整体能效、保障生产安全以及延长设备使用寿命具有至关重要的意义。

4、为确保锅炉的燃烧稳定性和整体运行效率,对锅炉水封运行情况的持续、严密监控至关重要。水封作为锅炉系统中的关键组件,其作用是有效隔绝外部空气,防止漏风干扰燃烧过程,进而保证热能的高效转换。

在监控过程中,我们应采用先进的传感技术和自动化控制系统,对水封的流量、压力和温度等关键参数进行实时监测。这些数据不仅能够帮助我们判断水封是否处于正常工作状态,还能及时预警潜在的断水风险。

水封断水将直接导致漏风现象,严重影响锅炉的燃烧动力学平衡。漏风会引入过量的空气,干扰燃料与氧气的理想配比,进而降低燃烧温度和热效率。更为严重的是,长期的漏风还可能对锅炉受热面造成热应力损伤,增加维修成本和安全隐患。

5、在锅炉机组的日常运维中,对漏风情况的定期检查工作至关重要。为确保这一过程的严谨性和有效性,运维团队需采用专业的检测设备和技术手段,对锅炉进行全面细致的检查。特别是在炉膛负压出现异常时,应通过科学的方法加大负压,以辅助定位潜在的漏风点。

针对检测到的漏风点,运维团队需迅速响应,运用专业的密封材料和维修技术进行处理。在处理过程中,应严格遵守安全操作规程,确保不会对锅炉机组造成任何二次损伤。同时,为提升锅炉的密封性能和运行效率,还应根据漏风原因制定相应的预防措施。

此外,每次处理完漏风问题后,都应详细记录相关数据和分析结果,以便为后续运维工作提供参考。通过这些专业、系统的检查和处理流程,我们不仅能及时发现并解决锅炉漏风问题,还能有效提升锅炉机组的整体性能和安全性,为企业的持续稳定运行提供坚实保障。

6、在完成锅炉漏风试验之后,必须进行精准且全面的数据记录与分析。这些记录应详细反映试验过程中的各项关键参数,如漏风部位、漏风量、环境温度与压力等,以确保数据的科学性和严谨性。同时,应采用专业的测量设备和技术手段,以确保测量结果的准确性和可靠性。

针对试验中发现的漏风点,需及时采取有效的封堵措施,利用专业的密封材料和工艺进行处理,以消除漏风现象,防止能源损失和安全风险。此外,应对封堵效果进行验证,确保漏风问题得到彻底解决。

为进一步提升锅炉运行质量,建议将锅炉漏风情况纳入班组运行评价指标体系。通过定期监测和考核,可以客观地评估各班组的运行管理水平,从而激励员工更加重视锅炉的密封性能和运行状态。将降低漏风几率作为班组运行的重要目标,有助于提高锅炉的整体效率和安全性,为企业创造更大的经济效益和环保价值。

06
结语:

锅炉漏风严重的影响了锅炉的正常运转,不仅影响环保参数,还会降低锅炉运行效率,增加了风机的能耗。减少锅炉漏风对于锅炉安全经济的运行有重要的意义,可以节约大量的运行成本,提高运行效率。作为锅炉人,我们应该时刻关注锅炉的运行状态并采取相应的措施来确保其高效、安全、稳定地运行。

文章转自公众号《CFB锅炉圈》,如有侵权请联系删除!