基本介紹
- 中文名：負壓燃燒鍋爐
- 外文名：Negativepressure combustion boiler
- 分類：加熱爐
- 領域：能源
- 基本釋義：鍋爐系統內煙氣壓力低於大氣壓力
- 學科：物理
介紹,原理,鍋爐壓力分類,負壓控制,
介紹
負壓燃燒鍋爐利用吸風機產生的抽力克服燃燒室和煙道的阻力。運行中，燃燒室上部負壓維持在20一50帕。後部煙道負壓隨鍋爐負荷增大而增大。
原理
負壓燃燒鍋爐受熱面密封結構簡單，在正常工況下，火焰不會外竄。因此，各看火孔不必裝特殊的密封裝置。但爐外空氣容易從爐牆的不嚴密處漏人爐膛和煙道，使鍋爐的熱效率降低。
火電廠煤粉鍋爐機構示意圖見右圖。
火電廠煤粉鍋爐機構示意圖
火電廠煤粉鍋爐機構示意圖鍋爐燃燒系統是一個非常複雜的系統。主要包括三個控制環節：主蒸汽壓力控制環節，鍋爐二次風控制環節以及爐膛負壓控制環節。其對應的三個控制量分別為給煤量，鍋爐二次風量以及爐膛引風量。通過調節給煤機的變頻器調節給煤量。要滿足負荷的要求，就是通過控制煤量的多少來實現的。對於鍋爐二次風的控制環節，主要是通過調節二次風擋板的開通，來實現對爐膛內部含氧量的控制，以期煤粉量與風量達到較好的比重，提高燃料的利用率。通過對引風機的控制，來調節引風量，使得爐膛負壓的壓力值控制在合理的數值內。
爐膛負壓控制作為鍋爐控制三大環節之一，在鍋爐正常運行中起著非常重要的作用。對於鍋爐的爐膛壓力控制，在保證鍋爐安全運行的前提下，如果爐膛壓力接近於大氣壓力，則爐膛內部煙氣就會溢出，帶走大量的熱能，造成能源浪費，而且影響鍋爐及其相關設備和運維人員的人身安全；反之，當運行中爐膛負壓的壓力嚴重偏低時，則外界冷空氣就會大量的滲鍋爐爐膛裡面，從而造成爐膛內的溫度降低，這樣不僅使引風機的負荷增大，而且還會使大量的熱量被排出的煙氣帶走，使燃料利用率和鍋爐運行效率下降。一般爐膛壓力維持在較外界大氣壓力低10~20Pa 左右。
鍋爐壓力分類
根據鍋爐爐膛出口煙氣壓力不同，可分為正壓燃燒鍋爐，負壓燃燒鍋爐和增壓鍋爐。
1、正壓燃燒鍋爐爐膛出口煙氣壓力大於大氣壓力的鍋爐，稱正壓燃燒鍋爐。爐膛出口煙氣壓力維持在1.96-4.91Kpa的鍋爐，稱微正壓燃燒鍋爐。採用正壓燃燒時，對鍋爐嚴密性要求高，故煤粉爐不適宜採用這種燃燒方式只有部分燃油爐和燃氣採用這種燃燒方式，只有部分燃油爐和燃氣爐採用這種燃燒方式。
2、增壓鍋爐爐膛煙氣壓力大於0.3MPa時，稱增壓鍋爐。一般在燃氣蒸汽聯合循環機組中作為燃氣輪機的燃燒室，以產生高壓煙氣送往燃氣輪機。
3、負壓燃燒鍋爐爐膛出口煙氣壓力低於大氣壓力時，稱負壓燃燒鍋爐。一般維持20-40Pa的負壓。負壓太低，操縱不當輕易變正壓往外冒煙，而負壓太高時，鍋爐漏風量將增大。
負壓控制
負壓燃燒鍋爐爐膛負壓的大小對於節能影響很大。負壓大，被煙氣帶走的熱量相應增大，增加引風機負荷和排煙帶走的熱量損失，導致熱損失增加，煤耗量增大。壓力接近或超過大氣壓，則鍋爐可能出現倒煙 、倒火現象，影響設備和人員安全。理想運行狀態應在微負壓狀態，它能明顯增加懸浮煤顆粒在爐膛內的滯留時間，增加沉降，減少飛灰，使煤充分燃燒提高熱效率。鍋爐在運行中常出現壓力波動，即使負壓的基礎控制數值較高也時常出現正壓回火現象。所以研究改進鍋爐的負壓控制效果，對於安全生產、節能降耗有著比較重大的意義。文獻就負壓燃燒鍋爐控制技術改進提出的技術整改措施為：通過加強管理來保證鍋爐的平穩高效運行；對取樣器進行改進；在改進的取樣器上安裝微負壓變送器 ，變送器將測量值變送為4 —20m A 的標準信號送至爐前儀表櫃。在改造完成後，節電率達到30.3%。
