发布日期:2024-05-09 07:53:01 更新时间:2024-11-22 01:42:40 浏览次数：3095
大家好，锅炉超负荷，怎么回事？相信很多的网友都不是很明白，包括锅炉瞬间高温原因也是一样，不过没有关系，接下来就来为大家分享关于锅炉超负荷，怎么回事？和锅炉瞬间高温原因的一些知识点，大家可以关注收藏，免得下次来找不到哦，下面我们开始吧！
锅炉结焦与煤炭含硫量没有必然关系。燃煤锅炉的结焦原因及预防锅炉结焦是燃煤锅炉运行中比较普遍的问题,结焦是煤粉炉中熔融的渣粒粘结在受热面上的一种现象。一般情况下,炉膛火焰的温度很高,在此温度下,燃料燃烧后的灰多呈熔化或软化状态。随着烟气一起运动的灰渣粒,由于炉膛水冷壁受热面的吸热而同烟气一起被冷却。如果液态的渣粒在接近水冷壁或炉墙前,已经因为温度降低而凝固,当附在受热面管壁上时,将形成一层疏松的灰层,运行中通过吹灰很容易除掉。若渣粒是以液态或半液态粘附到受热面管壁或炉墙上,将形成一层致密的灰渣层,称为结焦。受热面结焦后,结焦层热阻很大,受热面传热能力下降,炉内吸热减少,导致烟温升高,锅炉排烟损失增大。与此同时,会引起汽温偏高,运行中为保持额定参数,不得不增加减温水量,甚至被迫降低出力。炉膛出口温度升高引起炉膛出口结焦后,增加了烟气阻力,也会造成锅炉运行经济性降低。水冷壁结焦后,传热能力下降,结焦和不结焦部分受热不均匀,可能引起水冷壁爆管事故。炉内结焦后,炉膛出口烟温上升引起过热汽温升高,而过热器、再热器结焦会加大热偏差,导致高温过热器、高温再热器超温爆破。当锅炉结焦严重,大焦突然落下时,还有可能造成灭火,甚至砸坏水冷壁管子,造成恶性事故。1锅炉结焦原因从根本上看,燃煤电厂炉内结焦问题既是一个复杂的物理化学过程,也是一个炉内含灰气流的流动和传热传质过程。根据有关文献资料对电厂结焦锅炉进行分析调查,影响燃煤锅炉结焦因素主要有4个:煤质特性,锅炉设计特性参数(qv,qf,qr),炉内燃烧的空气动力场特性及锅炉的运行管理。锅炉发生结焦多是各种因素复合作用的结果,以煤质特性影响最大,锅炉特性参数次之,然后是空气动力场特性,运行管理方面的原因也不可忽视。1.1煤质特性在影响结焦的因素中,煤质特性是主要的。近几年来,由于燃料供应紧张,往往煤质很难满足锅炉设计煤种的要求。煤在燃烧时,其灰分熔融特性用变形温度t1、软化温度t2和熔化温度t3来表示,软化温度t2的高低是判断煤灰是否容易结焦的主要指标。灰的成分不同,其熔点也不同。当煤中的硫化铁、氧化亚铁、氧化钾和氧化钠含量大时,灰熔点低,就容易结焦;当煤中的氧化硅、氧化铝含量大时,灰熔点就高,就不容易结焦。煤的灰熔点一般在1250～1500℃,而有些煤的灰熔点则低于1100℃,锅炉燃用这种煤就非常容易结焦。另外,同一种灰分,其周围介质性质改变时,熔点也要发生变化。如灰分与一氧化碳、氢气等还原性气体相遇时,其熔点会降低,这是因为还原性气体在高温下能将灰分中的高熔点氧化铁还原成熔点低的氧化亚铁。所以,在还原性介质中测得的灰熔点要比在氧化性介质中测得的灰熔点低。1.2锅炉设计特性参数的影响煤粉锅炉炉膛是锅炉最主要的组成部分之一,除了与燃烧器一起形成良好的燃烧条件以利于燃料着火外,主要是保证燃料的燃尽和将燃料产生的烟气冷却至必要的程度。炉膛结构设计特性对结焦影响很大,炉膛容积热负荷qv、炉膛截面热负荷qf是根据设计煤种和额定参数设计的。qv过大表示炉膛容积过小,炉膛水冷壁面积设计过小,炉膛内火焰温度高,容易造成结焦;相反,如果qv过小,则表示炉膛容积过大,炉内水冷壁布置增加,炉膛内火焰温度偏低,容易灭火。炉膛截面热负荷qf决定炉膛截面尺寸,qf越小,表示释放同样热量时,炉膛截面愈大,炉膛截面周界长度也大,燃烧区域每米炉膛高度沿横截面周界所具有的辐射受热面越多,传热能力越强,就越不容易结焦。qf选取比qv更为重要,因为这一数值的大小决定了炉膛形状,直接影响空气动力场,它的选取与燃料种类、灰渣特性、排渣方式、燃烧方式有关。随着锅炉容量的增大,燃烧器采用多层布置,燃烧器区域壁面热负荷qr表示炉内燃烧区域温度水平与换热强度,是设计大型锅炉时作为qv和qf的一种补充指标,qr越大说明炉膛燃烧区域受热面温度水平高,容易引起受热面结焦,为了防止qr过高,可将上下排燃烧器距离拉大,降低qr,对燃用有严重结焦倾向的煤有利。qv、qf、qr是衡量锅炉炉膛燃烧的重要参数,也是判断锅炉是否容易结焦、燃烧是否稳定的重要依据。1.3空气动力场特性影响炉内空气动力工况不良而造成的燃烧切圆过大或燃烧中心偏离,也会造成高温烟气流冲刷水冷壁面,使熔渣在接触壁面前无法凝固而结焦。1.3.1炉内实际切圆切向燃烧在炉内形成强烈旋转上升的气流,气流最大切向速度的连线构成炉内实际切圆,炉膛中心是速度很低的微风区,这就是切向燃烧锅炉炉膛内空气动力场的特点。实际切圆是切向燃烧的一个重要参数,对炉膛结焦、稳燃以及炉膛出口的烟速、烟温偏差都有重要的影响,实际切圆偏大则容易引起结焦,实际切圆偏小则影响燃烧稳定性。因此,保证适中的实际切圆直径非常重要,影响实际切圆直径的主要参数有安装切圆直径、燃烧器高宽比、燃烧器的间隙率、一、二次风动量比、燃烧器喷口总面积与炉膛截面积比及燃烧器摆角等。1.3.2一次风射流刚性刚性是抗偏转能力的衡量标准,与喷口的结构及射流的动量有关,细长型喷口射流刚性比短粗型要强,当一次风射流动量增大时,气流抗偏转能力变强。1.3.3射流两侧补气条件差异射流两侧补气条件主要由炉膛截面长宽比、假想切圆直径、燃烧器组高宽比确定。对炉膛截面长宽比大的炉膛,燃烧器轴线与两侧墙面的夹角差增大,当假想切圆直径增大时,也导致同样的结果,燃烧器轴线与两侧墙面的夹角不等,造成射流两侧补气条件差别大,引起作用在射流两边的压差,使气流容易贴边而结焦。1.3.4燃烧器组高宽比及燃烧器喷口间隙燃烧器组高宽比及燃烧器喷口间隙也影响射流两侧补气条件。燃烧器组高宽比越大时,燃烧器组中间部分从上下两侧获取补气的条件越差,炉内旋转强度增加,一次风贴墙严重引起结焦。1.3.5一、二次风动量比一次风速主要根据煤粉着火以及输送的需要和火焰传播速度选取,二次风主要是根据风粉气流扩散混合燃烧和焦碳燃尽的需要选取。一次风射流偏转的主要原因是上游邻角横扫过来的惯性力,该惯性力是由上游一、二、三次风混合后形成的综合动量。一、二次风动量比越大,则一次风射流偏转程度越大,炉内实际切圆越大,越容易引起结焦。1.4运行管理方面的原因炉内过量空气系数、四角风粉的均匀性、炉内温度水平、煤粉细度、一次风速、锅炉是否超负荷运行等都会影响结焦。另外,是否及时吹灰对炉内结焦也有影响。2预防措施2.1合适的炉膛热负荷由于实际燃用煤与设计煤种不同,会造成qv、qf过高而产生结焦,可通过改造燃烧器或卫燃带来降低燃烧器区域的热负荷,使炉膛内温度场分布合理,避免发生结焦。2.2合理的煤粉细度根据实际煤种情况,通过对煤粉分离器及制粉系统的调整,保证合适的煤粉细度,当燃煤的挥发分有所变化时,可通过改变一次风率作为防止结焦和稳燃的辅助手段。在实践中,煤粉细度的选择,应兼顾稳燃、炉膛及炉膛出口受热面是否结焦、机械未完全燃烧损失、制粉电耗等因素综合考虑。2.3吹灰加强吹灰器的管理,保证吹灰器的投入率,尤其要确保屏式过热器、高温过热器部位吹灰器的正常工作,应定时吹灰,防止受热面积灰影响传热,使烟气温度过高引起结焦。2.4混合煤掺烧混合掺烧不同的煤种,特别是混烧结焦性强和结焦性差的煤种,是预防结焦、提高锅炉热效率的好方法;但结焦性强的煤种要避免和高灰分煤种混烧,这样会加剧锅炉的结焦。2.5改善炉内空气动力工况通过严格的空气动力场试验,缩小假想切圆的直径,并且把单切圆扰动改为双切圆扰动。由原来的一、二次风混合燃烧扰动的一个假想切圆,改造成由一次风粉扰动和二次风扰动形成的2个假想切圆,二次风切圆在外,防止了煤粉气流的贴壁、飞边现象,从而有效地避免了水冷壁结焦。要堵塞漏风,漏风破坏了正常的炉内空气动力工况,影响火焰充满程度与搅拌混合情况,并改变了火焰中心位置,降低炉温,使燃料着火推迟,火焰中心上移,促使受热面结焦。炉膛热负荷、炉膛内燃烧工况、氧量在运行中可以监测到,若发现异常,应及时调整,有结焦应及时清除,这是防止结焦的有效手段。
锅炉负荷就是指单位时间产出蒸汽的能力。比如用锅炉蒸汽来驱动汽轮机，汽轮机用来对外做功。这样实际上就是锅炉在做功，单位时间做功越多则说明锅炉负荷大，反之则小。如果锅炉长期处于超负荷的状态下，会造成以下影响：
1.容易造成过热器部分管道的超温，甚至损坏。
2.过度的超负荷，易造成气包汽水分离效果不好，造成蒸汽带水，蒸汽品质恶化，同时效率下降，带水率增加1%，效率下降1%。
3.长时间超负荷运行，还可能造成受热部件的膨胀超限，造成锅炉整体变形，严重影响锅炉使用寿命。
1、启动时疏水，排汽量不够，升负荷速度过快
锅炉启动过程中过热器受热面的冷却靠自身蒸汽的流动进行，此时若热偏差过大，就会引起过热器管壁金属超温，锅炉升压期间工质的流速慢，换热效果差，若不进行充分的疏水及排汽则极易发生管壁超温事故。在投加热期间过热器内的蒸汽为饱和蒸汽，但受烟道内温度低而冷却成水，此时立式过热器内往往冷凝水，立式过热器内的积水很难通过过热器的疏水装置排放掉，在升压时，这部分积水便会形成水塞，阻碍蒸汽的流动，对于平行管子，由于布置等原因，管内的积水分布是不均匀的，在通汽压力不足时，积水多的管子往往处于水塞状态，造成管内工质流量的差异，使过热器各管子之间产生热偏差。启动中由于锅炉燃烧器投入数量较少，炉膛热负荷低，燃烧工况不稳定，极易造成炉膛出口烟气流量和烟气温度分布不均匀，形成烟气侧的热偏差。由于在锅炉启动中往往存在蒸汽侧和烟气侧因素引起的热偏差现象，因此必须在启动中充分的进行过热器受热面的疏水、排汽，严格按照锅炉的启动升温升压曲线运行，合理调整燃烧，严格控制锅炉的升负荷速度，尽量消除或减小管子的热偏差现象。
减温水除了调整控制锅炉过热蒸汽温度在额定值以满足汽机侧的要求外，合理搭配使用过热器受热面上各级减温水量，可以很好的控制各段过热器受热面的管壁温度在允许值内，运行中在过热蒸汽温度正常情况下，应尽量开大过热器前端第一级减温水量，使末级减温水保持较小的流量，尽量降低过热器前端的蒸汽温度，以加强对管子的吸热能力，尽量降低受热面管壁温度，杜绝受热面前端第一级减温水量小，依靠开大末级减温水量控制锅炉主蒸汽温度，忽略对过热器管壁温度的控制。
锅炉运行中，由于炉水化学处理不当或化学监督不严，未按规定进行排污，影响了锅炉的炉水品质，流经过热器受热面的过热蒸汽品质恶化，长期运行会造成过热器管子内壁结垢积盐，这样在过热蒸汽与受热面管子内壁之间形成了较大的热阻，明显降低了蒸汽对管子的冷却能力，降低了蒸汽的吸热量，很容易引起受热面管壁超温。
在锅炉正常运行中，在能够保证过热蒸汽，再热蒸汽温度在正常范围值以内运行时，应重视由于燃烧火焰中心上移引起的过热器管子超温现象。蒸汽参数正常时，应尽量设法降低炉膛火焰中心位置，加大下层燃烧器的出力，降低上排燃烧器出力，燃烧器的上倾角不应过大，炉膛负压不应过大，以免增大锅炉漏风量，燃烧器配风方式应合理，为了降低燃烧中心往往多采用倒宝塔方式的配风工况，适当降低一次风速，提高一次风温以防止燃料着火燃烧拖后拉长火焰，加强对制粉系统的调整维护，保证合格的煤粉细度，加强燃烧调整，尽量减小各项不完全燃烧损失，防止由于未燃烧完全的燃料在锅炉烟道部位发生再燃烧现象而造成受热面的严重超温，严格控制炉膛出口的烟气温度在允许范围内，由于煤质方面偏离设计煤种值较大，经采用燃烧调整手段不能保证炉膛出口烟气温度在正常范围时，应及时适当限制锅炉热负荷，降低炉膛出口烟气温度正常，防止管壁超温。
锅炉超负荷运行时，由于送入炉膛的燃料量，风量都大于最大允许值，炉膛的热负荷强度也超过了最大设计值，必将造成燃烧室火焰拉长，炉膛出口烟气量，烟气温度超过最大允许值的情况，增强了对过热器受热面的传热能力，容易造成受热面管壁的超温，由于炉膛热负荷，炉膛出口烟气温度均超过了设计允许值，使得锅炉水冷壁，炉膛出口部位的屏式，对流式过热器容易发生结焦现象，而随着结焦面积的增多，使得炉膛辐射吸热量下降而引起炉膛出口烟温进一步升高，容易在过热器部位形成烟气走廊，形成了过热器管子间有较大的热偏差，造成部分受热强的过热器管子发生超温现象。因此锅炉运行中应避免发生锅炉超负荷运行，汽机侧高压加热器未正常投运，锅炉给水温度低于设计值时，应及时按照规程要求限制电负荷，保持允许范围内的炉膛容积，截面积热负荷，避免锅炉的超负荷运行。
在安装与检修过热器管组时，应注意尽量保证过热器各管排，管子间有相同的阻力特性，以避免由于部分管组存在较大的阻力，在运行中造成蒸汽流量小冷却能力不足，造成管壁超温，同时防止由于管子内部有残留异物阻塞蒸汽流通而造成管壁严重超温。
及时对锅炉受热面进行吹灰、打焦，保证锅炉各部位受热面的清洁，防止由于吹灰，打焦不及时造成锅炉部分受热面积灰，结焦严重，引起锅炉炉膛出口烟温不正常升高，对流式受热面各部位烟气流量偏差大，局部形成烟气走廊，造成部分位置的受热面处烟气流量大、流速高，对管壁的加热强度大，而使该部位的受热面管壁发生超温。
因此，在锅炉运行中，保证处在炉膛出口和水平烟道高温烟气加热的屏式，对流式过热器安装有足够数量的位置合适的管壁温度测点，保证锅炉运行工况下能及时监视到高温烟气区域工作的过热器管壁实际温度值，同时运行人员应及时根据检测到的管壁温度值，做出相应的调整，以防止出现过热器受热面的管壁超温现象。
1、锅炉容量系数是指锅炉的实际蒸发量与设计蒸发量之间的比值。它反映了锅炉的实际工作能力和设计能力之间的关系。
2、容量系数越高，表示锅炉的实际蒸发量接近或超过设计蒸发量，说明锅炉具有较高的工作效率和能力。
3、容量系数低则表示锅炉的实际蒸发量远低于设计蒸发量，可能存在一些问题，需要进行调整或改进。因此，锅炉容量系数是评估锅炉性能和运行状态的重要指标之一。
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