負(fù)壓燃燒鍋爐

負(fù)壓燃燒鍋爐受熱面密封結(jié)構(gòu)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墻的不嚴(yán)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(jī)構(gòu)示意圖見右圖《火電廠煤粉鍋爐機(jī)構(gòu)示意圖》所示。

鍋爐燃燒系統(tǒng)是一個非常復(fù)雜的系統(tǒng)。主要包括三個控制環(huán)節(jié)：主蒸汽壓力控制環(huán)節(jié)，鍋爐二次風(fēng)控制環(huán)節(jié)以及爐膛負(fù)壓控制環(huán)節(jié)。其對應(yīng)的三個控制量分別為給煤量，鍋爐二次風(fēng)量以及爐膛引風(fēng)量。通過調(diào)節(jié)給煤機(jī)的變頻器調(diào)節(jié)給煤量。要滿足負(fù)荷的要求，就是通過控制煤量的多少來實(shí)現(xiàn)的。對于鍋爐二次風(fēng)的控制環(huán)節(jié)，主要是通過調(diào)節(jié)二次風(fēng)擋板的開通，來實(shí)現(xiàn)對爐膛內(nèi)部含氧量的控制，以期煤粉量與風(fēng)量達(dá)到較好的比重，提高燃料的利用率。通過對引風(fēng)機(jī)的控制，來調(diào)節(jié)引風(fēng)量，使得爐膛負(fù)壓的壓力值控制在合理的數(shù)值內(nèi)。

爐膛負(fù)壓控制作為鍋爐控制三大環(huán)節(jié)之一，在鍋爐正常運(yùn)行中起著非常重要的作用。對于鍋爐的爐膛壓力控制，在保證鍋爐安全運(yùn)行的前提下，如果爐膛壓力接近于大氣壓力，則爐膛內(nèi)部煙氣就會溢出，帶走大量的熱能，造成能源浪費(fèi)，而且影響鍋爐及其相關(guān)設(shè)備和運(yùn)維人員的人身安全；反之，當(dāng)運(yùn)行中爐膛負(fù)壓的壓力嚴(yán)重偏低時，則外界冷空氣就會大量的滲鍋爐爐膛里面，從而造成爐膛內(nèi)的溫度降低，這樣不僅使引風(fēng)機(jī)的負(fù)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(yùn)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。

負(fù)壓燃燒鍋爐爐膛負(fù)壓的大小對于節(jié)能影響很大。負(fù)壓大，被煙氣帶走的熱量相應(yīng)增大，增加引風(fēng)機(jī)負(fù)荷和排煙帶走的熱量損失，導(dǎo)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(xiàn)倒煙 、倒火現(xiàn)象，影響設(shè)備和人員安全。理想運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)在微負(fù)壓狀態(tài)，它能明顯增加懸浮煤顆粒在爐膛內(nèi)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(yùn)行中常出現(xiàn)壓力波動，即使負(fù)壓的基礎(chǔ)控制數(shù)值較高也時常出現(xiàn)正壓回火現(xiàn)象。所以研究改進(jìn)鍋爐的負(fù)壓控制效果，對于安全生產(chǎn)、節(jié)能降耗有著比較重大的意義。文獻(xiàn) 就負(fù)壓燃燒鍋爐控制技術(shù)改進(jìn)提出的技術(shù)整改措施為：通過加強(qiáng)管理來保證鍋爐的平穩(wěn)高效運(yùn)行；對取樣器進(jìn)行改進(jìn)；在改進(jìn)的取樣器上安裝微負(fù)壓變送器 ，變送器將測量值變送為4 —20m A 的標(biāo)準(zhǔn)信號送至爐前儀表柜。在改造完成后，節(jié)電率達(dá)到30.3%。

負(fù)壓燃燒鍋爐利用吸風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的抽力克服燃燒室和煙道的阻力。運(yùn)行中，燃燒室上部負(fù)壓維持在20一50帕。后部煙道負(fù)壓隨鍋爐負(fù)荷增大而增大。

根據(jù)鍋爐爐膛出口煙氣壓力不同，可分為正壓燃燒鍋爐，負(fù)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于大氣壓力的鍋爐，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。采用正壓燃燒時，對鍋爐嚴(yán)密性要求高，故煤粉爐不適宜采用這種燃燒方式只有部分燃油爐和燃?xì)獠捎眠@種燃燒方式，只有部分燃油爐和燃?xì)鉅t采用這種燃燒方式。

2、增壓鍋爐爐膛煙氣壓力大于0.3MPa時，稱增壓鍋爐。一般在燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組中作為燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室，以產(chǎn)生高壓煙氣送往燃?xì)廨啓C(jī)。

3、負(fù)壓燃燒鍋爐爐膛出口煙氣壓力低于大氣壓力時，稱負(fù)壓燃燒鍋爐。一般維持20-40Pa的負(fù)壓。負(fù)壓太低，操縱不當(dāng)輕易變正壓往外冒煙，而負(fù)壓太高時，鍋爐漏風(fēng)量將增大。

爐膛負(fù)壓控制的主要目的之一是保證操作工人的安全，鍋爐采用負(fù)壓燃燒，如果爐膛內(nèi)壓力太大，爐火將從觀察孔冒出，危害操作工人人身安全，同時造成環(huán)境污染。目的之二為保證系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)燃燒。負(fù)壓太大，隨引風(fēng)流失的熱能會增大，不利于經(jīng)濟(jì)燃燒，計(jì)算機(jī)將爐膛負(fù)壓控制在-5~-20Pa范圍內(nèi)，負(fù)壓控制是通過調(diào)整引風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度或風(fēng)機(jī)速度完成的。對于技改系統(tǒng)，如果系統(tǒng)中引風(fēng)機(jī)風(fēng)門開度不足80%則建議采用變頻器控制風(fēng)量。一是利用變頻器的調(diào)速特性改善風(fēng)量的控制品質(zhì)；二是降低風(fēng)機(jī)的電耗，增加改造系統(tǒng)的整體節(jié)能效果。引入鼓風(fēng)量作為前饋，可以在鼓風(fēng)量變化時提前控制引風(fēng)量。

機(jī)械燃燒鍋爐是采用機(jī)械爐排進(jìn)行燃燒的鍋爐。按照所采用爐排和燃燒的方式的不同，機(jī)械燃燒的鍋爐可分為：鏈條爐排鍋爐、往復(fù)爐排鍋爐、振動爐排鍋爐和拋煤機(jī)手搖活動爐排鍋爐等。

機(jī)械燃燒鍋爐與手燒鍋爐相比，優(yōu)點(diǎn)是燃燒完全、鍋爐效率高、既節(jié)約燃料又減少了對環(huán)境的污染。