排烟温度控制

2024-06-15

排烟温度控制(共12篇)

排烟温度控制 篇1

0 引言

锅炉是电厂主要的必需工具, 对电厂的影响极大。但是, 现阶段我国电厂锅炉的排烟温度普遍过高。锅炉排烟的温度过高不但加大了电厂的资金投入, 还在很大程度上限制了我国电厂开展节能工程, 所以, 一定要认真分析影响电厂锅炉排烟的温度过高因素, 探讨降低温度的有效措施。

1 电厂锅炉排烟温度过高的主要原因

1.1 漏风

漏风是主要导致锅炉排烟温度过高的一个原因, 包括炉膛、制粉系统和烟道三种漏风, 是直接关系到运行的管理、检修和设备结构等问题[1]。炉膛漏风是在炉顶密封、人孔门、看火孔和炉底密封水槽的位置漏风;制粉系统漏风是备用的磨煤机风门和挡板位置漏风;烟道漏风是氧量计的前尾部烟道的漏风。

1.2 火焰

在生产实践中, 经过大量的研究表明在相同条件下, 就是锅炉在承载相同的负荷时, 锅炉炉膛的火焰中心高度升高, 导致锅炉的排烟温度也同时升高。

1.3 冷风量

在锅炉机组的设计中认为吹入炉膛的风量, 除了炉膛和制粉系统会漏风之外, 其他都是要通过预热器。制粉系统在实际的运行中, 要加进了少量冷风, 用以维持磨煤机的出口温度, 结果造成通过预热器时风量没有达到设计值, 导致了锅炉排烟的温度上升[2]。当然锅炉内氧量过度, 也会升高排烟的温度, 同时烟气量也发生了增加趋势, 这在很大程度上减少了锅炉的使用期限, 降低使用效率。

1.4 一次风管

通过一次风管的风压相对高, 风速也比较快, 所以风粉在混合搅拌时比较容易出现不良效果, 造成煤粉不能正常燃烧, 延长了煤粉的燃烧时间, 导致锅炉火焰的中心部分往上移动, 排烟的温度也随之上升。

1.5 磨煤机

磨煤机的出口温度能够直接影响锅炉的排烟温度, 磨煤机的出口温度降低, 锅炉的排烟温度就会升高。由于在磨煤机的出口温度过低时, 能够降低混合物进入炉膛的温度, 延长煤粉的燃烧时间, 导致排烟的温度升高。

1.6 炉管

锅炉在使用中, 锅炉管壁会产生污垢, 污垢极大的影响锅炉传热的效率, 导致锅炉传热的效率被降低, 引起排烟的温度上升, 从而使锅炉使用效率下降。

1.7 煤粉

电厂使用锅炉时对煤粉是有要求的, 若是煤粉没有达到规定细度, 使用的煤粉过粗, 就会延长炉膛着火的时间, 造成火焰中心的部分变高, 导致锅炉排烟的温度也相应升高。

1.8 受热面

锅炉在使用过程中, 受热面与烟气间会出现传热热阻。若不及时进行吹灰处理, 受热面就被灰层覆盖, 灰层会使锅炉的受热面与烟气间增加传热热阻, 锅炉里热量对应被减少。同时也减少了锅炉炉膛的辐射换热, 导致炉膛出口的烟气温度过高, 对流区域受热面温度也随之升高[3]。如果锅炉的水平烟道和锅炉尾部烟道受热面也被灰层覆盖, 也会降低受热面传热效率, 导致烟气温度过高。锅炉里出现的任何污垢都能够增加排烟温度, 所以, 在锅炉的使用中, 要及时进行吹灰处理, 保证锅炉正常的排烟温度。

2 控制电厂锅炉排烟温度的有效措施

2.1 控制漏风的措施

电厂锅炉设备本身和制粉系统出现漏风都会使锅炉的排烟温度升高。所以, 在操作中, 一定要严格的控制锅炉设备本事和制粉系统发生漏风现象。在每次的大修和小修中都应该安排专人对锅炉设备本身和制粉系统进行查漏、堵漏, 尤其是在炉底的水封槽与炉顶的密封和磨煤机冷风门位置;门和孔结构应该采取具有较好密封性的[4]。在实际的运行中, 要对各看火门和孔等随时关闭。这些措施都能够有效的降低了锅炉的排烟温度。

2.2 控制冷风量的措施

在保证炉膛不结焦和制粉系统安全的基础上, 应适当的提高混合物温度, 控制冷风掺入量。控制磨煤机的出口温度能够避免挥发分的爆燃, 在挥发分相对高的烟煤, 是可以提高磨煤机的出口温度。大量实践研究表明, 磨煤机的出口温度从75℃提升到83℃时, 排烟温度相应降低4℃~5℃。风粉的配比曲线得到设计的合理, 定期对磨煤机四角的风速进行测量, 对一次风量测量系统进行校验, 能够避免由于测量误差造成磨煤机运行的一次风量出现偏大。但是如果一次风率过低, 就容易导致一次风管内的积粉发生烧喷嘴故障, 所以, 原始设计结合装设备的实际情况进行合理风粉配比的比例。

2.3 控制受热面的措施

锅炉的受热面产生污垢后锅炉使用的效率就会受到极大的影响, 所以, 特别需要及时的对锅炉进行吹灰处理工作, 一定要使锅炉的受热面保持干净。大量实践表明, 及时对锅炉的受热面进行吹灰处理能够有效控制排烟温度。

2.4 控制火焰中心高度的措施

控制锅炉炉膛火焰中心的高度有以下几个措施:1) 对磨煤机的出口温度进行合理调整。在锅炉的使用过程中, 要尽量提到磨煤机的出口温度, 使之达到最高, 能够促进空气预热器换热的效果, 还能够提高混合物温度, 达到控制锅炉排烟温度的目的;2) 单台磨煤机出力需要进一步加强。在相同的承载负荷下, 通过对单台磨煤机的出力进行提高, 同时还要相对减少磨煤机的使用台数, 把火焰中心的高度尽量降低[5];3) 减少锅炉通风量。在保证锅炉的安全运行前提下, 应该合理减少锅炉通风量, 减少氮氧化物的发生, 防止锅炉尾部的烟道发生腐蚀, 能够有效降低排烟温度。

参考文献

[1]黄守群, 管忠.660MW超超临界锅炉排烟温度高原因分析及应对[J].中国电力教育, 2011 (36) :459-460.

[2]郭小健, 王晔.如何通过降低排烟温度提高锅炉效率[J].湖州师范学院学报, 2011 (S1) :47-48.

[3]董永君, 王娜, 马青树.浅谈如何降低锅炉排烟温度[J].科技信息 (学术研究) , 2008 (27) :98-99.

[4]齐向军, 银中坚, 张继恩.导致锅炉排烟温度升高的因素及减小措施[J].内蒙古科技与经济, 2008 (8) :281-282.

[5]韩景, 李海峰.影响锅炉排烟温度高的原因及运行中可采取的措施[J].内蒙古石油化工, 2008 (2) :601-602.

排烟温度控制 篇2

在防排烟系统中多采用如下几种类型的通风机:普通钢制离心式通风机(T4-72等类型)或采用防火排烟专用通风机(HTF型消肪高温排烟轴流风机、PW型排烟屋顶风机;PA型轴流式排烟风机),

(1)HTF型和PA型轴流风机:IITF型消防高温轴流风机是专门用于排除高温烟气的通风机(图5--111a),它可在烟气温度低于150℃时长时间运转,烟气温度在300℃时,可连续运行40min,是理想的消防排烟风机;PA型排烟风机的电机安装在机壳外,可与排烟风道连接成管道式排烟风机(图5--111b),

5--111

(2)PW型屋顶排烟风机(图5--112):风机的电机安装在机壳外,运转时噪声较低,安装在屋顶,直接与排烟系统的垂直风道连接,一般可排除100℃以上的高温、高湿气体和烟气。

5--112

锅炉排烟温度高的原因分析及治理 篇3

摘要:银川热电有限责任公司#5锅炉近3年以来,存在着排烟温度高于设计值的问题。影响了#5锅炉的安全经济运行。根据#5炉排烟温度高的状况,用理论与生产实际相结合的方法,运行全面深入分析,并就各影响排烟温度的因素逐一实验和确认,从一定程度上解决了排烟温度长期偏高的问题。

关键词:锅炉排烟温度热经济性

0引言

银川热点有限责任公司#5炉是无锡锅炉厂生产的UG-150/9,8-M型高压汽包自然循环煤粉炉,制粉系统采用中间储仓式制粉系统,两台钢球磨煤机。配8台直流燃烧器,其燃烧方式为浓淡分离侧边风四角切燃直流武燃烧器。本公司#4、#5、#6炉型号、结构完全相同。

1排烟温度高对机组热经济性的影响

对于燃煤锅炉,当烟气离开最后受热面时所带起的热量因不能得到利用而造成排烟热损失。排烟热损失一般为机组全部热损失的5%—12%,排烟温度每增高15℃—20℃,排烟热损失增加约1%。#5炉近两年来排烟温度一直在160℃—170℃之间,较机组设计排烟温度(131℃)高出30℃—40℃,其排烟热损失增加2%左右,以每年运行5000小时计算,每年可多消耗1200T—2000T标准煤。所以,降低排烟温度对于节约燃料,提高机组的热经济性有着非常重要的意义。

2针对排烟温度高的试验观察和确认

该#5炉排烟温度长期高于#4、#6炉,化验#5炉甲乙磨煤机的煤粉细度(R88)为20%、22%,属合格。炉膛结焦情况较#4、#6炉轻微,几乎很少结焦。吹灰情况为运行人员对炉膛各受热面吹灰采取冬季每班一次、夏季每日两次,能有效缓解烟温过度升高和炉膛结焦情况。通过认真检查发现水封槽的密封不均匀,密封水和喷淋水经常堵塞:渣门关闭不够严密有漏风;炉膛观察孔密封完好,各人孔门无大量漏风。空预器漏风率很低,炉膛出口表盘氧量计基本保持在4%—6%,一次风率为33%。满负荷运行中炉膛出口烟温一般在700℃—900℃之间,较正常700℃~820℃高出80℃。

3导致排烟温度高的因素分析

3.1空预器入口风温空预器入口风温高,会导致空预器传热温差下降,烟气放热量减小,从而使排烟温度升高。

3.2空预器漏风如果空预器漏风系数大,说明漏入烟气中的空气差大。由于空气温度低,空气与烟气混合后使排烟温度降低。当空预器漏风系数降低后,由于漏入到烟气中的空气量减小,会使排烟温度有所升高。由于该#5炉空预器属于管式换热器,经检查漏风系数为0。

3.3对流受热面积灰、堵灰、辐射受热面结焦、空预器积灰受热面积灰、堵灰、结焦,将使受热面的传热系数降低,烟气散热量减少,从而导致排烟温度升高。

3.4受热面内壁结垢由于给水品质不合格、锅炉排污不及时、停炉后锅炉防腐无效等因素的影响,受热面内壁会结垢,结垢的受热面传热效果下降,从而导致排烟温度上升。

3.5炉膛出口烟温高如果炉膛出口烟温高于设计值,则炉内辐射传热减少,要产生相同数量的蒸汽就需要向炉内送入更多的燃料,多送入的燃料放出的热量会随烟气排出造成排烟温度升高,锅炉热效率降低。导致炉膛出口烟温高的原因有下面几个:

3.5.1煤粉细度煤粉过粗,会导致煤粉在炉内燃烬时间延长,未燃烬的煤粉被带至水平烟道甚至竖井烟道内积攒放热,不但使炉膛出口烟温升高,而且易发生二次燃烧或爆炸,严重威胁锅炉设备安全运行。

3.5.2燃烧配风燃烧配风将直接影响煤粉气流在炉内的燃烧情况、火焰中心位置、氧量、煤质燃烬程度等,从而影响炉膛出口烟温。过剩空气量或送风量过高、火焰中心上移或偏斜、火焰切圆直径偏小、氧量过小或过大、一二次风分层配比不当等等,都会造成排姻温度上升。

3.5.3一次风率一次风率过高不仅影响磨煤机的出力和煤粉细度,还能导致流经空预器参加换热的空气量降低,致使排烟温度升高。

3.5.4磨煤机设备因素如果磨煤机设备出现问题,不仅会使得出力异常,也会改变炉膛内燃烧情况,从而影响排烟温度。

3.5.5烟道二次燃烧炉膛负压过大或低负荷运行时间过长,烟速过低将未燃烬的煤粉带入烟道发生二次燃烧或爆炸造成烟气温度升高。

3.5.6炉底密封不严炉底密封水和喷淋水量小、渣门关闭不严密会使冷灰斗密封不严,另外锅炉吹灰时和放渣时,必须加大引风机出力,以提高炉膛负压,从而使火焰中心上移、漏入大量冷空气,致使排烟温度上升。

4试验措施及方案

在运行人员及锅炉检修人员的共同配合下,经过全面的观察确认和针对性分析,并且通过试验逐一论证,找到了降低排烟温度的具体措施如下:

4.1降低空预器入口风温降低空预器入口风温一般通过调节空预器入口挡板实现。夏季应全开到室外进风,冬季应开到中间双向进风,并配合空预器再循环风门,调节冬季空预器入口风温不易太高。通过调整冬季空预器入口风温在21℃,较2006的29℃下降了8℃左右,排烟温度降低了3℃~4℃:夏季调节至室外进风后空预器入口风温在30℃左右,比室内进风方式(40℃)下降了8℃~10℃,排烟温度下降约4℃~6℃。

4.2视燃烧和结焦情况及时加强吹灰,减少受热面积灰、结焦和烟道堵灰现象。

4.3严格控制煤粉细度R88=22%,随煤质改变及时调整燃烧配风,保持磨煤机运行稳定。

4.4在保证磨煤机出力的情况下,适当降低一次风率。

4.5在满足锅炉燃烧需求的情况下尽量降低二次风量,以降低炉膛出口烟温。

4.6尽量降低火焰中心位置,保持炉膛负压在50Pa~80Pa,杜绝烟道二次燃烧。

4.7改造炉底密封水系统、补焊渣门,尽量减少放渣时间,加强炉底密封。

4.8加强化验监测、及时排污。停炉后加强监视锅炉防腐工作,清理空预器积灰,利用机组大修对受热面内壁结垢进行酸洗。

5试验效果

将具体措施应用到生产中后,使排烟温度下降了9℃,从一定程度上达到了降低#5炉排烟温度的目的,每年可节约标准煤1500T左右,取得了一定的经济效益。

6结束语

浅谈电厂锅炉排烟温度控制研究 篇4

1 造成电厂锅炉排烟温度升高的主要原因

1.1 磨煤机温度过低所致

磨煤机的主要作用是将煤矿磨成粉, 然后再将这些煤粉运送到锅炉内燃烧。磨煤机温度过低造成锅炉排烟温度过高的原因是因为, 当煤矿在磨煤机中磨成粉时其本身温度也逐渐与磨煤机温度一致, 最后导致运送到锅炉内的煤粉过度过低, 导致需要较长的时间才能够让这些煤粉点燃并烧尽, 这种情况就会导致排烟温度出现过高的问题。

1.2 一次风管内风压过大所致

一般而言, 当风经过一次风管后其风压会自然的升高, 且整个风速也在压力的作用下逐渐加快, 这种情况直接导致锅炉内的煤粉无法与风粉很好的进行融合, 造成煤粉无法正常燃烧, 有些甚至长时间内仍没有烧尽而漂浮在锅炉中线, 造成火焰随着这些煤粉向上移动, 这种现象也就直接导致锅炉排烟温度升高的问题。

1.3 受热面有灰尘所致

一般而言, 锅炉的受热面能够与锅炉内的烟气自然的产生一种传热热阻, 从而使锅炉内温度长时间处在一个正常温度下。但是, 若受热面出现灰尘且灰尘厚度到能够加大受热面和烟气的传热热阻的话, 那么原本要传进锅炉的热度将逐渐减少, 导致锅炉温度逐渐下降, 在此情况下, 原本能够正常换热的炉膛的辐射换热就会受到影响, 使整个锅炉炉膛内部的烟气温度无法及时换热, 从而在短时间内形成温度过高的烟气。可见, 任何形式的污垢都会直接影响锅炉的运行, 能够直接影响其烟气的温度。因此, 为了降低锅炉排烟的温度, 需要在日常工作中加大对污垢的清扫处理, 确保锅炉不受可避免因素的影响。

1.4 煤粉过粗所致

煤粉是保障锅炉运行的直接决定因素, 且一般而言煤粉厚度和大小都有一定标准, 每一种锅炉使用的煤粉都有一个标准的尺度, 不合规范的煤粉会出现燃烧时间变化的现象, 影响锅炉的正常运转[2]。若煤粉比较粗, 那么其在锅炉的燃烧时间就会比较久, 且燃烧时火焰的高度也比较高, 因此就会很容易出现排烟温度太高的问题。所以, 为了避免锅炉排烟温度过高, 要严格按照规范要求使用煤粉, 禁止使用不合标准的煤粉。

1.5 锅炉通风量过大所致

锅炉通风量是为了保障有足够的氧气促进煤粉的燃烧。但是, 若通风量比较大, 进入锅炉的氧气比较多就会造成锅炉煤粉燃烧过旺, 锅炉内的火焰也比较高, 就会容易出现锅炉排烟温度过度的现象。所以, 为了避免锅炉排烟温度过高, 通风量一定要在规范标准范围内, 且对通风量进行实时观察, 对于出现的通风量过大的问题要及时进行处理, 在最短时间内降低风量, 保持锅炉正常运转。

1.6 锅炉壁内含有污垢所致

锅炉在长时间运转后其炉壁内会不可避免的出现一些污垢, 这些污垢长期积累会形成影响传热的杀手, 制约整个锅炉的传热, 导致需要排除炉外的热气无法排除, 最后使炉内温度急剧上升, 也就直接导致排烟温度升高。

1.7 漏风所致

漏风指的是锅炉内部的各个系统在运行时出现漏风现象, 导致进入锅炉内的风量较大, 造成煤粉燃烧过旺导致排烟温度升高。一般漏风的部位有炉膛漏风、烟道漏风、制粉系统漏风三种[3]。解决问题的关键就要从这三个当面入手。

2 解决锅炉排烟温度过高的主要措施

2.1 将磨煤机出口的问题调高

锅炉排烟温度过高很大原因在于磨煤机出口温度过低导致煤粉降低, 最后延长煤粉燃烧时间所致。因此, 解决这一问题就要将过低温度的磨煤机出口进行温度调节, 努力提高出口温度, 尽量使用一些加热设备对磨煤机出口进行加温, 使在其中的煤粉和风粉化合物在进入锅炉前温度保持在正常温度以上, 从而减少煤粉燃烧的时间, 如果整个制粉系统是在一个正常运转的状态下, 那么为了增加煤粉的温度, 可以通过增加热风而减少冷风的方法来实现。这种方法能够在保障整个磨煤机安全运行的基础上, 起到降低烟气温度的作用。

2.2 对一次风速进行调整, 保障期风速和风压在标准状态下

一次风速容易影响煤粉的燃烧, 延长煤粉燃尽的时间, 造成烟气出现过热的现象。因此, 为了解决这一问题需要根据锅炉的实际负荷情况, 适度的调整燃烧器, 对其进行适度的增减工作, 保障其在任何情况下都能够对一次风速的风压和风速进行自我调节和消化, 从根本上保障锅炉排烟温度正常。

2.3 加强受热面的日常除灰工作和定期对锅炉进行清洁处理

锅炉受热面导致锅炉排烟温度过高的根本原因是受热面中长期有灰尘沉淀, 造成影响受热面的受热导热。有研究显示, 定期对锅炉受热面急性清洁工作, 对于提高锅炉的生产效率和降低排烟温度有非常明显的效果。因此, 对受热面进行日常的除灰处理是解决这一问题的关键, 具体是每天安排一些工作人员进行除尘, 且定期进行一次大扫除, 在做清洁工作时需要有一个检查人员进行检查, 在确保没有灰尘后可以完成工作, 且整个清洁工作不只是对受热面进行处理, 还需要对受热面上方以及周边进行处理, 保障短时间内灰尘出现几率极小为止[4]。锅炉壁内的污垢也是导致锅炉排气温度过高的主要原因之一, 因此, 解决这一问题的方法就是对锅炉壁进行清洗的清洗, 确保壁上没有任何污垢沉淀, 确保锅炉导热性良好。

2.4 根据相关标准选择合适的煤粉

煤粉过粗导致燃烧时间较旧且导致火焰较高, 是导致锅炉排烟温度过高的一个重要原因。因此, 为了解决这一问题, 需要在购买和制定煤粉时根据我国相关标准要求进行购买和制定, 对于不合规范的煤粉, 如过细或过粗, 都要进行再一次的选择。如磨煤机出来的煤粉只有在满足标准要求后才可能进入锅炉, 若煤粉还是比较粗, 那么要进行再一次的磨粉。总之, 对于煤粉大小这种比较细节方面的问题也需要电厂工作人员工作检查工作, 确保所有环节都符合标准规范, 从而降低锅炉排烟温度和延长锅炉使用寿命。

2.5 努力使用各种方法减少通风量

通风量大, 那么煤粉燃烧就越旺, 火焰也会相应的升高, 从而也就会导致锅炉排烟温度过高的问题。因此, 解决这一问题的关键是将对通风量进行适度的调节, 一般是减少通风量, 但是需要注意的是减少通风量的前提是保障整个锅炉的安全, 只有在锅炉安全运行的基础上才能够将通风量减少。减少通风量也就是减少锅炉中的氮氧化物, 主要是因为氮氧化物是促进物质燃烧的重要元素, 因此, 当通风量减少, 氮氧化物也相应的减少, 锅炉内的煤粉也就能够正常的燃烧, 火焰也就能够保持在锅炉内的一个安全高度之内, 从而也就不会导致排气温度过高的现象出现。

2.6 尽量将漏风现象进行解决

在实际工作中对炉膛、烟道、制粉三个系统进行严格控制, 将防止漏风当做设备运行的一个重要关注内容, 且定期专门对系统进行查漏、堵漏, 确保在维修后的系统不会在短时间内出现漏风威胁。对于存在很重漏风现象且维修时间较久且费用较高的锅炉, 需要工作人员计算维修期成本后选择时候再次使用。

总之, 电厂锅炉排烟温度过高的原因有很多种, 包括漏风、锅炉壁污垢沉淀、受热面粉尘积累、一次风速导致风速和风压过大、磨煤机出口温度过高以及煤粉过粗等, 这些因素直接或间接的对锅炉烟气温度产生影响。所以, 解决电厂锅炉排烟温度过高的问题就要从这些问题入手, 制定出针对性的解决措施, 从而全方位的将温度过高问题给予解决。这些问题的解决除了能够降低锅炉排烟温度、提高锅炉生产效率、降低锅炉维修成本、延长锅炉使用寿命外, 还在很大程度上促进国家节能减排工作, 真正在实际上迎合国家的可持续发展战略。

摘要:锅炉是电厂一个非常重要的设备, 对于促进电厂的发展有非常重要的作用。但是在分析我国当前电厂锅炉使用情况时发现, 很多电厂的锅炉在排烟过程中出现温度过高现象, 直接限制了电厂的发展。主要对电厂锅炉排烟过程中温度过高的现象进行分析, 并提出一些有效控制温度的措施, 旨在提高电厂锅炉生产效率和促进国家节能工作发展。

关键词:电厂,锅炉排烟,温度,控制研究

参考文献

[1]董永君, 王娜, 马青树.浅谈如何降低锅炉排烟温度[J].科技信息 (学术研究) , 2008, 10 (27) 106-108.

[2]韩景, 李海峰.影响锅炉排烟温度高的原因及运行中可采取的措施[J].内蒙古石油化工, 2008, 32 (02) :96-98.

[3]齐向军, 银中坚, 张继恩.导致锅炉排烟温度升高的因素及减小措施[J].内蒙古科技与经济, 2008, 20 (08) :417-419.

什么是自然排烟方式? 篇5

自然排烟是在自然力作用下,使室内外空气对流进行排烟,自然力包括火灾时可燃物燃烧产生的热量使室内空气温度升高,由于室内外空气密度的不同,产生的热压;室外空气流动产生的风压、随作用于建筑物位置不同而变化,在建筑物的迎风面产生正压,背风面产生负压。

自然排烟方式有:采用建筑的阳台、走廊或在外墙设置便于开启的外窗或排烟窗进行自然烟。

这种排烟方式的优点是:

①不需要专门的排烟设备;

②火灾时不受电源中断的影响;

③构造简单、经济;

④平时可兼作换气用,

不足之处是因受室外风向、风速和建筑本身的密封性或热作用的影响,排烟效果不太稳定。

浅谈防排烟设计 篇6

【关键词】防烟分区;走道排烟口;正压送风

0.引言

防排烟系统是民用建筑中保障人民生命财产安全不可缺少的消防安全设施。由于建筑类别、使用功能、结构布局、建筑内的火灾荷载大小与分布、形态等存在多种形式,故《高规》、《建规》中只给出一般原则上的规定,在实践中,笔者发现在一些问题的理解上,各方有着不同的见解,本文试就这些问题进行分析探讨,供同行参考交流。

1.防烟分区面积的确定

机械排烟的最小排烟量要经计算确定,而计算的前提是确定防烟分区的面积。《建规》中走道应设置排烟设施的有长度大于20m的内走道或长度大于40m的疏散走道;《高规》中走道应设置排烟设施的为长度超过20m的内走道。《建规》中房间须排烟的为大于300m2的地上房间、设置在一、二、三层且大于200m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所、大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2地下室、半地下室;《高规》中须设置排烟的为大于100m2的房间、中庭和地下室。由以上规定可知,走道和房间都可分为需要设置排烟设施和不需要设置排烟设施两种。综上所述,可以得出以下四种组合。第一种组合:走道、房间都需要设排烟设施。这时,走道和房间可按2个独立的防烟分区设计,这时可不考虑房间与走道之间连通的门是否为防火门。需要特别指出,若房间小于上面所述规定的规模面积,按规定不须设排烟设施,但该房间设有可开启外窗时,应按第一种组合处理。第二种组合:走道需设排烟设施,而房间可不设(主要原因是小于上面规定中规定的规模面积)。这时,若房间与走道相通的门为防火门时,可只按走道划分防烟分区;若房间与走道相通的门不是防火门时,防烟分区的划分应包括这些房间。第三种组合:走道不需设排烟设施(主要原因是走道长度小于上述规定长度),而房间按规定需设置排烟设施。若房间与走道相通的门为防火门时,可只按房间划分防烟分区;若房间与走道之间的门不是防火门时,防烟分区的划分应包括该走道。需重点指出:第二种、第三种组合中所指的房间均应为无窗房间或设固定窗的房间,若房间有可开启外窗并满足自然排烟的面积要求时应归于第一种组合。第四种组合:走道、房间按规定均不需设排烟设施。由上分析可知,要确定防烟分区的面积,弄清楚走道与房间相通的门是否是防火门、房间是否有可开启外窗等是关键。

2.走道排烟口的设置

关于走道排烟《建规》和《高规》中都有相关规定,其中最重要一点为排烟口距该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m。这一规定表面看起来较易理解,但在实际工程中对存在自然排烟口(可开启外窗)和机械排烟口的走道,执行起来有不同见解。在同一条走道,当存在自然排烟口和机械排烟口时,如何看待自然排烟口的作用?走道中某一点到自然排烟口距离小于30m,能否算符合规范要求?自然排烟口的存在,在计算排烟量选择风机时,能否酌情减少风机排烟量?这些问题的解决有必要先了解火灾的流动机理:火灾时,由于可燃物不断燃烧,产生大量的烟和热,并形成高温烟气流,高温烟气和周围常温空气容重不同,产生浮力使烟气在室内处于流动状态,一般是烟气先向上流动,到达顶棚后再水平运动。烟气体积与其受热温度有关,当起火房间温度达到800℃时,烟气体积将增大近4倍,着火处此时处于正压,烟气在压差的作用下会向相对负压区流动,若着火区为自然排烟方式,此时会通过自然排烟口排烟;若为机械排烟,排烟口因处于负压区会顺利将烟排出。由此我们可以清楚地看到,当自然排烟口与机械排烟口共存的走道,若发生火灾机械排烟口启动后,排烟口是处于负压,而自然排烟口会处于相当正压,这样,新风会从自然排烟口进入,换言之,自然排烟口的功能变为补送风口。至此可得出结论,自然排烟口与机械排烟口共存的走道,自然排烟口是作为补风口使用,不应作为排烟口使用;而走道上任一点到排烟口的距离(规范要求为30m)只能指到机械排烟口的距离;显然,在计算排烟量选择风机时,就不能考虑自然排烟口的存在了。

3.楼梯间的机械正压送风防烟方式

关于防烟楼梯间和前室设置送风口,《高规》和《建规》有相似的要求:楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口;前室的加压送风口应每层设一个;防烟楼梯间内机械加压送风防烟系统的余压值应为40~50Pa;前室、合用前室应为25~30Pa。以上给出的都是传统机械防烟的设置方式和要求,在高层建筑日益增多的现代社会里,这种防烟方式占用了不少宝贵的空间。针对这一情况,公安部四川消防研究所进行了《高层建筑楼梯井直灌式送风加压的研究》课题研究,研究结果发现,在高层建筑楼梯中采用直灌式送风方式进行防烟,在相同风机型号工作的情况下,楼梯间得到的风量相比竖井送风的形式要大些,送风效率明显提高,同时楼梯间的正压值也得到了充分的保证。有鉴于此,在一些地方规范中,如《上海防排烟规程》中3.1.12当不具备设置加压送风竖井的条件时,楼梯间可采用直灌式加压送风系统。理论与实践都证明,传统的竖井送风方式由于送风环节过多,容易造成送风压力沿程比摩阻和局部比摩阻损失过大,导致理论送风量的设计远远不能满足建筑所需的实际送风量,楼梯间和前室要求的余压值就无法满足。故此建议有条件的地方可以尝试使用直灌式加压送风防烟方式。

4.小结

防排烟设计是消防设计中较为复杂的环节,也是消防系统的重点,作为工程技术人员应统一认识规范的要求,领会其内涵,结合实际工程情况,合理采用新的防排烟技术,实现建筑消防立足自救,安全可靠的设计目的。

【参考文献】

[1]GB 50045-1995《高层民用建筑设计防火规范》.2005.

[2]GB 50016-2006《建筑设计防火规范》.

[3]DGJ08-88-2006《上海市工程建设规范 建筑防排烟技术规程》.

浅析降低锅炉排烟温度的措施 篇7

我厂2号锅炉系东方锅炉股份有限公司生产的DG1025/18.2-Ⅱ15型,型式为亚临界、中间一次再热、自然循环、固态排渣汽包锅炉,双拱单炉膛,燃烧器布置于下炉膛前后拱上。尾部双烟道结构,采用烟气挡板调节再热汽温。烟道尾端布置2台型号为LAP10320/883三分仓容克式回转空气预热器。

锅炉设计排烟温度125℃,但是在实际运行中排烟温度经常性在160℃左右(高出设计值35℃),高负荷时最高可达170℃,严重降低了锅炉效率。我厂锅炉设计效率大于90.45%,而实际只有87%。

1 排烟温度高的危害

在电厂生产中,排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项,一般达5%~12%。排烟温度每升高15~20℃,就会使排烟热损失增加约1%,所以应在避免产生低温腐蚀情况下,尽量降低排烟温度。排烟热损失对锅炉效率和机组的发电煤耗有较大影响,一般情况,排烟温度每升高10℃,机组煤耗将增加2g/kW·h左右。

2 排烟温度高的原因分析

在锅炉正常运行过程中,造成排烟温度变化的原因主要有:(1)漏风;(2)受热面积灰及结焦;(3)受热面布置;(4)燃料品质;(5)炉膛火焰中心位置等。针对我厂锅炉及其设备运行方式,下面就这几方面作详细的分析讨论。

2.1 漏风

漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风及烟道漏风,是排烟温度升高的主要原因之一。

炉膛漏风主要指看火孔、人孔门及炉底密封水槽处漏风;制粉系统漏风指备用磨煤机风门、挡板处漏风;烟道漏风是指氧量计前尾部烟道漏风。炉膛及烟道漏入冷空气会使漏风点处的烟气温度降低,从而使漏风点以后所有受热面的传热量都减少,导致排烟温度升高;在保证过量空气系数不变的情况下,炉膛及烟道漏风越大,则通过空预器的二次风量就越少,空预器换热量越少,排烟温度越高。此外,炉底水封处漏入冷风还会降低炉膛温度,使煤粉燃烧推迟,炉膛火焰中心上移,导致排烟温度升高。

为减少炉膛及烟道漏风,采取的措施:

(1)巡检中加强对捞渣机的监视与检查。当发现不正常时应及时联系电除尘人员,并向捞渣机注水,以保持水封水位。

(2)经常检查各炉底关断门之间密封程度,保持关断门不变形。

(3)在运行时,若发现有漏风点时应及时联系检修处理。

我厂采用的是D-11D双进双出磨煤机正压直吹式制粉系统,制粉系统漏风的可能性小,因此不予考虑制粉系统漏风这方面的因素。

2.2 受热面积灰及结焦

由于熔渣和灰的传热系数很小,当锅炉受热面产生积灰或结焦时,会增加受热面的传热热阻,传热减弱,受热面的换热量减小,传热效率降低,从而导致排烟温度升高,排烟热损失增加。

针对这种情况,我厂制定了以下应对措施:

(1)在燃烧调整方面,合理配风。经检测,在正常工况下,炉膛中部存在大量还原性气体CO,而当受热面附近的烟气处于还原性气氛时,将导致灰熔点的下降和灰沉积过程加快,加速受热面的结焦。我厂及时调整炉膛中部燃烧器的风门,提高中部的过量空气系数,保证还原性气体的完全燃烧,减轻受热面的结焦。

(2)停运燃烧器时,优先停运中部燃烧器,保证中部有充足的氧量;其次是两侧燃烧器,控制煤粉在水冷壁附近的燃烧,有利于降低两侧墙水冷壁附近的温度,减轻两侧墙受热面结焦。

(3)增加翼墙风口,在两侧墙水冷壁的附近形成氧化性气氛。在氧化性气氛下,灰的熔点高,灰不容易熔融,所以不容易形成结焦;同时,降低了水冷壁附近的温度,也有利于防止两侧墙结焦;另外,在两侧墙水冷壁附近形成的空气膜,减少了冲击到两侧墙水冷壁附近的煤粉量,起到了防止结焦的目的。

(4)在炉膛出口、折焰角附近增加声波吹灰器,每隔1h会自动进行吹扫,清理受热面积灰。

(5)坚持做好锅炉定期吹灰工作,并可根据炉膛出口烟温及排烟温度升高情况适当增加吹灰次数。

(6)在燃烧工况发生变化时,加强巡检,及时就地检查,若发现结焦、堵渣等异常情况,则应及时联系清除,并对燃烧进行相应调整。

2.3 受热面布置

由于锅炉最初设计时,对炉膛沾污系数估算不准,使得受热面布置不合理,或者是由于结构不佳造成受热面吸热不足,导致空预器入口烟温偏高,从而使得排烟温度升高。

对于以上的情况,我厂作了相应的改进措施:

(1)根据厂家重新设计,将锅炉尾部烟道光管省煤器改造为采用带扩展受热面的H型鳍片省煤器,并将原一级低温过热器管组改为光管省煤器,去除部分二级低温过热器管组,从而提高省煤器吸热量,达到降低排烟温度的效果。

(2)更换空预器蓄热元件,调整空预器密封间隙,减少空预器漏风,从而提高空预器换热效率,降低排烟温度。

2.4 燃料品质

煤的成分直接影响烟气量和烟气特性,燃煤中的灰分、水分增加以及低位发热量降低,均使排烟温度升高,其中主要是水分和发热量,但灰分含量大也有影响。由于近年来煤碳市场紧张,煤价上涨,本厂燃用的煤种与设计煤种差别很大。我厂设计煤种与实际煤种对比如表1所示。

由表1可见,实际燃用煤种与设计煤种相差较大,从而造成从制粉、燃烧、到飞灰产生一系列负面影响,导致排烟温度高。

面对这一难题,我厂制定了相应措施,以保证煤质在小范围内变化。

(1)加强与燃料运行的联系,了解入炉燃煤的品质,及时对燃烧作出相应的调整。

(2)成立专门的掺配煤小组和煤质监督小组,督促燃料部门加强掺配煤工作,尽量保持煤质的稳定。

2.5 炉膛火焰中心位置

锅炉运行调整中,炉膛火焰中心向上移,炉膛出口烟温升高,将会导致排烟温度升高。

我厂燃用的是大方本地无烟煤,着火困难,燃烬时间长。针对这种情况,将燃烧器布置在拱上,向下喷燃形成“W”型火焰,使火焰行程加长,有利于煤粉着火和燃烬。每个燃烧器为一个单元,每一单元内布置6个二次风道及挡板,其中A、B、C挡板控制拱上部分的二次风量,D、E、F挡板控制从炉膛下部垂直墙上的风口,控制拱下部分的二次风量。我厂燃烧器布置方式如图1所示。

我厂在2011年9月份2号机组大修中,对F挡板进行改造。由最初设计固定垂直于前后墙改进为下倾可调式(调节角度在0°~40°),从而对炉膛火焰中心位置进行调整,增加煤粉在炉膛内停留时间,保证煤粉在炉膛内的充分燃烧。经过运行调试和观察,当F挡板下倾角度在15°时,炉膛燃烧相对稳定,排烟温度有明显下降,并且飞灰含碳量有下降趋势,提高了锅炉的经济性。

3 结语

通过采取一系列措施后,我厂排烟温度有明显下降。经统计我厂2号炉改进前后各负荷段平均排烟温度如表2所示。

由以上数据可以看出,经过调整我厂2号炉排烟温度下降了25℃左右,使发电标准煤耗率下降5 g/kW.h左右,有效提高了机组经济性,取得了很好的经济效益。

参考文献

[1]范从振.锅炉原理[M].北京:中国电力出版社,2002

[2]冯明驰编著.锅炉设备运行技术问答[M].北京:中国电力出版社, 2004

[3]彭志刚.降低排烟温度的措施提高运行经济性[J].化工之友,2007 (11):45-46

节支降本、合理降低锅炉排烟温度 篇8

关键词:排烟温度,节能,露点,溶解氧

0 引 言

兖矿鲁南化肥厂双结构及动力调整项目配套2台UG130/3.82-M35型循环流化床锅炉、一套28 000m3 (标) /h空分装置, 其中RIK112S等温压缩机和RBZ45型增压机采用NKS50/71冷凝式汽轮机驱动, 正常运行需要蒸汽量为110~140t/h之间, 产生蒸汽冷凝液温度在45~75 ℃之间, 回水量在105~135t/h之间。在经过回收利用改造后达到降低锅炉排烟温度的目的, 并停止了一台锅炉软水泵的运行。

1 项目实施的可行性分析

28 000m3 (标) /h空分汽轮机冷凝液原设计回锅炉界区软水箱, 根据《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》GB/T12145-1999, 中温中压锅炉给水水质要求。锅炉过热蒸汽压力压力在3.8~5.8MPa之间的给水溶解氧要求不大于15μg/L, 汽轮机凝结水质量标准溶解氧为0μmol/L。空分汽轮机冷凝液氧含量实际测量值在0~0.005mg/L, 低于控制指标0.015mg/L, 其余成分可不计, 认为可以将空分汽轮机冷凝液直接引入给水泵的入口, 实现节约用电的目的。

1) 对于用海水、苦咸水及含洋量大而硬度小的水作为汽轮机的冷却水时, 还应监督凝结水的含钠量。

2) 采用中性处理时, 溶解氧应控制在50~250μg/L;电导率应小于0.20μS/cm。

3) 凝结水有混床处理的钠可放宽至10μg/L。

在配套双结构停车期间, 我厂组织施工完成了对回水管道的改造, 2月17日上午9时在完成管道冲洗后, 新流程运行。新流程不再将空分汽轮机冷凝液回至软水箱, 而直接引至给水泵的入口, 改变了由软水泵打入除氧器而后再进入给水泵入口的流程。

2 项目实施后锅炉的运行状况对比

2.1 锅炉运行工况对比表 (同种蒸发负荷情况)

2.2 工况对比分析

(1) 由于燃煤量增加烟气量增大导致过热热增加, 但相对锅炉混合式减温器有较大调节余量, 完全满足满负荷运行需要。

(2) 省煤器温差增大导致进入下一级空预器的进口烟温降低, 热风温度随之下降2~5℃, 但是降低了省煤器沸腾度相继降低了省煤器的阻力。

(3) 排烟温度下降至130~135℃, 锅炉采用炉内脱硫, 出口烟气SO2浓度在100~400mg/m3 (标) , 未达到锅炉正常工况下的SO2露点温度117.5℃, 且锅炉空气预热器为列管式搪瓷空预器, 不会加剧锅炉尾部烟道的酸性腐蚀。

(4) 锅炉除氧器用汽量降低55 t/h, 排烟温度降低20~25 ℃。

3 经济效益分析

1) 此流程的投运停止一台GLDTN-4型软水泵的运行, 实现小时节电30 kW以上。预计全年运行减少电能消耗为30×0.52×330×24=123 552元。并变相增加了备用软水泵, 提高了装置的安全可靠性能, 为软水泵设备检修创造了条件。

2) 锅炉排烟温度下降20~25℃, 减少锅炉排烟焓降为189.9kJ/m3 (标) , 减少锅炉除氧器的用0.3 MPa蒸汽量55 t/h, 年产生效益为55×90×330×24=3 920.4万元。

3) 由于烟气的总量增加而增加的排烟热损失与锅炉烟气的焓降相比较, 锅炉整体热效率基本不变。

4 总 结

制订了运行规范, 正常运行期间阀1关闭, 阀2开启;在空分跳车或停车期间, 阀1开启, 阀2关闭, 由于空分凝结水泵出口设置逆止阀门不存在除氧器水倒至空分凝汽器的可能。在运行方式改变时阀门的开启及关闭要协同迅速操作, 防止给水泵气蚀的发生。由于锅炉采用的水质在线监测, 巡检人员只需在控制室就可观察到给水氧量的变化, 出现问题会得到及时的处理。由于降低了锅炉排烟温度, 能源利用率得到了提高, 减少了除氧器加热蒸汽用量及给水电量, 锅炉热效率基本不变, 中温中压锅炉可进行此类改造, 特别对于蒸汽供应比较紧张的企业可尝试改造达到降低锅炉自用蒸汽量的目的。但对于对水质要求较高的高温高压锅炉不建议改造, 防止汽轮机凝汽器出现漏气等问题造成氧量的间断超标。

参考文献

[1]冯俊凯, 沈幼庭, 杨瑞昌主编.锅炉原理及计算 (第三版) .2003, 7.

中小型输水隧洞通风排烟控制 篇9

关键词:输水隧洞,控制,通风排烟

1 概述

中小型输水隧洞通风排烟问题如果不能很好的控制,就会导致一些无法预计的危险并会造成重大的安全问题,危及人们群众的身心财产安全,这些都是实实在在真真正正存在着的严重问题。

2 中小型输水隧洞建设的教训和经验

我国幅员辽阔,资源丰富,但是水资源就非常贫乏紧缺而且分布极不均匀,有的地区干旱缺水而有的地区却洪水泛滥。为了解决这些问题解决不少地区缺水干旱的用水问题,就需要建设引水管道、输水隧道;有跨区域的隧道也有城市之间的隧道还有一些较小的输水隧道。建设输水隧道的目的就是方便人类活动的生存与发展需求,所以,不要让这些有利于人类社会发展的工程成为安全隐患。

我国对于输水隧道的建设设计往往过多重视对结构力学的计算,很多情况下忽视运行的条件和对水力学的计算。在总体隧道工程的布置上有着不少的经验教训值得我们来探究,在这里根据自己的一些工作经验来提出一些有关这方面的个人建议。

我国的输水引水隧道一般包括山洞隧道和地下隧道。

2.1 山洞隧道

首先做好对水利隧洞的地下勘查工作,一般情况下,水利水工隧洞洞线比较长、埋深大,经常得穿过山岭地区,一般中小型隧道也有数公里,在设计过程中必须要弄清楚隧洞的地质条件状况,然后确定采取何种手段。

在隧洞施工过程中,为了防止粉尘等有害气体对施工人员的危害,保护对施工人员的身体安全健康,改善周围的施工环境,提高施工人员在施工过程中的工作效率。就需要对隧洞进行通风换气,所以,水利隧洞通风换气是隧洞在施工过程中的一项非常相当重要的需要特别注意的工作。对隧洞的通风换气设计是按照隧洞的布置方案、施工程序、施工方法、开挖山洞断面的大小以及隧洞的长短,然后结合我国有关通风换气、防尘防护卫生标准来选择通风换气的方式方法。让有关专业技术人员来计算通风机的工作量和工作时风力压力,根据计算得出来的通风机的工作风量和工作风压来确定对通风机机型的选择。所以,在水利隧洞设计施工方面,能够影响其通风换气的效果的重要因素就是这两点:①根据各方面的综合设计情况所选择的通风换气的方式。②通过对相关因素综合考虑计算后选出来的通风机能够提供的风量大小和通风机的数量。所以应该做好对以上两点情况的控制。

通风机功率的大小和所需要的通风机数量是受到供风量和风的压力大小也就是风压控制的,所以,通风的洞口的漏风量和风压受到破坏损失的多少是与通风换气系统的通风换气效果造价质量和一切运行费用有直接的关系。什么叫做风管的漏风量?风管就是指用于空气传送传输和分布的管道系统。它是如何计算出来的?

公式中的m就是指漏风率;而V1是指吸风口风的速度,就是吸入口风速(m/s);V2是指排风口的风的速度,也就是指排气口风速(m/s)。

关于(风管)在空气进行输送的过程中风压的损失的计算:

公式中的P是指风管中总的风压损失;P1是指风管过程中的关于风的压力在总体沿程的损失;P2就是指风管过程中风的压力在个别局部的损失。

2.2 地下隧道

地下输水隧道一般比那些山洞隧道方便设计建设及施工,在城市乡镇每个地区几乎都存在地下隧道。像那些经常发生火灾的隧道往往是汽车、地铁等地下轨道,基本上是汽车或者乘客在运行过程中引发的火灾。而输水隧道也同样存在发生火灾的危险,这样的案例并不少见,对地下输水隧道做好通风排烟系统的控制至关重要。下面对地下输水隧道的通风排烟的方法和种类进行一下简单的分析。

①大多数地方和工程在建设过程中为了总体成本的节约,于是最常采用自然通风的方式。自然通风的方法完全不需要任何的机械设备,此方法主要是利用隧道中的水在运行的过程中所产生的一定的风力,但这种方法并不安全可靠,而且没有可操控性,安全性非常差。

②管道式通风。管道式通风的方式就是运用压入和吸出的原理,和前面自然通风的方式有些相同。这种方式的有效性并不持久,而且会受到各种阻力和漏风的影响,一旦隧道距离稍微长一些,这种方式更显得无可用处。

③这是最常用的方式,也是最普及的方法,它就是人为的施工通风方法。利用现代发达的机械设备,比如风机等,做好的设计之前的布置方案以及运行程序,在合适的地方安装好通风机,以达到通风排烟的效果。施工通风必须由专业的队伍来进行管理和实施,安装必须要坚持平、顺、直的原则,在隧道弯道处安装刚性弯头,其中的弯度一定要平缓,以避免中途过程中由于弯道阻力使风力锐减,并做好保修和维护工作。

3 关于中小型输水隧洞建设中通风排烟控制的建议

做好通风排烟方式的设计,把输水隧道所穿越的地区位置的地质、环境、气象等这些因素通过综合的严谨分析、计算、论证后得出最佳施工设计方案。

特别是在施工的过程中,要保证风机能够正常运转,而且要为通风机提供一个合适、可靠、稳定的供电设备。对待通风排烟的控制上一定要注意好日常监测工作。加强日常通风检测,保证足够的风量和风压,并且要防止对通风管路的破坏,以降低漏风率。

在施工过程中,行人和一些运输车辆一定要严格按照之前设计好的路线走。对一些需要要求封闭的横向通道必须及时的进行封闭,而且要绝对的封闭严密,以防止发生污风循环。

由于输水隧道在施工过程中必然会使用那些功率较大的机械设备等,隧道内的空气一定会被机械设备所产生的油气烟雾或者运输车辆的尾气污染,里面所产生的有害气体和污染粉尘必定会对现场的施工作业人员造成身体上的伤害。所以,一定要做好隧道内排出的污风进行空气质量监测,可以看看符不符合排放标准,并且及时采取有效的对这方面的处理措施,不但可以保护施工人员的健康安全也可以满足对环境保护的要求。

4 总结

中小型输水隧洞在施工通风的过程中可以不断地向相对封闭的隧洞内提供新鲜的空气,新鲜的空气可以排除、冲淡里面的各种有害的粉尘颗粒和有毒气体。保证隧洞内的空气质量浓度标准控制在能够所允许的范围之内,给隧洞内的施工人员尽可能的创造相对安全的气候条件,更好地改善施工环境。

无论是高楼建筑还是水利工程,坚持“以人为本”才是发展建设的第一要务。做好输水隧洞的通风排烟控制,不仅可以保护施工人员的安全健康,还可以有利于更好地建设安全稳定质量有保证的水利管道。

参考文献

[1]代玉旭,田树宝.输水隧洞内主要施工工序及不良地质段施工处理[J].黑龙江水利科技,2014(2):70-73.

[2]钟建文,谷兆祺,彭守拙,等.某输水隧洞混凝土衬砌裂缝后承栽能力的分析切.水力发电学报,2006,25(5):79-82.

[3]何勇军,范光亚,徐海峰,等.输水隧洞安全监控与预警技术研究进展[J].东北水利水电,2014,32(10):48-50,56.

[4]秦敢,曹生荣,殷娟,等.输水隧洞预应力混凝土衬砌应力正交敏感性分析[J].南水北调与水利科技,2014(5):1-5.

排烟温度控制 篇10

船舶柴油机排烟温度高是一般的常见故障, 有时甚至会严重影响设备的安全运转, 本文从实际工作经验出发, 针对该故障, 分析柴油机单缸和整机排温高的原因, 并提出处理措施。

本文所述柴油机型号为6350ZCa-1, 额定功率1800HP, 额定转速350r/min, 增压器型号50DP-3。该机在工作过程中长期存在温度过高的现象。经过长期观察发现明显存在两方面现象, 第一, 柴油机每个缸排温较高;第二, 柴油机整机总排温高, 320转/分时, 实测排温甚至接近说明书中350转/分时的550度排温上限。

针对本柴油机现象进行分析和处理

柴油机负荷较大时常导致排烟温度升高, 同时影响柴油机排温的两个主要的因素是排放气体的质量和燃油喷射与燃烧质量。

影响排气质量的因素主要有:1.废气涡轮增压器故障;2.气道不畅通;3.进排气阀不运转。

影响燃油喷射与燃烧质量的主要原因有:1.采用的燃油存在质量问题;2.柴油机各缸温度不均;3.喷油器雾化不正常;4.喷油正时 (柴油机喷油器的喷油时刻必须有一定的提前量) 问题。

由于该机存在单缸排温不均和整机排温过高, 而单缸排温不均又会影响整机排温, 因此需先分析解决单缸排温不均的问题。

单缸排温不均

1.针对分析

从上述的各种分析过程中看出, 废气涡轮增压器故障因素会影响整机排温, 而不会导致个别缸排温偏高。因此单缸排温偏高可从上述的其他几个因素加以分析。

(1) 进气阀不正常

此柴油机气阀间隙正常值为:进气阀3.5-4.0, 排气阀4.0-4.5.若气阀间隙过小, 在气阀受热后会关闭不严;气阀间隙过大, 会影响气阀正时, 这些均会影响排温。通过对气阀间隙的测量和气阀正时检查, 检查的结果符合说明书规定, 基于此可以排除此原因。

气阀卡住也会使个别缸排温偏高, 从故障现象看 (凸轮轴转动时气阀卡死会导致顶升装置不能正常工作。如顶杆脱出、弯曲, 气缸头漏烟等) 也不是这种情况。

气缸排气阀漏泄, 则该缸空气量不足, 压缩压力降低, 致使排温升高。通过测取三缸示功图做比较, 最大压缩压力相同, 因此可排除这一因素。

(2) 气道脏堵

缸头气道脏堵会导致该缸排温升高, 但本机据上次吊缸时间不是太长, 且上次吊缸对进行了彻底清洗, 应该确定这不是主要因素。

(3) 这样可能原因就集中在以下三个方面:喷油器雾化不良;各缸负荷不均;喷油正时问题。

为查明单缸排温不均的具体原因, 现场测取了该机各缸爆压值 (5.2-5.7) Mpa和喷油提前角, 检查了油泵刻度值 (21±0.5) 。

按照柴油机工作原理:若某缸排温高、爆压高, 则该机负荷高;若排温低、爆压低, 则负荷低;若排温高、爆压低, 则喷油提前角太小;若排温低、爆压高则喷油提前角太大;若排温高、爆压正常, 则可能是喷油器的问题。

排温最高的缸, 其爆压值也最高, 说明该缸负荷较高。负荷高低主要取决于喷油量, 且油泵刻度值的确高于其它缸。因此可以认为该缸是因喷油量较大, 负荷较高, 从而引起排温偏高。

喷油正时也影响排温, 喷油提前角太小, 会使爆压降低, 排温升高。查说明书, 该机350转/分时, 喷油提前角为 (120±3) 。从测量结果看出各缸喷油提前角均接近此值, 这说明各缸排温偏高与喷油正时无关。

从测量结果看较高的缸, 其爆压值接近排温较低的缸, 数值正常, 由此可考虑是喷油器方面的故障。该喷油机为多孔喷油器, 拆检试验发现:部分缸喷油器未见异常, 部分缸喷器喷油压力正常 (23Mp) 且密封良好, 但雾化试验发现雾化不良, 喷射后有燃油滴漏现象。

2.故障处理

根据分析, 进行了单缸调油, 更换了喷油器后, 油泵刻度值降低, 排温下降。这样各缸爆压值和油泵刻度趋于一致, 各缸排温也趋于平衡。由此说明前面的理论分析是正确的:部分缸是因单缸负荷较高引起的, 既喷油量较大引起;部分缸排温过高是因喷油器故障致使雾化不良引起的。

单缸排温得以平衡, 总排温虽稍有降低, 但仍高于正常值, 下面进一步分析解决。

整机温度过高

1.原因分析

影响整机排温的因素很多, 但主要是废气涡轮增压器故障, 常见废气涡轮增压器故障现象包括:排气烟色不正常 (冒黑烟或蓝烟) 、涡轮增压器异响 (噪声过大、周期性声即喘震、啸震) 、漏油 (从压气叶轮侧或涡轮侧) 和过热 (发红) 等。但造成废气涡轮增压器故障的主要原因有:机油润滑与冷却不良;压气机中混入异物;安装不当。

(1) 润滑不良方面:检查发现机油数量符合要求, 机油压力 (0.3Mp) 正常, 柴油机预热充分, 滑油温度 (40-60℃) 与冷却水温 (45-65℃) 正常, 不存在低温运转等产生润滑不良问题。

(2) 机油污化方面:机油滤清器滤芯安装正确, 不存在堵塞问题。但检查登记本发现增压器长期存在异常响声且机油长时间未更换, 因此可能存在窜气及油污问题。

(3) 异物混入方面:空滤器滤芯无破损, 进气不可能携带杂质进入压气机, 造成叶片扭曲。

(4) 安装不当方面:压气机壳和涡轮机壳的螺栓紧固, 叶轮与壳体不存在刮擦造成的损坏。

2.故障处理

检查时发现增压器工作时带有摩擦及尖锐气流声, 由此可以断定增压器存在机械方面的故障。为实际查出此原因, 经过分析和设备拆减, 过程中看出:涡轮及压气机除除少量脏污外, 并无其它问题。但是从中也发现增压器转子转动有卡阻现象。经分析认为由于气封不足, 致使废气进入涡轮润滑油中, 造成结炭, 润滑不良, 造成轴承发热烧损。这样就使得轴承转速下降, 增压压力下降。经更换轴承后并清理赃污之后情况得以解决。

通过比较, 情况得以解决。

总结

从以上的分析以及实际的查看、检查, 得知本机温度过高的主要原因有:

单缸温度高, 主要是因为部分缸负荷较高引起的, 部分缸是因喷油器雾化不良引起;

整机排温过高, 是由于设备涡轮侧气封不足, (柴油机低负荷运行会导致增压器涡轮侧气封不足) 以至于损坏轴承, 致使转速减慢, 压力降低。

结束语

1.由于本机已经使用多年, 造成此类现象是多方面的。通过以上的分析和处理, 情况得到一定的缓解, 但是与说明书的实际要求还有较大的差距。建议在下次计划修船时, 检查气缸套、活塞环 (气环、油环) 间密封状况, 同时做出有效的处理, 以便进一步降低排温。

2.建议在一下几个方面加强增压器日常维护管理, 防止发生意外故障:

注重增压器轴承和轴封处的养护, 避免受到污损, 污损后容易引起轴承烧损, 转子转动受阻, 转速降低, 增压压力下降。

高层建筑防排烟设计相关探究 篇11

关键词:防排烟;高层建筑;系统设计;存在问题

一、高层建筑火灾情况分析

(一)火灾易蔓延,损害大

由于高层建筑有着较高的高度,所以在高层建筑内部有着大量的楼梯间、电梯井和管道井,这些竖向井道是连通高层建筑上下空间的通道,但是当火灾发生时,也最容易从这些地方蔓延,所以如果在这些竖向井道没有进行有效的防火分隔处理,就十分容易使得火灾在高层建筑内迅速蔓延。而且这些竖向井道也是烟气向整个建筑内部扩散的一个通道,由于在井道内和井道外存在着一定的气压差,所以会使得烟气通过这些井道迅速地向建筑的其它部位扩散,造成严重的损害。

(二)火灾规模易迅速扩大

由于在高层建筑内部的空间布置往往较为紧凑,而且房间的数量繁多,房间的功能也十分复杂,所以一旦发生火灾,火灾的规模将十分容易迅速扩大。火灾规模的扩大又将进一步地加重高层建筑内的烟气,甚至由于燃烧还可能产生一些可燃性气体,当这些可燃性气体达到一定的浓度之后,一旦将其引燃,就会引发爆炸。

(三)火势不易控制,严重威胁人身安全

由于受到高层建筑自身结构的影响,所以在高层建筑内一旦发生火灾,火势将十分凶猛,而且十分不易控制。再加上在火灾发生时,人们都十分慌乱,所以许多人都不会按照规定和要求来进行疏散,就会使得消防人员和疏散人员相向而行,最终影响消防人员的搜救工作。而且由于火灾产生的浓烟会严重的影响人们的视线,在慌乱中还可能会出现踩踏等事故,加重次生灾害。当前在高层建筑内消防设施也不是十分的完善,大部分高层建筑在发生火灾时都主要是依靠消防扑救,如果人们不能够利用建筑内的消防设施进行自救,就会严重威胁到他们的人身安全。

二、高层建筑的防排烟系统存在的问题

在当前的高层建筑设计中,对于防排烟的设计及现场施工还存在着一些问题,这些问题集中体现在以下三个方面。

首先是高层建筑的自然排烟设施不能够有效的对火灾产生的烟气排出室外。依照国家的相关规定,高层建筑的排烟窗应满足相应的开启面积,且应设置在靠近外墙的顶部。但是在实际的设计中,往往由于排烟窗的位置设计不当、结构形式不合理等一系列的原因使得排烟窗的设置高度、开启面积达不到相应的标准,另外当开窗角度小于70°时大多数设计人员没有计算有效排烟面积,从而就使得建筑的自然排烟设施不能够有效的排出烟气,最终使得烟气滞留在建筑内部,造成更加严重的影响。

其次就是机械加压送风的风量、风口和风阀不合适。由于规范中对于加压送风系统风机的风量没有限制上限,所以致使很多设计人员在设计时没有考虑风量太大对系统造成的影响。虽然有要求对超压系统进行泄压,但是真正设计时很少有人去实际核实是否超压,都只是按照规范给出的常规数值来设计。另外在风口和风阀的选择上也是存在问题的,设计人员往往对风口或风阀的有效面积考虑不周,没有对百叶的遮挡面积进行扣除,导致实际不能够达到对有效面积的相关要求,这些将使得高层建筑排烟的速度变得十分缓慢,也会给建筑带来严重的影响。

最后就是机械防排烟系统与电气专业的配合实际上达不到规范要求。由于高层建筑的用电量非常之大,所以许多高层建筑在防排烟风机的配电方面就存在问题,防排烟系统的电压往往是达不到规范要求的;另外,实际施工中施工人员将排烟防火阀任意与防排烟风机联动,导致风机过早停运,所以就使得在火灾发生时不能够通过建筑内部的防排烟风机将烟气排出。

三、高层建筑防排烟设计及防范

(一)严格按照规范进行设计

防排烟系统是建筑消防设施的一个重要组成部分。消防及施工图审查部门的人员应重视对防排烟系统设计的审查,应重点对自然排烟窗的设置、开窗面积,机械防排烟设备的设置、风机选型、补风口及排烟口的设置、防烟分区等的进行审查。 另外应加强对防排烟系统设计人员的业务指导和培训工作,从而避免造成众多的火灾隐患。

(二)应对材料及设备的选用要进行严格控制

现在大多数材料如建筑材料、各种管道及保温材料等均具有可燃性,燃烧时都会程度不同地产生烟,因此要严格控制材料的非可燃性。另外,防火阀、排烟口、排烟阀大多数不能自动复位,而其手动开关比较明显又便于操作,很容易被人开启,导致防排烟设备处于故障状态。 因而设计人员在防排烟设备的设计选择中除了考虑设备的合法性,还要考虑选用自动复位式的设备,以便于日后设备的管理、维护和使用。

(三)对消防工作与人员专业素质的重视

当高层建筑发生火灾时,绝大多数时候都需要依赖于消防工作人员的扑救,所以必须要对消防工作引起足够的重视。消防部门应该对消防人员进行定期的培训,使得消防工作人员的专业素质得到有效的提升,从而使得他们能够有效的对火灾险情进行控制,最终保证被困人员的人身安全。

四、结语

高层建筑的防排烟设计有着非常重要的意义,所以在对高层建筑进行设计的时候,必须要注重对于防排烟的设计,它关系到建筑自身的安全,同时也关系到人们的生命财产安全。所以必须要落实相关的规范和要求,才能够有效的降低高层建筑火灾所带来的影响。

参考文献:

[1]闫玉娟.高层建筑防排烟设计中常见问题分析及对策[J].江西建材,2015,(4):12-12,11.

[2]吴国华.高层建筑防排烟设计中常见问题分析及对策研究[J].城市建筑,2014,(17):242-242.

超临界直流锅炉排烟温度降低浅析 篇12

国电某发电公司#5机组采用上海锅炉厂SG-2066/25.4-M977型超临界参数变压运行螺旋管圈, 单炉膛、一次中间再热、切圆燃烧方式、平衡通风、全钢架悬吊结构Π型露天布置、固态排渣燃煤直流锅炉。[1]#5炉投产后, 锅炉排烟温度偏高, 夏季可达170℃以上。不仅锅炉热效率低, 也严重影响到锅炉经济性。该公司通过锅炉燃烧调整, 制粉系统运行调整, 系统漏风检查及堵漏等解决方案, 有效降低了锅炉排烟温度。

2 影响排烟温度高的因素

2.1 漏风

漏风包括炉膛漏风、制粉系统漏风、烟道漏风。是锅炉排烟温度高的重要原因。炉膛漏风主要包括炉顶密封、看火口、人孔门及炉底机械密封处漏风。在所有漏风中, 以炉底漏风影响最大, 漏风使排烟容积增大, 导致排烟损失Q2增加。#5炉膛漏风主要集中在炉底干除渣装置的机械密封处, 此外干除渣装置本体布置的检查清灰孔、冷却风孔和观察孔也形成漏风。

2.2 一次风率

掺冷风是指在制粉系统和一次风中掺冷风。掺冷风量过多会使流过空气预热器的空气量减少, 使空气预热器的吸热量减少, 最后使排烟温度升高。掺冷风量过多是由于一次风率过高, 磨煤机出力下降或部分磨煤机停运造成的。因此可适当降低一次风率, 减少冷风的掺入量。在炉膛不结焦的情况下, 还可提高一次风风粉混合物的温度, 减少冷风的掺入量。

2.3 过剩空气系数

衡量锅炉燃烧过程的经济性指标为过剩空气系数α。空气系数α过大, 会使锅炉排出的烟气量增多, 使锅炉排烟热损失增大, 引风机、送风机电能耗量增加。选择合理空气系数, 会使能量损失减少。在660MW工况下锅炉运行的氧量在2.8~3.3%, 实际#5炉空预器入口的氧量4.0~4.5%, 运行氧量偏高一方面远传值低于实际测量值, 另一方面是由于锅炉厂提供的运行氧量 (3.5%) 偏高。

2.4 制粉系统运行方式

制粉系统运行选择上层磨时火焰中心会升高, 锅炉热负荷在炉膛较高位置处集中, 导致排烟温度升高。当燃煤煤质变化时, 应相应地改变磨煤机的运行方式。当燃用发热量低的煤时, 应使用下层制粉系统并且保持较细的煤粉细度, 否则燃烧不充分, 会使飞灰含碳量增加, 燃烧不完全损失增大, 从而导致排烟温度升高。当燃用发热量高的煤时, 可以保证充分燃烧的情况下使用上层制粉系统。运行磨煤机分离器转速直接影响着入炉煤粉细度, 合理的煤粉细度保证煤粉进入炉内开始燃烧的时间长短, 过粗的煤粉导致煤粉燃烧推迟, 排烟温度上升。

2.5 积灰与结焦

受热面的积灰与结焦, 会影响受热面与高温烟气的传热效果, 使烟气不能被及时冷却, 导致排烟温度升高。另外尾部受热面的积灰堵塞, 使尾部烟道形成烟气走廊, 产生高温度区和低温度区, 在低温度区内空气预热器处烟气结露腐蚀管壁, 管壁腐蚀穿透后又造成空气预热器漏风。送风走短路进入烟道, 影响锅炉送风, 造成高负荷情况下炉膛缺氧燃烧, 引起排烟温度升高。

3 排烟温度运行控制措施

通过对排烟温度在运行中影响锅炉经济性的诸因素分析与讨论, 实施了以下解决措施并取得了很好的效果。

3.1 炉膛漏风

治理炉底摄像头、检查孔和炉底机械密封漏风点;及时关闭炉底清扫连、钢带机检查孔;根据炉底钢带机上排渣量, 调整控制冷却风门开度;关闭炉本体检查孔、喷燃器检查孔。负荷330MW时, 在炉底无排渣时, 可液压关断门, 减少炉底漏风。

措施执行后, 排烟温度和风机电流明显下降。随着液压关断门的关闭, 引风机电流下降, 送风机电流略有上升, 炉底漏风得到有效封堵, 漏风量改经送风机进入炉膛。排烟温度下降了3℃左右, 入炉总煤量下降。

3.2 一次风率

尽量保持较低的一次风压, 一次风母管压力额定负荷下维持11k Pa左右, 500MW负荷下维持在100k Pa左右, 330MW负荷下维持在9k Pa左右, 增大磨煤机入口热一次风门开度, 降低制粉系统风道节流损失。增大磨煤机入口热一次风门开度, 降低制粉系统的阻力。

控制磨煤机出口温度在80℃以上, 尽量使磨煤机热风调门开度, 冷风调门关小, 减小冷一次风用量;煤粉管的一次风速达30m/s左右, 通过设置磨煤机一次风量偏置 (从0设置到-5) , 降低一次风量, 在磨煤机不堵煤的情况下, 降低一次风量偏置设置到-10~-8。

3.3 过剩空气系数

额定负荷时, DCS运行氧量由3.0%降低到1.5~2.0%后, 烟气中CO浓度70PPm以下, 飞灰含碳量在1.0%左右。空预器入口氧量从4.4%降低到2.7%, 排烟氧量从5.3%减到3.3%。当负荷变化时, 调整进入炉膛的燃料和空气量, 改变燃烧工况。额定负荷下, 保持省煤器出口氧量在2.1%左右 (DCS均值在1.4~1.6%之间) ;500MW负荷下, 保持省煤器出口氧量3.25% (DCS均值在2.1~2.4%之间) ;330MW负荷下, 在送风机可以调整的情况下, 尽量保持省煤器出口氧量在4.73% (DCS均值在3.9~4.1%之间) 。

#5锅炉运行中DCS氧量控制在660MW负荷为2.5%;330MW负荷, 在3.9~4.1%之间。其他负荷依次为据推算。机组高负荷运行中, 维持较低氧量运行是由于烟气总流量下降, 排烟温度下降, 同时引风机出力减小, 经过计算氧量每下降1%引风机电流平均下降15~20A。在330MW负荷运行时, 由于送风机动叶开度已关至20%左右, 此时下调氧量, 引风机电流已无明显变化, 排烟温度也基本不变化。

3.4 制粉系统运行方式

根据机组负荷总煤量, 控制制粉系统运行方式, 优先选择下层运行, 因检修等原因选择上层磨运行时, 在检修作业结束后应尽快切换至下层制粉系统运行;调整运行磨煤机分离器转速, 保持较细的煤粉细度, 在额定负荷下, 控制分离器转速为50%左右, 500MW负荷下, 分离器转速控制在40%~45%之间, 330MW负荷下, 分离器转速在45%~50%之间。

在330MW负荷时, 4台磨煤机运行, 上层磨煤机E运行时, 排烟温度明显比下层运行大13℃左右, 按排烟温度从高到低的磨煤机运行方式排序:BCDE>ACDE>ABCE>ABCD;负荷500MW左右, 5台磨煤机运行时, 按排烟温度从高到低的磨煤机运行方式排序:BCDEF>ABCEF>ABCDE。以此为据磨煤机方式优先安排下层磨煤机运行。

3.5 积灰、结焦

高负荷时, 根据总煤量降低上层运行磨煤机的给煤量;降低一次风速, 让煤粉着火提前, 减少炉膛标高35m到38m区域的断面热负荷, 减少结焦;保证每天对对锅炉受热面全部吹灰一次。负荷高峰期, 应加强锅炉受热面吹灰, 尤其加强对炉膛断面热负荷高区域受热面吹灰。

4 结论

通过采取上述措施后, 供电煤平均下降在7g/kwh左右;排烟温度平均下降5.027℃左右。按排烟温度降低1℃, 供电煤耗降低0.166g/kwh折算:排烟温度降低影响煤耗下降约0.8345g/kwh。锅炉运行安全性提高, 尤其在夏季环境温度高时, 未再发生因排烟温度高减负荷, 取得到良好的效果。据此得出以下结论:

(1) 降低排烟温度, 可有效提高锅炉热效率, 增加燃煤机组的热经济性, 给企业带来良好的经济效益[2];

(2) 减少锅炉本体和制粉系统中的漏风, 可有效防止排烟温度的升高。

(3) 保持合理的一次风率, 过量空气系数和制粉系统运行方式是控制锅炉排烟温度的有效手段;

(4) 锅炉在实际运行中, 应加强吹灰, 对炉膛及对流受热面定期进行吹扫, 可有效防止受热面严重积焦积灰现象发生, 防止排烟温度上升。

摘要:国电某发电公司660MW机组SG-2066/25.4-M977型超临界参数、四角对冲切圆燃烧并辅助墙式燃烬风直流锅炉, 由上海锅炉厂初次设计制造, 在锅炉燃烧调整方面缺乏经验, 造成排烟温度相对较高。本文通过分析影响排烟温度高的因素, 并提出相应解决方案, 摸索及总结参数控制、节能降耗相关经验, 提高机组的安全运行和经济效益。

关键词:超临界,直流锅炉,排烟温度

参考文献

[1]国电宝鸡发电有限责任公司.660MW超临界机组汽机主机运行规程[S].

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