一、炉膛压力波动的表现和判断
正常的炉膛负压应该是平稳的,在20到50帕的范围内小幅波动(波动幅度不超过正负10帕)。
如果负压表的指针或者DCS上的曲线出现大幅度波动(超过正负20帕甚至正负50帕),就是炉膛压力波动异常。
压力波动对锅炉运行的危害不小:波动太大会导致火焰不稳定甚至熄火;
频繁的正负压交替会让炉墙和烟道承受交变应力,加速结构疲劳;
对于有自动调节系统的锅炉,压力波动太大会导致引风机挡板频繁动作,机械磨损加快。
判断压力波动是否异常,除了看波动幅度,还要看波动频率。
高频波动(每秒几次)一般是测量系统的问题;
低频大波动(几分钟一个周期)一般是燃烧或通风系统的问题。
二、原因分析:燃烧方面
燃烧不稳定是炉膛压力波动的最常见原因。
燃煤锅炉中,如果煤质波动大(热值忽高忽低、水分忽大忽小),会导致炉内放热不稳定,炉膛温度波动,烟气量随之波动,压力就跟着波动。
燃煤锅炉的给煤机如果工作不稳定(比如脉冲式给煤),也会出现周期性的燃烧强弱交替,压力波动的频率和给煤周期吻合。
燃气锅炉中,如果燃气压力波动(比如上游管网压力不稳或者有其他大用户同时用气),燃烧热负荷跟着波动,炉膛压力也会波动。
排查方法:查看燃料供应记录,确认热值和压力是否稳定;
观察火焰是否稳定(通过观火孔),火焰闪烁不定说明燃烧本身就不稳定。
三、原因分析:通风方面
送风和引风的配合不当也会导致炉膛压力波动。
具体原因包括:第一,引风机挡板控制机构有间隙或者松动,挡板在风压作用下自身产生晃动,导致引风量周期性变化。
这种波动的特点是频率比较低(十几秒到几十秒一个周期),并且可以通过手动固定挡板位置来消除。
第二,送风机或引风机本身运行不稳定,比如风机进入喘振区运行,风量周期性大幅波动。
风机喘振的判别:风机出口压力大幅波动,风机本体有低沉的轰鸣声。
第三,风道或烟道的挡板开度设置不合理,导致送风和引风之间的平衡处于临界状态,微小的扰动就会引起压力波动。
排查方法:检查各挡板的连杆机构是否松动;
听风机运行声音是否正常;
手动固定送引风机挡板,观察压力波动是否消除。
四、原因分析:炉体密封方面
炉体密封不良也是压力波动的一个重要原因。
炉墙上的观火孔、人孔门、检修门如果关闭不严,或者炉墙本身有裂缝,外界的冷空气会周期性漏入炉膛,破坏炉内压力平衡。
这种波动往往呈现低频特征,和外界风力的变化有一定的对应关系(风大时波动更明显)。
排查方法:在锅炉运行状态下,用手持式风速仪沿炉体各处密封面检查漏风点;
听有没有哨声或者嘶嘶声,漏风的地方会发出气流声;
用肥皂水涂在疑似漏风点,起泡说明漏风。
发现漏风点后,根据位置不同用耐高温密封胶、石棉绳或者更换密封垫片来封堵。
五、原因分析:测量系统方面
有时候炉膛压力并没有真的波动,是测量系统出了问题。
负压取样管如果被烟灰堵塞,压力表或变送器测到的就不是真实的炉膛压力,而是堵管内的残余压力,读数会随机跳动。
取样管有漏点也会让外界空气进入取样管,导致读数偏小且不稳定。
压力变送器本身的故障(比如膜片老化、电子元件漂移)也会导致输出信号波动。
排查方法:先吹扫负压取样管,用压缩空气从变送器端往炉膛方向吹,把管内积灰吹通;
检查取样管各接头有没有松动漏气;
用标准压力表对比变送器读数,偏差超过5%说明变送器需要校准或更换。
六、处理方法总结
炉膛压力波动的处理要对症下。
燃烧不稳定的,先解决燃料供应问题(稳定煤质、加装燃气稳压阀),再优化燃烧配风(调平各燃烧器的一次风和二次风)。
通风系统问题的,检查并紧固风机挡板连杆,调整挡板开度让送引风平衡,风机喘振的通过调整运行工况点避开喘振区。
炉体漏风的,找到漏点封堵,大修时重点检查炉墙、膨胀节和各类门的密封。
测量系统问题的,吹扫取样管、检查管路密封、校准或更换变送器。
实际运行中,往往是多个因素叠加导致压力波动,排查时按照燃烧→通风→密封→测量的顺序逐一排除,一般1到2天内能定位问题。
