职称论文浅谈燃气锅炉振动事故的原因及处理措施

导读：莱钢热电厂黄前区一台锅炉为单锅筒，额定蒸发量为170t/h，自然循环，集中下降管，“Л”型布置的燃气轮机尾气助燃纯烧高炉煤气锅炉，锅炉设计为纯烧高炉煤气，助燃气体为高温燃气轮机尾气，点火运行时的燃料为焦炉煤气，且助燃气体为空气，正常运行时燃气轮机尾气全部进入锅炉助燃，在锅炉较低负荷运行是多余的燃气轮机尾气通过助燃气体管道上的放散管放散掉，同时在燃气轮机尾气不足或没有时通过鼓风机进行补充空气进行助燃，锅炉燃烧器分为三层，每层布置四只燃烧器，锅炉运行多年来,锅炉负荷在140t/h以下运行基本正常，负荷升至140t/h时炉膛开始出现嗡鸣声，随负荷增大，噪声越来越大。火焰的“喘息”与嗡鸣声同步发生，炉体保温材料脱落，严重时锅炉尾部的钢架和过道也发生强烈的晃动,如此强烈的振动使得锅炉的相关设备造成疲劳破坏,因此,对该锅炉特定的工况条件下产生的振动需要进一步的分析,找出振动的影响因素和机理,并制定消除振动的措施。炉墙的内侧受到炉内气体流场动压的作用,外侧则受到大气压的作用;当炉内气流动压出现波动时,就会激励炉墙振动,实际生产中受锅炉煤气压力波动大的影响，造成燃烧不稳定，炉膛负压波动较大，内外侧压差变化频繁，导致锅炉炉墙振动。

关键词：锅炉，振动，负压

莱钢热电厂黄前区一台锅炉为单锅筒，额定蒸发量为170t/ h，

自然循环，集中下降管，“Л”型布置的燃气轮机尾气助燃纯烧高炉煤气锅炉，锅炉设计为纯烧高炉煤气，助燃气体为高温燃气轮机尾气，点火运行时的燃料为焦炉煤气，且助燃气体为空气，正常运行时燃气轮机尾气全部进入锅炉助燃，在锅炉较低负荷运行是多余的燃气轮机尾气通过助燃气体管道上的放散管放散掉，同时在燃气轮机尾气不足或没有时通过鼓风机进行补充空气进行助燃，锅炉燃烧器分为三层，每层布置四只燃烧器，锅炉运行多年来, 锅炉负荷在140t/h以下运行基本正常，负荷升至140t/h

时炉膛开始出现嗡鸣声，随负荷增大，噪声越来越大。论文格式。同时，炉内火焰明显发生波动。火焰的“喘息”与嗡鸣声同步发生，炉体保温材料脱落， 严重时锅炉尾部的钢架和过道也发生强烈的晃动, 如此强烈的振动使得锅炉的相关设备造成疲劳破坏, 因此, 对该锅炉特定的工况条件下产生的振动需要进一步的分析, 找出振动的影响因素和机理, 并制定消除振动的措施。论文格式。

1.振动测量分析

为分析锅炉振动产生的原因,进行了实地测量,确定锅炉振动特性。锅炉负荷为140t/h-170 t/h。振动测点主要设在锅炉上部侧墙、炉膛水冷壁、侧水冷壁上集箱和侧包覆上集箱、燃烧器上。经用测震仪和噪声测量仪验测，沿锅炉高度都存在震动和噪声。但在炉膛上部靠近燃烧器出口处的震动和噪声最大。

2.原因分析

一是热和冷源交替，锅炉是一种热交换器，现代的锅炉和燃烧器之间存在着热量和冷源的交替过程。这种过程就有可能产生

振动，一般而言炉膛内的热烟气温度可高达800℃至1000℃，助燃气体应为高温燃气轮机尾气温度在500℃，而锅炉目前燃烧使用的空气的温度只有25℃至50℃，这就具有足够的激发产生振动的潜能。这也是中小型锅炉特别容易产生锅炉震动的原因。

二是锅炉的炉膛下部是燃烧区,上部与烟道相通,运行时炉膛内充满着不断流动着的燃烧生成气体,整个炉膛空间形成了一个气体流场。炉墙的内侧受到炉内气体流场动压的作用,外侧则受到大气压的作用;当炉内气流动压出现波动时,就会激励炉墙振动,实际生产中受锅炉煤气压力波动大的影响，造成燃烧不稳定，炉膛负压波动较大，内外侧压差变化频繁，导致锅炉炉墙振动。

三是炉墙刚性不足，由燃烧动力学原因引起的炉墙振动不可避免,这就要求炉墙有一定的刚性。论文格式。刚性梁的功能就是保护炉膛和烟道在炉膛运行压力或爆燃工况下不受破坏,即通过加刚性梁来提高炉墙的刚性。刚性梁的刚性不足或安装达不到设计要求都会发生比较严重的炉墙振动。

3.改进措施

由于目前无法使用高温燃气轮机尾气，无法减少热和冷源交替导致得振动，所以将工作重点放在负荷的调整与刚性梁的加固上。对于燃烧不稳定引起的炉墙振动,应通过燃烧调整试验降低燃烧压力脉动，经现场调整燃烧方式发现，炉墙振动随炉膛内压力脉动的大小变化而变化，由此可以确认炉膛内燃烧不稳定是导致锅炉炉墙振动的一个原因,在保证锅炉含氧量,稳定炉膛负压，找到一个最好的高炉煤气、焦炉煤气、冷风的配比量，实现稳定燃

烧,减轻了炉膛振动。同时对锅炉结构作局部加固,炉墙振动情况得以改善。使锅炉的安全性和经济性都得到了较大的提高。