层燃燃煤锅炉改烧生物质燃料引起的事故分析

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1、FuelhsteadofC1hGrate2firhgBofler第一作者:孟丰平，工程师,金华市特种谡备检测中心主任,一直从事锅炉压力容盎检验检测工作。层燃燃煤锅炉改烧生物质燃料引起的事故分析孟丰平，楼锦杰逢华市特种设备检测中心，金华321015)AnalysisoftheAccidentCausedbyUshgBiomassMBJGFeng^ing,LOUJin2jie(JinhuaSpecialEquipmentTestingCenter,Jinhua321015,China)摘要:分析了金华地区发

2、主的数例层燃燃煤锅炉改烧牛物质燃料引起的后管板渗漏事故的原因:D2L型层燃燃煤锅炉改造为烧木屑稻壳等生物质燃料后，燃烧由层燃为主变为室燃为主，原锅炉的炉膛形状结构及受热面布置将不能适应生物质燃料燃烧要求。提出了一些预防及改进措施、例如可增加炉膛容积设遗前遗燃烧室或者在炉膛内增加辐射受热面和对流受热面，减小炉膛出口的喉□面积等。矢键词:层燃燃煤锅炉；生物质燃料;结构缺陷中图分类号：TK227文献标识码：B0刖吕近几年，随着煤炭价格的不断上涨，为了降低生产成本，金华地区许多企业直接利舟原有的层燃燉煤锅炉改烧

3、木屑木柴秸杆稻壳等生物质废弃物不仅减少了燃料费用，而且减少了SO2的排放，同氐解决了这些废弃物的处理难题，具有很好的节能珂保效益。但是也有一些层燃燃煤锅炉改造为燃用牛物质燃料后，由于种种原因，陆续发生了一些事故其中，较常见的是DZL型锅炉后管板渗漏事故。本文通过对生物质燃料的特性生物质燃料三煤的差别生物质燃料对燃烧设备的特殊要求的了解，分析层燃燃煤锅炉改烧生物质燃料引起的事故原因。1事故概况2008年9月，金华市特种设备检测中心对金华地区DZL型锅炉的后管板渗漏事故进行了统计发现原先后管板渗漏事故大多是

4、由于锅炉失水或水处理不良引起，但随着近几年层燃燃煤锅炉改烧生物质燃料情况的增多，有许多锅炉后管板渗漏产生的原因有了新变化，现列举较典型的几个事故案例加以说明。收稿日期:2008210228第一例是某工艺相框厂2005年3月安装投运的一台DZL4-1.25-M型锅炉。该锅炉主要燃用本厂废弃的木片木屑刨花等燃料，2006年8月锅炉的后管板高温侧焊接烟管端部产生裂纹，多处已裂至管板，引起渗漏,锅炉被迫报废°第二例是某县洗衣厂2007年10月安装投运的一台DZL4-1.25—Al®锅炉，该锅炉燃用制衣厂废弃的布

5、片、废纱等，投运后锅炉的后管板高温侧胀接烟管多次渗漏，复胀后超胀严重，无法补胀，2008年7月不得不更换了全部高温侧烟管，并将与管板连接方式由胀接改为焊接。第三例是某造纸厂2006年6月安装投运的一台DZL4-1.25-AU型锅炉，该锅炉燃用锯板厂的木屑，投运后锅炉同样出现后管板高温侧胀接烟管多次渗漏复胀后超胀严重无法补胀的问题，20()7年1()月不得不把烟管与管板连接方式由胀接改为焊接，但是2008年6月又发现烟管与管板焊缝多处产生裂纹而渗漏。这几起事故的锅炉均为DZL型蒸汽锅炉，原设计为层燃燃煤锅

6、炉，都是由用户自行改烧生物质燃料；事故渗漏部位也都为锅炉后管板高温侧胀接烟管或焊接烟管)与管板连接处，连接处产生了严重的裂纹甚至引起管板开裂；进一步分析还发现，渗漏烟管在后管板高温侧的具体位置不同，上下左右不一，而且没有一定规律，这些事故与锅炉失水有明显区别。2事故原因分析由于生物质燃料燃烧过程与煤存在差异：生物质燃料密度小，结构松散,挥发分含量高，挥发分在250〜350°C温度下大部分析出；挥发分析出后疏松的焦炭容易随着气流进入烟道，所以通风不能过强；挥发分燃尽后，受到灰烬包裹的焦炭较难燃尽。所以生物

7、质燃料锅炉的设计要结合生物质燃烧的特点，如炉膛容积要大，燃烧扰动要充分，炉膛内受热面布置要充分。为了保证锅炉运行的安全性和经济性,锅炉本体各部分形状長寸相对位賈都有一定要求，并且在受热面的某些部位还应保证一定的烟气和工质参数，诸如温度压力流速等，其中，炉膛形状和容积大小对锅炉安全经济运行有很大影响。目前,许多企业都直接利用D2L型层燃燃煤锅炉燃烧生物质燃料，由于其原有的结构设计不适应生物质燃料，会产生许多问题，如：炉膛容积过小，容积热负荷过大;炉膛出□温度过高；烟气量增加流速过快，热交换过强等。21炉膛

8、容积过小，容积热负荷过大在工业锅炉中，炉膛容积热负荷是燃烧设备的主要特性参数之一,所谓炉膛容积热负荷条是拒单位容积炉膛所能发岀的功率，或单位炉膛容积在单位吋间内燃料燃烧放出的热量。对于层燃炉来说，由于燃料的热量主要在炉排面上放出，所以从燃烧的角度看，炉膛容积热负荷只是一个控制性的指标炉膛容积大小并不是影响燃烧效率的主要因素。(E是对于室燃炉来说，炉膛容积热负荷就十分重要，它影响着燃料在炉内的停留吋间和炉膛的出口温度。炉膛容积热负荷取得过高即