一．概述
隨之近幾年火力發(fā)電機組大型化及國內(nèi)環(huán)保要求的不斷提高，燃煤鍋爐的煙氣系統(tǒng)較過去有了較大的變化。在脫硫系統(tǒng)取消旁路煙道后，采用鍋爐引風(fēng)與煙氣脫硫增壓風(fēng)機的聯(lián)合風(fēng)機方案已成為當(dāng)前煙氣引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的主流方案。同時考慮煙氣系統(tǒng)增設(shè)脫硝裝置、煙氣再熱裝置（GGH）及布袋除塵器（電袋復(fù)合式除塵器）等設(shè)備，將使煙氣系統(tǒng)阻力大幅增加，相應(yīng)的引風(fēng)機的選型揚程也大幅增加。當(dāng)鍋爐事故或啟停時，送風(fēng)擋板全部關(guān)閉而引風(fēng)機全開的工況下，鍋爐爐膛（除塵器）會出現(xiàn)瞬態(tài)特別大負(fù)壓，當(dāng)鍋爐爐膛（除塵器）的瞬態(tài)承壓壓力低于引風(fēng)機TB點揚程時，有可能對爐膛結(jié)構(gòu)造成性的損壞。因此，應(yīng)采用有效的保護(hù)措施以避免出現(xiàn)爐膛（除塵器）瞬態(tài)負(fù)壓過高而導(dǎo)致內(nèi)爆的運行事故。
二：性能選擇
按《電力工業(yè)鍋爐壓力容器監(jiān)察規(guī)程》（DL 612-1996）5.33條的規(guī)定，“火室燃燒鍋爐爐膛與煙道應(yīng)具有一定的承壓能力，在承受局部瞬間爆燃壓力和爐膛突然滅火引風(fēng)機出現(xiàn)瞬間的特別大抽力時，不因任何支撐部件的屈服或彎曲而產(chǎn)生變形。額定蒸發(fā)量220t/h 及以上的鍋爐，當(dāng)采用平衡通風(fēng)時，爐膛承壓能力不小于±3.92kPa。但設(shè)計預(yù)留有除硫裝置的鍋爐除外。” 本規(guī)定為爐膛承壓能力的低要求，對于大型鍋爐隨著鍋爐容量的增大，燃燒室壁面在發(fā)生滅火或爆燃時，可能承受的總壓力隨壁面面積的增加而增大。對負(fù)壓燃燒的鍋爐，當(dāng)氣粉混合物突然滅火及爆燃時，燃燒室壁面將承受很大的外部壓力或內(nèi)部壓力。在設(shè)計燃燒室時，對此壓力的估算選用值十分重要。選值大，燃燒室運行較安全，但造價增加；選值小，則出現(xiàn)上述事故時，將造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。大型鍋爐因滅火爆燃而引起燃燒室嚴(yán)重?fù)p壞的事故時有發(fā)生，隨著引風(fēng)機TB點揚程的不斷增加，合理的選擇燃燒室承壓能力是保證機組安全運行的重要課題。
當(dāng)前國內(nèi)的我國引進(jìn)300 MW、600 MW 鍋爐技術(shù)時確定爐膛設(shè)計瞬態(tài)承壓能力主要依據(jù)美國防火協(xié)會NFPA 85《鍋爐及燃燒系統(tǒng)防爆標(biāo)準(zhǔn)》（2001）的規(guī)定將大型鍋爐正常運行的爐膛防爆壓力選擇為±5.6KPa，瞬時防爆壓力為±8.7KPa，也有部分鍋爐考慮脫硫、脫硝等系統(tǒng)阻力后，將爐膛防爆壓力選擇為±6.5KPa，瞬時防爆壓力為±9.8KPa。但盡管如此，如采用上述的二合一引風(fēng)機，爐膛的瞬時防爆壓力仍低于引風(fēng)機TB點揚程，如進(jìn)一步提高鍋爐燃燒室承受負(fù)壓的能力，對于大型鍋爐來說將花費非常大的代價。因此，在新版的NFPA85《鍋爐及燃燒系統(tǒng)防爆標(biāo)準(zhǔn)》2004版中，對爐膛設(shè)計瞬態(tài)負(fù)壓規(guī)定為至少是-8.7 kPa，但不一定要求超過此值。在該標(biāo)準(zhǔn)的解釋性附錄中舉例說，如果引風(fēng)機在環(huán)境溫度下T．B點壓力9.9 kPa，爐膛設(shè)計瞬態(tài)負(fù)壓至少是-8.7 kPa；但不一定取-9.9 kPa。根據(jù)NFPA85的規(guī)定，當(dāng)引風(fēng)機在環(huán)境溫度下T．B點壓頭或零流量點壓頭超過8．7kPa時，可采取以下兩種方法。(1)核算爐膛設(shè)計壓力使之不低于引風(fēng)機在環(huán)境溫度下的特別大壓頭的負(fù)值，這是依靠鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計來滿足防爆要求；(2)爐膛設(shè)計瞬態(tài)負(fù)壓取-8.7 kPa，同時按NFPA85“爐膛壓力控制系統(tǒng)”章節(jié)中6．5．2款規(guī)定設(shè)計爐膛壓力控制系統(tǒng)，這是依靠控制系統(tǒng)的設(shè)計來滿足防爆要求。
我國在即將頒布的《大中型火電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)范》中也規(guī)定：煤粉鍋爐爐膛設(shè)計瞬態(tài)承受壓力的標(biāo)準(zhǔn)值取為±8.7 kPa，而且不必要取得更大；爐膛設(shè)計瞬態(tài)負(fù)壓按引風(fēng)機在環(huán)境溫度下的T.B 點能力取用，并且不要求負(fù)壓值大于8.7 kPa；對于煤粉鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐，當(dāng)引風(fēng)機在環(huán)境溫度下的T.B 點負(fù)壓值大于8.7 kPa 時，為了使?fàn)t膛內(nèi)爆風(fēng)險降至特別小，設(shè)計中需對引風(fēng)機選型特性、煙道設(shè)計、熱控保護(hù)設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)及控制方式的適應(yīng)條件進(jìn)行分析，爐膛的壓力控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合NFPA85 標(biāo)準(zhǔn)中防內(nèi)爆保護(hù)的規(guī)定。鍋爐燃燒制粉系統(tǒng)與設(shè)備的設(shè)計，應(yīng)與鍋爐本體設(shè)計及鍋爐爐膛安全保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)相適應(yīng)，并須符合DL/T435《電站煤粉鍋爐爐膛防爆規(guī)程》或NFPA85標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)條款的規(guī)定。
三：裝置應(yīng)用
從上述的國內(nèi)外的規(guī)范來看，均不主張通過增加鍋爐鋼材耗量的方法，提高爐膛（除塵器）設(shè)計瞬態(tài)防爆壓力，而應(yīng)當(dāng)通過準(zhǔn)確核算爐膛壓力確定瞬時承壓值或通過控制保護(hù)來防止鍋爐內(nèi)爆，而鍋爐承受瞬時負(fù)壓值不宜超過-8.7Kpa，其值小于引風(fēng)機TB點揚程，因此須采取有效的措施對爐膛進(jìn)行保護(hù)，避免因內(nèi)爆導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的損壞。
根據(jù)《火力發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)檢修運行維護(hù)規(guī)程》（DL/T774-2004）的規(guī)定，當(dāng)鍋爐送風(fēng)機跳閘時，引風(fēng)機也應(yīng)同時跳閘，但在DCS系統(tǒng)組態(tài)時，系統(tǒng)僅能在收到送風(fēng)機跳閘信號后，才能向引風(fēng)機發(fā)出跳閘指令，這使得鍋爐爐膛的負(fù)壓有可能出現(xiàn)瞬時的很大值。而其它調(diào)節(jié)設(shè)施如動調(diào)風(fēng)機的動葉開度，離心風(fēng)機的擋板開度及變頻調(diào)速設(shè)備等，其調(diào)節(jié)均需要時間，無法滿足瞬時降低爐膛負(fù)壓的要求。因此，在鍋爐煙氣系統(tǒng)上增加一套負(fù)壓保護(hù)裝置，使其在瞬時能將由引風(fēng)機出現(xiàn)特別大抽力引起的爐膛負(fù)壓泄掉，將能很好的彌補控制系統(tǒng)中由于控制序列引起滯后帶來的問題，同時對控制系統(tǒng)故障也增設(shè)了一層保護(hù)。更為重要的時，該保護(hù)裝置的造價很低，能夠以非常小的成本，特別大限度的保證鍋爐爐膛（除塵器）的安全性。
四．工作原理
該設(shè)備目前設(shè)計采用機械與智能相結(jié)合，驅(qū)動為氣源，為使觸發(fā)信號具有十分靈敏，準(zhǔn)確無誤，采用爐膛負(fù)壓信號及門體負(fù)壓信號雙重觸點，當(dāng)觸點信號經(jīng)智能系統(tǒng)由傳感器給差壓變送器，再由差壓變送器來控制裝置，由此先來打開氣壓接著帶動裝置開啟。當(dāng)傳感信號低于限定設(shè)計值時，及整定壓力，負(fù)壓門將自動關(guān)閉。以N300MW機為例，一般情況下，限定設(shè)計值為—87KPa自動開啟，低于則自動關(guān)閉。
五：技術(shù)特點
鍋爐負(fù)壓自動保護(hù)門二種形式目前正申報專利，它的發(fā)明將。
1.開啟十分靈敏，時間極短，可控制在1-2秒內(nèi)（目前市場上使用的超導(dǎo)式爆防門也需10秒以上，且進(jìn)風(fēng)量難以保證）。
2.泄密容量大，1-2秒內(nèi)使?fàn)t內(nèi)瞬時恢復(fù)工作狀態(tài)。
3.設(shè)計合理，便于煙道安裝，特殊位置可另設(shè)計。
4.可耐高溫高壓，即±1.8 KPa，340℃以上。
5.具有防腐耐磨效果，由于使用精湛工藝，該設(shè)計不會因高濃度煙氣飛灰造成機械卡澀而拒動。
6.可使用在惡劣的室外環(huán)境下±40℃。使用壽命不低于20年。
六．選型指南
為方便用戶在采選設(shè)備時方便，專利人特地把針對性的機組容量歸為下表，
具體參數(shù)供參考：
七：訂貨需知：
1.鍋爐容量及煙風(fēng)系統(tǒng)流程圖
2.煙氣成分及其介質(zhì)腐蝕磨損情況
3.提供煙道具體結(jié)構(gòu)圖
4.提供氣源路線圖及具體參數(shù)（壓力、溫度）
5.提供DCS及PLC連接端口圖
客服