断煤是循环流化床锅炉和煤粉炉运行中较常见的异常工况,一旦给煤中断,炉内燃烧强度迅速下降,炉膛负压会随之出现明显波动。通常情况下,断煤瞬间炉膛负压会向负方向增大,随后因燃料减少、烟气生成量下降,负压可能回落甚至向正压方向偏移。正常运行中,多数煤粉锅炉炉膛负压控制在-20Pa至-50Pa之间,循环流化床锅炉炉膛出口负压一般维持在-50Pa至-150Pa左右。断煤发生后,运行人员应尽量将炉膛负压稳定在正常控制范围附近,一般以-30Pa至-80Pa为短时安全维持区间,具体数值需结合炉型、负荷和风机自动调节特性判断。
断煤初期,由于煤量突然减少,炉内放热降低,烟气体积收缩,引风机若未及时调整,炉膛负压会快速增大,可能瞬间达到-200Pa甚至更低。此时若负压过大,容易造成炉膛漏风增加、燃烧不稳,严重时可能引发灭火。因此,断煤后首要操作不是强行维持某个固定负压值,而是通过调整引风机和送风机出力,使负压回归到比正常运行值略偏负但不过深的水平,例如煤粉炉可控制在-50Pa至-80Pa,循环流化床锅炉可控制在-80Pa至-150Pa。这样既能防止炉膛正压喷火,又能避免负压过大导致大量冷风漏入。
断煤后负压的另一个风险是正压。如果断煤后床温或炉膛温度仍较高,残余可燃气体或未燃尽煤粉突然复燃,可能造成局部爆燃,使炉膛负压瞬间由负转正。因此,运行中应严密监视负压变化趋势,一旦发现负压快速回升并向正压靠近,应及时开大引风机挡板或提高引风机频率,维持炉膛出口负压在-20Pa至-50Pa以上,防止正压伤人。
不同锅炉对断煤负压的控制要求存在差异。对于煤粉锅炉,断煤后燃烧器火焰可能拉断或消失,负压波动幅度较大,一般要求自动调节系统能在10至20秒内将负压拉回-30Pa至-60Pa。对于循环流化床锅炉,由于炉内有大量床料蓄热,断煤后床温下降相对缓慢,烟气量变化不如煤粉炉剧烈,负压波动幅度相对较小,但仍需防止因燃料中断造成局部熄火后恢复给煤时发生爆燃,此时负压宜保持在-50Pa至-100Pa之间,给煤恢复阶段应缓慢增加煤量,避免负压大幅波动。
断煤期间负压控制还受负荷影响。高负荷运行时,炉内烟气量大,断煤后烟气量下降明显,负压容易向负方向大幅偏移;低负荷运行时,烟气量基数小,断煤后负压变化相对平缓,但燃烧稳定性更差,负压稍大就可能造成灭火。因此,高负荷断煤时引风机调节幅度应适当加大,低负荷断煤时则应优先稳定燃烧,负压可暂时维持略偏负但不宜低于-100Pa。
综合来看,断煤锅炉负压并没有一个绝对固定的数值,关键是保持炉膛负压在安全范围内波动,避免长时间过深负压或出现正压。一般短时维持-30Pa至-100Pa较为常见,煤粉炉偏向下限,循环流化床锅炉偏向上限。运行人员应结合炉膛压力自动调节系统、引送风机电流、氧量和床温变化综合判断,及时恢复给煤或投油稳燃,确保锅炉安全。