淺析提高燃氣鍋爐熱效率的方法及措施
網(wǎng)址：www.sdsbxny.com 更新時(shí)間：2017-01-09 11:48 瀏覽次數：：29次
本文中創(chuàng )機電鍋爐結合實(shí)際分析了當前影響煤氣鍋爐熱效率的因素，并針對這些影響因素， 結合燃氣鍋爐實(shí)際運行中取得的經(jīng)驗，具體分析了提高燃氣鍋爐熱效率的方法，同時(shí)提出了適當提高工業(yè)鍋爐熱效率的措施。
一、問(wèn)題分析
由于燃氣鍋爐在設計及運行調整上存在一些問(wèn)題， 使這些鍋爐的熱效率普遍不高。針對鍋爐熱效率不高的實(shí)際， 通過(guò)認真的分析與探討， 并結合鍋爐實(shí)際運行中出現的問(wèn)題和取得的經(jīng)驗， 總結出了影響鍋爐熱效率的幾點(diǎn)原因：1、排煙溫度高， 排煙熱損失大。2、爐膛出口煙氣含氧量不合適。3、傳熱較差或長(cháng)期運行導致傳熱惡化。4、爐膛負壓過(guò)大導致漏風(fēng)嚴重。5、保溫性差。6、 管線(xiàn)布置不合理， 使流體流動(dòng)阻力變大。7、火焰在爐膛中位置不合適。8、電動(dòng)機無(wú)變頻， 在鍋爐低負荷運行時(shí)耗電較多。
二、問(wèn)題解決方法
針對前面分析的影響鍋爐熱效率的因素， 結合實(shí)際運行中取得的經(jīng)驗與存在的問(wèn)題， 共同探討出了如下的解決辦法：
1、排煙溫度：一般排煙溫度每升高15e，排煙熱損失將上升1%。一般排煙溫度每升高15e，排煙熱損失將上升1%。排煙溫度由兩方面決定，一是設計制造鍋爐時(shí)布置受熱面的多少，布置的受熱面越多，排煙溫度越低，所以對于原燃煤型鍋爐改裝成燃煤氣鍋爐時(shí)或大修時(shí)可以適當增加水冷壁的長(cháng)度，以加大受熱面面積；一是受熱面積灰（結渣）、結垢，使傳熱惡化，使排煙溫度升高，因此必須及時(shí)吹灰（打渣），保持受熱面外壁清潔， 同時(shí)要保證軟化除氧水及蒸汽的品質(zhì)， 防止出現汽水管道結垢現象。
2、爐膛氧量；爐膛出口煙氣含氧量的大小反應的是燃料是否完全充分燃燒，是過(guò)量空氣系數A的體現。值較大時(shí)會(huì )使引送風(fēng)機負荷變大，使耗電量增大，同時(shí)必然會(huì )使排煙熱損失增大，若A過(guò)大還會(huì )使爐膛溫度變低，使爐膛輻射傳熱能力下降，導致熱效率變低，并且會(huì )破壞燃燒所需的高溫環(huán)境，不利于燃料的充分燃燒。
3、傳熱較差、傳熱惡化；傳熱較差是由于所采用的受熱面材料傳熱性能差、受熱面面積不足或傳熱溫差太小導致的，可采用在受熱面傳熱系數低的一側添加肋片來(lái)增大傳熱面積加強傳熱。在實(shí)際運行中，對于低溫段的空氣預熱器， 因傳熱溫差小，還可嘗試采用具有高導熱性能的熱管式空氣預熱器，它不僅可以有效避免漏風(fēng)，耐腐蝕，降低磨損危害，還具有流動(dòng)阻力小、可小溫差傳熱等優(yōu)點(diǎn)，可有效減少所需的受熱面積，鍋爐現已采用，傳熱及耐腐蝕效果較好。
4、爐膛負壓：當爐膛微正壓運行時(shí)工況比較合理，可有效避免冷風(fēng)侵入爐膛，但是這樣會(huì )使現場(chǎng)臟亂不堪甚至會(huì )出現漏煤氣、冒火等危險，因此煤氣鍋爐大多采用微負壓運行。
5、保溫因素：此因素多為檢修造成，當鍋爐某處位于保溫層內部件出現故障時(shí)，檢修必須拆下保溫層進(jìn)行，維修完成后保溫層不能及時(shí)修復，導致鍋爐散熱熱損失增大。
6、管道布置：汽水管道、煤氣管道和風(fēng)煙管道有一些沒(méi)有必要的彎頭和閥門(mén)， 增大了管道中流體流動(dòng)的阻力，同時(shí)，系統中有的閥門(mén)不能完全開(kāi)啟， 形成了對流體的節流，增加了工質(zhì)的局部阻力損失。建議在大修時(shí)對管線(xiàn)進(jìn)行重新布置，減少不必要的彎頭與閥門(mén)，對必須用彎頭的地方，采用較大的曲率半徑，以減少流體流動(dòng)阻力損失；對于開(kāi)不全的閥門(mén)建議維修更換。
7、火焰在爐膛中的位置：可以通過(guò)調節各層熱風(fēng)閥的開(kāi)度進(jìn)行調整， 開(kāi)大上層風(fēng)門(mén)關(guān)小下層風(fēng)門(mén)可降低火焰高度， 使煙氣在爐膛中的流動(dòng)路線(xiàn)變長(cháng)， 燃料燃燒的空間變大，時(shí)間變長(cháng)，可有效降低排煙溫度，此方法可以在產(chǎn)生蒸汽溫度高、需要投入大量減溫水時(shí)運用， 可有效保證蒸汽品質(zhì)、提高蒸汽產(chǎn)量、防止受熱面結鹽垢。
8、電動(dòng)機無(wú)變頻時(shí)，即使鍋爐在很低的負荷下運行，引送風(fēng)機的耗電量也不會(huì )減少，風(fēng)量的調節只能依靠調節擋板加大風(fēng)道阻力的方式進(jìn)行，在鍋爐低負荷運行時(shí)浪費大量的電能。
三、提高鍋爐熱效率的措施
由于燃氣是優(yōu)質(zhì)燃料，燃煤鍋爐改燒燃氣后，必須保證熱效率達到國家規定的標準， 一般不低于82%。若要提高鍋爐熱效率必須對鍋爐的換熱面進(jìn)行改進(jìn)。提高鍋爐熱效率的主要途徑如下。
1、輻射傳熱量的提高
由于中小型燃煤鍋爐以層燃爐為主，也稱(chēng)火床式燃燒爐。爐膛內有一個(gè)高溫燃燒著(zhù)的燃料層，形成強烈的輻射面。臥式燃煤鍋爐爐膛內設有輻射爐拱， 它與煤層相互輻射，既起到對煤層的點(diǎn)燃作用，又成為鍋爐的輻射加熱面， 同時(shí)煙氣中的飛灰也形成固體輻射，這些都是燃煤鍋爐爐內傳熱的主要途徑。
2、對流傳熱量的提高
燃煤鍋爐的煙氣中含有飛灰， 為了防止積灰和便于清掃積灰， 對流管束的間距較大， 煙火管的內徑也較大。改燒燃氣后， 煙氣量減少， 煙速下降， 對流換熱系數降低， 將影響鍋爐熱效率的提高。增加對流換熱量的主要途徑是： 首先清除鍋筒、聯(lián)箱及其他受熱面的水垢和灰渣層。
3、鍋爐保溫及煙氣余熱利用
對保溫效果不好的鍋爐重新保溫。由于改燒燃氣后煙氣中沒(méi)有灰塵， 可以改用換熱效率高的省煤器， 充分利用煙氣的余熱。
4.控制爐膛與煙道的漏風(fēng)量
對鍋爐的觀(guān)火孔進(jìn)行密封。對鍋爐的風(fēng)道和煙道進(jìn)行密封改造， 特別是磚砌風(fēng)道和煙道漏風(fēng)量較大， 當改燒燃氣后， 必須進(jìn)行密封處理， 最好改為金屬風(fēng)道。當多臺鍋爐共用一個(gè)總煙道時(shí)， 每臺鍋爐的分煙道上應設隔斷裝置， 防止煙氣及吹掃過(guò)程中的殘留煤氣流入停止運行鍋爐爐膛中去。
5、火焰的調整
為使鍋爐的熱效率保持在82 % 以上， 對鼓風(fēng)式燃燒器必須使燃燒過(guò)剩空氣系數保持在1. 05～ 1. 1左右， 因此在鍋爐運行過(guò)程中對過(guò)剩空氣系數應進(jìn)行不斷的調整。調整方法有兩種： 一是通過(guò)燃燒熱效率儀或專(zhuān)用煙氣氧含量分析儀測量煙氣中的含氧量， 根據煙氣的含氧量調整風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟度， 對鼓風(fēng)式的燃燒器控制過(guò)剩空氣系數在1. 1 左右； 二是根據經(jīng)驗進(jìn)行調整， 鍋爐冒黑煙空氣供應量不足， 冒藍煙或白煙， 空氣量過(guò)大。具體調整方法是關(guān)小風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟度， 使煙氣產(chǎn)生黑煙， 然后逐漸開(kāi)大風(fēng)門(mén)， 使黑煙剛好消失為止， 此時(shí)對鼓風(fēng)式的燃燒器過(guò)剩空氣系數為1. 1 左右。
四、安全監控系統
根據勞動(dòng)部熱水鍋爐安全技術(shù)監察規程和制和熄火保護裝置，熱水鍋爐壓力降低到發(fā)生汽化或水溫升高超過(guò)了規定值或水泵突然停轉時(shí)， 或蒸汽鍋爐超壓、水位過(guò)高或過(guò)低時(shí)， 自動(dòng)切斷燃氣供應。目前國內大多數單位在將燃煤鍋爐改燒燃氣時(shí)，不論使用進(jìn)口全自動(dòng)鼓風(fēng)燃燒器， 還是使用國產(chǎn)簡(jiǎn)易燃燒器， 未遵守這些規定。這使改裝后的鍋爐運行留下了安全隱患， 也有少數單位發(fā)生了爐膛爆炸事故。
五、結語(yǔ)
針對以上分析，可以看出，要提高燃氣鍋爐熱效率，首先要按以上的方法進(jìn)行改造，其次是及時(shí)準確的調整，如果能做到以上幾點(diǎn)，不僅能提高燃氣鍋爐運行熱效率，而且能節省投資，燃煤鍋爐改造為燃氣鍋爐在經(jīng)濟上、技術(shù)上是可行的。
