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摘 要:锅炉的热效率是锅炉的关键指标,是指燃料送给的热能中有效热量所占的百分数,提高锅炉热效率就是增加有效利用热量,减少锅炉各项热损失,其中重点是降低锅炉排烟热损失。通过实践证明,排烟温度每降低15℃,锅炉热效率就能提高1%左右。因此,提高锅炉烟气余热的利用量,降低锅炉排烟损失,对提高能源的有效率利用具有重要的意义。本文就降低燃气锅炉排烟热损失展开分析和探讨。
关键词:燃气锅炉;排烟热损失;措施
随着天然气的推广应用,燃气锅炉逐渐走到人们的日常生活之中,成为替代燃煤锅炉的重要采暖工具。与煤炭相比,天然气具有清洁、无污染、热值高等优点,随着天然气资源的开发,我国的能源消耗由过去的燃煤、燃油逐渐向燃气发展,大量的燃煤锅炉也逐渐被燃气锅炉所替代,在今后的一段时期内,燃气锅炉的应用前景会更加广阔。因此做好降低燃气锅炉排烟热损失工作就显得非常有意义。
一、影响排烟热损失的因素
影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟容积:
(一)排烟温度。排烟温度越高,排烟热损失越大。一般排烟温度每提高15℃,排烟热损失q2将提高1%。但为了避免尾部受热面的腐蚀,排烟温度也不宜过低。当燃用含硫分较高的燃料时,排烟温度相应要高一些,燃料含硫量低时可适当降低排烟温度。
(二)排烟容积。影响排烟容积大小的因素有炉膛出口过量空气系数、烟道各处漏风量及燃料所含水分。如炉墙及烟道漏风严重,过量空气系数大,燃料水分高,则排烟容积就大,排烟损失就增加。为了减少排烟损失,必须尽力设法减少炉墙烟道各处的漏风,减小过剩空气系数。
二、降低锅炉排烟热损失方法探索与实施
(一)降低排烟量。首先消除锅炉漏风,锅炉水冷壁为膜式壁,其漏风量可以忽略,利用正压法和负压法对空预器、烟道炉墙漏风情况进行检查消缺。其次,利用烟气分析仪对排烟进行分析,以烟气中CO含量不高于30m/L的最低炉膛出口氧量值为氧量值控制下限,通过试验确定此值为1.5%,据此确定锅炉氧量控制值为1.5%-2%,以减少烟气中的剩余氧气,从而减少SO2转化为SO3的量,减少低温腐蚀。
(二)降低排烟温度。在一级空预器与引风机之间的水平烟道内添加一套低温换热器,采用锅炉尾部出口的低温烟气来加热锅炉给水,按逆流布置,其入口烟气的温度平均为145℃,经过低温换热器后温度降为120℃,然后烟气经过引风机5并最终从烟囱排出。进入低温段换热器的水为来自凝汽器的凝结水,温度为40℃,流量按120t/h计算,经过低温段换热器后,温度升高到54℃,然后进入除氧器。
新加换热器后,来自发电机组凝汽器的凝结水经凝结水泵直接进入低温烟气换热器(在原凝结水管道和除氧器进水管道上加装阀门,通过阀门切换来实现换热器的投运或解列),经过烟气加温后,温度升高到54℃左右,然后进入除氧器,从除氧器出来的锅炉给水进入给水母管,最后进入锅炉。流经低温烟气换热器的水流量可以通过电动阀门远程控制,从而达到控制烟气排烟温度的目的。
三、提高锅炉热效率的解决措施探讨
(一)排烟温度因素。一般情况下,锅炉的排烟温度每升高15℃,那么锅炉的排烟损失就会相应的增加1%。而排烟温度主要是由于受热面积和灰渣来进行传热的。锅炉的受热面积影响排烟温度。因此,要想提高锅炉燃烧热效率,首先排烟因素就是我们需要重视的。一般,我们通过改造锅炉的内部水冷壁来加大锅炉的受热面积,从而实现锅炉热效率的提高,加快锅炉的重复使用。
(二)炉膛出口处烟气含氧量因素。炉膛出口处的烟气含氧量主要是通过对燃料的燃烧情况进行反应,当氧气含量通过较多时,就会造成耗电量明显增加,从而造成排烟热效率降低;因此,在燃烧的过程中,要将氧气含量控制在合理的水平。
(三)传染效率差因素。传热能力主要和受热面的材料和接触面积有关,其传导能力较差,就会导致热效率下降,同时我们能够看到,在受热接触面积不足时,也会严重影响到热效率。因此,一般情况下,我们选择在受热面较差的一面添加一些助片来有效的扩大受热面积,从而在实际的运行过程中,可以有效的将锅炉的排烟温度提高到100左右。使用空气预热器可以有效的提高受热面积,从而提高燃烧效率。
(四)炉膛负压过大导致漏风严重因素。在正常情况下,炉膛可以有效地避免冷风进人到炉膛内部,这样可以有效地实现锅炉内部不易漏风的问题,同时可以有效地提高锅炉燃烧的热效率。但是一般情况下,这样会导致锅炉内部混乱不堪,甚至会造成漏烟、冒气等现象,一旦出现这种现象,就会严重影响锅炉内部的安全。因此锅炉在运营的过程中,要严格保证炉膛内部的负压能力。经过实验证明,炉膛内部的负压一般情况下控制在-10-20帕之间为佳。
(五)保温因素。保温层对于锅炉的热效率也有很大的影响。一般情况下,锅炉在运营的过程中,一旦保温层出现故障,就会导致锅炉内部的温度散失,无法有效的进行储热。因此,保温层如果出现故障,就应该立即进行修复,否则就会因为热量大量散失而造成损失。
(六)管道布置因素。城市中锅炉的管道由于在很大程度上分布不合理,因此导致锅炉内部的流体流动的阻力变大,从而减慢了热量传递的速度。因此,要想有效的提高锅炉燃烧的热效率,就需要在铺设管道时注重管道的布置和分布,尽量减少弯道和,尽量实现圆弧形来完成修建,这样可以有效地减少流體流动的阻力,从而减少热量的散失,提高锅炉的热效率。
(七)火焰在炉膛内部位置因素。在实际操作中,可以根据火焰的温度,对上下层的阀门进行调大或者调小,使得烟气的流动路线有所改变,从而力求使得炉膛内的空间变大,使锅炉内部燃料燃烧的更加充分,提高锅炉的热效率。
四、结论
通过分析本文主要从排烟温度高与排烟量大两方面原因进行分析,通过采取一些措施来降低燃气锅炉排烟热损失,希望能够提高燃气锅炉的热效率,促进燃气锅炉的进步。
参考文献:
[1]李龙飞,程秀,柳民涛.降低锅炉排烟热损失及燃气工业锅炉冷凝余热回收装置的应用[J].河南科技,2014,14;88.
[2]雷亚.提高燃气锅炉热效率的方法及措施[J].电子制作,2013,07;208-210.
[3]张志.采暖用燃气热水锅炉增效方式探讨[J].能源与节能,2012,03;51-52.
关键词:燃气锅炉;排烟热损失;措施
随着天然气的推广应用,燃气锅炉逐渐走到人们的日常生活之中,成为替代燃煤锅炉的重要采暖工具。与煤炭相比,天然气具有清洁、无污染、热值高等优点,随着天然气资源的开发,我国的能源消耗由过去的燃煤、燃油逐渐向燃气发展,大量的燃煤锅炉也逐渐被燃气锅炉所替代,在今后的一段时期内,燃气锅炉的应用前景会更加广阔。因此做好降低燃气锅炉排烟热损失工作就显得非常有意义。
一、影响排烟热损失的因素
影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟容积:
(一)排烟温度。排烟温度越高,排烟热损失越大。一般排烟温度每提高15℃,排烟热损失q2将提高1%。但为了避免尾部受热面的腐蚀,排烟温度也不宜过低。当燃用含硫分较高的燃料时,排烟温度相应要高一些,燃料含硫量低时可适当降低排烟温度。
(二)排烟容积。影响排烟容积大小的因素有炉膛出口过量空气系数、烟道各处漏风量及燃料所含水分。如炉墙及烟道漏风严重,过量空气系数大,燃料水分高,则排烟容积就大,排烟损失就增加。为了减少排烟损失,必须尽力设法减少炉墙烟道各处的漏风,减小过剩空气系数。
二、降低锅炉排烟热损失方法探索与实施
(一)降低排烟量。首先消除锅炉漏风,锅炉水冷壁为膜式壁,其漏风量可以忽略,利用正压法和负压法对空预器、烟道炉墙漏风情况进行检查消缺。其次,利用烟气分析仪对排烟进行分析,以烟气中CO含量不高于30m/L的最低炉膛出口氧量值为氧量值控制下限,通过试验确定此值为1.5%,据此确定锅炉氧量控制值为1.5%-2%,以减少烟气中的剩余氧气,从而减少SO2转化为SO3的量,减少低温腐蚀。
(二)降低排烟温度。在一级空预器与引风机之间的水平烟道内添加一套低温换热器,采用锅炉尾部出口的低温烟气来加热锅炉给水,按逆流布置,其入口烟气的温度平均为145℃,经过低温换热器后温度降为120℃,然后烟气经过引风机5并最终从烟囱排出。进入低温段换热器的水为来自凝汽器的凝结水,温度为40℃,流量按120t/h计算,经过低温段换热器后,温度升高到54℃,然后进入除氧器。
新加换热器后,来自发电机组凝汽器的凝结水经凝结水泵直接进入低温烟气换热器(在原凝结水管道和除氧器进水管道上加装阀门,通过阀门切换来实现换热器的投运或解列),经过烟气加温后,温度升高到54℃左右,然后进入除氧器,从除氧器出来的锅炉给水进入给水母管,最后进入锅炉。流经低温烟气换热器的水流量可以通过电动阀门远程控制,从而达到控制烟气排烟温度的目的。
三、提高锅炉热效率的解决措施探讨
(一)排烟温度因素。一般情况下,锅炉的排烟温度每升高15℃,那么锅炉的排烟损失就会相应的增加1%。而排烟温度主要是由于受热面积和灰渣来进行传热的。锅炉的受热面积影响排烟温度。因此,要想提高锅炉燃烧热效率,首先排烟因素就是我们需要重视的。一般,我们通过改造锅炉的内部水冷壁来加大锅炉的受热面积,从而实现锅炉热效率的提高,加快锅炉的重复使用。
(二)炉膛出口处烟气含氧量因素。炉膛出口处的烟气含氧量主要是通过对燃料的燃烧情况进行反应,当氧气含量通过较多时,就会造成耗电量明显增加,从而造成排烟热效率降低;因此,在燃烧的过程中,要将氧气含量控制在合理的水平。
(三)传染效率差因素。传热能力主要和受热面的材料和接触面积有关,其传导能力较差,就会导致热效率下降,同时我们能够看到,在受热接触面积不足时,也会严重影响到热效率。因此,一般情况下,我们选择在受热面较差的一面添加一些助片来有效的扩大受热面积,从而在实际的运行过程中,可以有效的将锅炉的排烟温度提高到100左右。使用空气预热器可以有效的提高受热面积,从而提高燃烧效率。
(四)炉膛负压过大导致漏风严重因素。在正常情况下,炉膛可以有效地避免冷风进人到炉膛内部,这样可以有效地实现锅炉内部不易漏风的问题,同时可以有效地提高锅炉燃烧的热效率。但是一般情况下,这样会导致锅炉内部混乱不堪,甚至会造成漏烟、冒气等现象,一旦出现这种现象,就会严重影响锅炉内部的安全。因此锅炉在运营的过程中,要严格保证炉膛内部的负压能力。经过实验证明,炉膛内部的负压一般情况下控制在-10-20帕之间为佳。
(五)保温因素。保温层对于锅炉的热效率也有很大的影响。一般情况下,锅炉在运营的过程中,一旦保温层出现故障,就会导致锅炉内部的温度散失,无法有效的进行储热。因此,保温层如果出现故障,就应该立即进行修复,否则就会因为热量大量散失而造成损失。
(六)管道布置因素。城市中锅炉的管道由于在很大程度上分布不合理,因此导致锅炉内部的流体流动的阻力变大,从而减慢了热量传递的速度。因此,要想有效的提高锅炉燃烧的热效率,就需要在铺设管道时注重管道的布置和分布,尽量减少弯道和,尽量实现圆弧形来完成修建,这样可以有效地减少流體流动的阻力,从而减少热量的散失,提高锅炉的热效率。
(七)火焰在炉膛内部位置因素。在实际操作中,可以根据火焰的温度,对上下层的阀门进行调大或者调小,使得烟气的流动路线有所改变,从而力求使得炉膛内的空间变大,使锅炉内部燃料燃烧的更加充分,提高锅炉的热效率。
四、结论
通过分析本文主要从排烟温度高与排烟量大两方面原因进行分析,通过采取一些措施来降低燃气锅炉排烟热损失,希望能够提高燃气锅炉的热效率,促进燃气锅炉的进步。
参考文献:
[1]李龙飞,程秀,柳民涛.降低锅炉排烟热损失及燃气工业锅炉冷凝余热回收装置的应用[J].河南科技,2014,14;88.
[2]雷亚.提高燃气锅炉热效率的方法及措施[J].电子制作,2013,07;208-210.
[3]张志.采暖用燃气热水锅炉增效方式探讨[J].能源与节能,2012,03;51-52.