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试论提高锅炉热效率的措施

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摘 要:随着我国经济的发展,锅炉的地位越来越重要,然而在实际应用中锅炉的实际效率往往小于设计的热效率,增加了燃料的耗费,浪费能源的同时加大了对环境的污染,不符合我国可持续发展的理念,因此提高锅炉热效率具有重要意义。研究新的方法提高锅炉的热效率具有很强的实际意义,文章介绍了提高锅炉热效率的措施,希望可以给读者一些启发。

关键词:锅炉;热效率;措施

1 锅炉热效率的定义

锅炉的热效率就是锅炉实际利用的热量与输入锅炉总热量的比值,因此锅炉的热效率是衡量能量利用率的重要指标,提高锅炉的热效率就是增加锅炉实际利用的能量,减小锅炉在各方面的热量损失。热损失包含了排烟热损失、气体未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧热损失、散热损失以及其他热损失。通过对各项热损失进行分析,找到解决的方法,采取相应措施,可以减小能量损失,提高锅炉热效率。

2 锅炉在运行中存在问题

首先,锅炉燃烧器使用一段时间后由于各方面的影响会导致整体性能下降,自然会影响锅炉的热效率。在长期运行过程中,锅炉的部分零部件损坏,调整工作不能灵活进行,在一定程度上影响了锅炉的热效率;其次,锅炉炉排在运行过程中环境因素变化较大,供热不间断或是冷热不均,而且炉排的制造材料受限制,所以炉排的氧化较快,影响锅炉正常工作;此外,由于在设计过程中可能出现问题,造成二次燃烧,都会对炉排造成损害,使其出现断裂、卡死的问题,影响锅炉的正常运行,大大降低了锅炉的热效率;最后,锅炉在运行过程中有可能出现灭火现象,出现问题的主要现象是炉腔负压突然增大,导致一、二次的风压出现降低的情况。因此在看火孔中无法观察火焰,火焰监视装置自动报警。在灭火保护正确动作后,所有的制粉系统会全部跳闸,关闭油枪的阀门。另外,还会造成汽温和汽压有所下降,汽包水位在出现下降后一段时间内升高,而对于直流锅炉机组则会出现汽轮机机械保护动作停机,汽压短暂升高。在锅炉出现灭火情况后,应及时切断粉、油、汽等燃料,在灭火保护不能做到正常运行时,应手动切断燃料的供应,严禁在灭火后仍持续给料,做好相应的防护措施,防止由于锅炉灭火而出现更为严重的事故,造成不可估量的损害。在锅炉出现问题时,相关工作人员需及时做好处理措施,提高锅炉运行的稳定性和安全性,降低锅炉出现事故的可能性。

3 提高锅炉热效率的措施

3.1 强化燃烧,减少不完全燃烧的热量损失

要想使燃烧得到强化首先要对燃煤进行筛选,这样可以使燃煤的利用率得到明显的提高。合理的确定燃煤参数可以提高锅炉运行的经济性。一个较为有效的方法是对各种煤进行燃烧实验,通过实验的手段获得各种煤的参数,从而选取适合锅炉的最适煤种,以保证该锅炉的各项运行参数合格,提高锅炉的热效率。然而这种方法也存在一定的不足。首先,锅炉使用的煤种较多,实验的煤种可能与目前使用的工况不相符,与实验结果存在偏差;其次,由于条件限制,实验的进行具有一定的局限性,导致实验得到的结果不符合实际情况。所以这种方法有一定的效果但也存在不足,在实际应用中应结合具体情况判断该方法是否适用,选择正确的方法使燃烧得到强化。

调节配风方式。对配风方式进行调节是调试人员在锅炉运行的过程中调节参数使用较频繁的方式。在锅炉运行过程中,送风和引风具有重要的作用。在送风时,控制量是回路的挡板,而被控制量是烟气的含量;在引风时,回路中炉膛负压是被控制量,引风挡板的开度是控制量。通过调节送风参数和引风参数,使它们处于一个合适的区间值,保证含氧量非常低,有微负的负压,这样可以使煤燃烧完全,燃烧得到强化,燃煤效率最大,充分发挥燃料的功效,提高锅炉的热效率。

通过一定的手段调节煤种,通过对煤种进行调节可以使燃烧得到强化。可以在燃煤中掺入一定量的水,这样使煤的燃烧率提高,减小了不完全燃烧造成的浪费,对煤的有效利用增加。据相关数据显示,在燃煤中掺入的水份所占百分比在8%~10%时,可以提高煤的燃烧率,从而提高锅炉的热效率。通常情况下,锅炉使用的是煤粉和煤块的混合物,而煤块只占10%~20%,如果不经处理直接燃烧,燃烧率较低,造成对燃料的浪费。在掺入水之后,在水的作用下,煤粉会聚在一起,形成小颗粒,煤块上占水后也会粘到煤粉,使煤粉形成块,改善煤粉的弊端。因为煤粉在掺水后重量增加不会散落在空气中,在锅炉中被充分利用,提高了煤粉的利用率,自然也就提高了锅炉的热效率。而水在掺到燃煤中也发挥了重要的作用,水并不是固定不变的,在煤燃烧的过程中,水遇热会发生汽化,汽化膨胀会增加煤炭中的间隙,煤炭一方面失去了水分,另一方面增大了煤层的空隙,增加了与空气的接触面积,通风效果好,使煤更易燃,提高了煤的可燃性。在燃烧过程中可以适当延长煤进入炉膛的过程,有利于对煤的干燥度进行控制,从而实现对挥发质的挥发进行控制。如果做好了前期的控制工作,那么在燃烧区的边缘,挥发质可以剧烈燃烧完全释放热量,有利于能量的充分利用。此外因为水蒸汽和二氧化碳会增加火焰的黑度,是火焰中发生辐射作用的物质,因此汽化的水蒸汽使火焰以及烟气辐射放热的强度得到了强化。煤层中的水分在燃烧过程中经历低温氧化区,这时水具有破粘作用,可以减轻煤层的焦结,有利于煤的燃烧,提高锅炉的热效率。

3.2 降低排烟热损失

烟气热损失占热量损失的比例较大,烟气离开锅炉时温度较高,烟气排出锅炉时相应的热量不再被利用,应减少这部分热量损失,排烟损失主要取决于排烟温度、烟气量和过剩空气量,如果排烟量变化不大,过剩空气系数较为合理,应尽量减小排烟温度,降低能量浪费,提高锅炉热效率。降低排烟的温度可设置尾烟含氧量实时检测装置,及时反馈保证氧的含量,将氧的含量显示在集控面板上,以便于调试人员及时采取相应措施。可对空气预热器进行改造,合理增加换热面积及转子直径,提高了空气预热器换热能力,降低排烟温度减少热损,相应的提高入炉空气温度,提高锅炉效率。增加了空气预热器的适应能力,降低因烟气内水份堵塞换热元件情况的发生。还可以对锅炉的参数进行调整,以优化燃烧的状态,对燃烧设置不同的等级,调节燃烧控制机制,结合尾烟中氧的含量,使修正的结果最优。

3.3 对锅炉进行适当的改造

在煤燃烧的过程中风量在很大程度上决定着煤是否能够完全燃烧。但炉排对锅炉的热效率具有很大影响,为了提高锅炉的热效率可以对锅炉进行适当改造,以提高锅炉热效率。适当增加风室的高,使风室空间增大从而增加进风量,清除风室落灰避免二次燃烧;增加炉排链轮,使链轮和炉排的包角改变,以便更好的啮合在一起,降低链齿的磨损。锅炉进行改造过程中应结合锅炉实际情况,采取相应措施,避免出现问题。

4 结束语

在能源紧张的今天,提高锅炉的热效率具有现实意义,提高其热效率有利于我国节能型社会的建设。为了节约能源,越来越多的人关注锅炉热效率的提高,希望实现能源利用最大化。然而影响锅炉热效率的因素有很多,应从降低热效率的原因着手采取相应的措施,以便充分利用能量。相关人员应结合实际不断探索新的方法,以降低热量的损失。

参考文献

[1]于小洋.提高锅炉热效率方法的探索与研究[J].化工管理,2014.

[2]钟丽萍.如何提高锅炉热效率的方法分析[J].中国石油和化工标准与质量,2013.

[3]韩俊峰,班淑珍.提高锅炉热效率试验研究[J].科学时代,2012.