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济宁燃煤锅炉热效率如何提高?
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工业锅炉是工业生产中普遍使用的动力设备, 是能源转换的重要设备之一。济宁锅炉公司了解到工业锅炉的节能和正常运行与锅炉设计和燃烧控制有直接的关系。锅炉热效率是锅炉设计和...
工业锅炉是工业生产中普遍使用的动力设备, 是能源转换的重要设备之一。济宁锅炉公司了解到工业锅炉的节能和正常运行与锅炉设计和燃烧控制有直接的关系。锅炉热效率是锅炉设计和运行中关键的技术指标。影响锅炉热效率的因素包括: 排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、散热损失以及其它热损失。济宁锅炉对于中小型工业燃煤锅炉排烟热损失和机械不完全燃烧热损失在各项损失中比例较大。要提高燃煤锅炉的热效率, 需要做到以下几个方面: a.强化燃烧, 以减少不完全燃烧热损失为主导; b.控制适当的空气过剩系数, 减少锅炉排烟热损失及其它热损失; c.对锅炉进行适当改造, 提高锅炉的工作效率。
1 强化燃烧, 减少不完全燃烧损失
首先, 确定合理的运行参数是提高锅炉热效率, 实现锅炉经济运行的关键。目前锅炉运行往往根据试验调试人员针对锅炉的常用煤种进行燃烧调整, 以获得最佳的各种锅炉运行参数, 从而实现锅炉的最大热效率。但这种方法会带来如下问题: a.由于锅炉燃煤的多变性, 针对某一煤种进行调整试验获得的最佳操作工况可能与目前燃用煤种的所需的最佳工况偏离; b.由于调整试验的工况有限, 试验获得的最佳工况可能并非全局最优值。
其次, 在燃煤锅炉运行中, 运行人员调节最为频繁的参数主要是各种配风方式。送风与引风对于锅炉的燃烧是至关重要的。送风回路以烟气含氧量作被控量, 送风挡板开度作控制量。引风回路以炉膛负压作被控量, 引风挡板开度为控制量。为使煤能完全燃烧, 引风和送风保持在一个适当值附近, 通常要求含氧量较低, 负压为微负压时, 才是最佳的燃烧状态。
再次,特别是济宁锅炉煤种在某一工况下是不可调节因素。但在燃煤中加入适当的水分可提高燃烧效率。有试验证据表明, 煤中掺水在 8~10%时, 有最高锅炉效益收益。主要理由如下: a.锅炉燃烧所用的煤, 一般都是粉煤和块煤混合物, 其中粉煤约占 80~90%以上。在这种情况下, 如果能均匀和适当地加些水分, 加强煤粉的团聚力, 细粉可以被粗化, 形成较大的颗粒状; 而煤块的表面也因为加水后被湿润, 易于粘结细粉, 煤粉也等于被块状化。众所周知, 粒度( 3~25mm) 块煤最适合于燃烧。b.细粉既不飞扬也不漏落, 增加了可燃物质的分量, 从而增加了发热量, 提高锅炉热效率。c.水分的汽化也能疏松煤层, 使煤层的空隙扩大, 便利于通风, 强化燃烧。d.可适度的延长煤进入炉膛初期的干燥时间, 借以延缓挥发质的急剧挥发; 若能延缓到靠近燃烧区的边缘, 挥发必将在高温处燃尽, 把热能完全释放出来。e.水蒸气可以增加火焰及烟气的辐射放热强度, 因为在火焰中能发生强大辐射作用的只有二氧化碳和水蒸气 ( 它们可以提高火焰黑度) , 其它燃烧气体的辐射作用甚微。f.可以减缓煤层过分结焦作用。煤中含有适当水分, 煤在燃烧过程中可经历一个低温氧化区, 它有较好的破粘作用。因而, 焦结作用可以部分减轻
2 控制空气过剩系数, 减少锅炉排烟损失及其它热损失
烟气离开锅炉后温度仍然很高, 这部分热量将随着烟气排出炉外, 不能再被锅炉利用。这
部分热损失称为排烟热损失。 格,尤其对煤的挥发性、灰份、发热量等最为敏根据锅炉的反平衡计算公式, 锅炉热效率 感。当然用劣质煤时, 锅炉的负荷调节性变差, η可由下式求得: 很难达到满负荷运行。SZL4.5- 1.25/130- 70AⅡ η=100(Q2+Q3+Q4+Q5+Q6) (%) (1) 1 锅炉, 燃烧系统风室小( 如图 1) , 易积灰, 碎煤式中 Q2 为排烟热损失,Q3 为可燃气体不 落在风室里引起二次燃烧烧坏炉排, 使炉排片完全燃烧热损失,Q4 为固体不完全燃烧热损失, 脆断, 风室框架变形严重。设计的φ200 mm 链 Q5 为锅炉散热损失,Q6 为其它热损失, 包括排 轮与链条的包角过大, 只有两个链齿咬合, 承受烟氧量、排烟温度、锅炉负荷、燃尽风挡板开度、 载荷过大( 如图) , 也能使炉排出现故障。根据各磨煤机给煤量、炉膛与风箱压差、总风压等。 ( 1~4 月) 的运行报表统计, 该炉故障停炉次数
排烟热损失的大小主要与排烟温度和烟气量以及过剩空气量有关。排出的烟气量如基本不变, 过剩空气系数符合设计要求, 则排烟的温度越高, 带走的热量也越多, 热损失也就越大。经测定, 小型锅炉在较理想的排烟温度下, 热损失约为 8~12%。排烟温度每升高或降低 12~15℃, 热损失将增减 1%。如果过剩空气系数过大, 就是说有大量不参加燃烧反应的冷空气进入炉内, 排烟量则会明显增大, 排走的热量也随之增加, 因而排烟热损失随之增大。控制排烟热损失的措施主要有加装省煤器或余热箱, 中大型锅炉再加装空气预热器, 都是较好的降低排烟温度的措施。
减少锅炉其它热损失的方法还有: a. 炉膛要有足够的温度, 要使煤及其可燃质都有燃烧的机会并完全燃烧, 一定要保持不低于其引燃温度。b.要有足够的燃烧时间, 煤在炉排上的燃 54 次之多, 炉排利用率为 67%。在一个保温期就更换了 1583 件炉排配件, 浪费也极大。
通过多次现场调研, 决定对该型炉炉排进行改造, 降低炉排故障率。我们参考新型号 SZL4.2- 1.25/130- 70AⅡ2 锅炉的有关设计数据对 SZL4.2- 1.25/130- 70AⅡ1 型锅炉进行了改造: 将风室由原来高 200mm 扩大到高 400 mm 的尺寸, 增加风室空间, 增大进风量, 便于清除风室落灰, 消除二次燃烧。再将φ200 mm 的炉排链轮更换成 φ400 mm 的炉排链轮, 来改变链轮与炉排的包角, 使链轮和炉排更好的啮合, 减少链齿受力和磨损。改造后锅炉故障率为
0%、材料消耗为 0%、炉徘利用率可以达到 100%、炉渣含碳量也较以前降低 15%, 所有设计指标均已达到设计要求。
在实际运行中, 司炉人员勤看火、勤检查、勤调整根据燃烧状况, 调整煤层厚薄, 要求煤掺烧过程可以分为四个阶段, 即干燥段、干馏段、 水均匀, 煤块末混合均匀, 布风均匀, 火床要平燃烧段、灰渣段, 燃烧的四个阶段在炉膛内是连 整, 控制好各分段风门开度, 调整到需要的送风续交错进行的, 虽然有各自的特点, 但是不可分 量, 只要做到以上几点, 就一定能取得良好的效割开。c.足够的空气供给。供给适量的空气是燃 果。
烧完全和稳定的必要条件。 结束语
3 锅炉进行适当改造, 提高锅炉的热效率 影响燃煤锅炉的热效率因素是多方面的。
根据燃煤的燃烧性, 风量的配给十分重 从锅炉设计与结构、构造, 燃煤的质量到司炉工要。但炉排的正常运行也是提高锅炉效率的关 的操作技术与熟练程度, 纷繁复杂, 都会影响到键。炉排在运行中受供热生产的不间断性和冷 锅炉有关运行过程中的效率。
热不均的环境因素以及炉排制造材料的限制, 氧化、锈蚀速度加快, 设计不周从而产生二次燃烧, 使炉排经常性的断裂、卡死。诸如以上缺陷频繁出现, 导致炉排利用率降低。如: SZL4.21.25/130- 70AⅡ1 型锅炉在设计过程中, 以链条
炉排适应于燃粉碎的烟煤, 对煤质要求比较严




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