锅炉热效率低的几种原因及解决方法
锅炉热效率低的几种原因及解决方法
[摘 要]本文简述了几种影响锅炉热效率的因素，锅炉过剩空气系数的控制、排烟温度及锅炉给水软化处理和冷凝液回收，并针对这些问题提出了解决方法。
[关键词]锅炉热效率 过剩空气系数 排烟温度
[abstract]this paper describes several factors affecting
the thermal efficiency of the boiler， boiler excess air ratio
control， exhaust gas temperature，softening treatment of
boiler feed water and condensate recovery， proposed a
solution for these problems.
[key words]thermal efficiency of the boiler excess air
coefficient temperature of the excess air coefficient
中图分类号：tk3 文献标识码：b 文章编号：1009-914x（2013）16-0020-01
2011年6月20日的《经济参考报》指出“燃煤工业锅炉成为我国仅次于燃煤发电的第二大烟煤型污染源”，因此合理使用煤炭能源，开展节能降耗、提高能效已成为工业锅炉行业健康发展的重中之重。
锅炉效率的高低，与煤的燃烧情况、排烟温度、锅炉参数等许多因素有关。
一、锅炉过剩空气系数的控制
在理想条件下燃料完全燃烧时所必需的最少空气量称理论燃烧
空气量，在实际条件下燃料完全燃烧或不完全燃烧所需的空气量是实际燃烧空气量。
过剩空气系数=实际燃烧空气量/理论燃烧空气量
过剩空气系数太小，燃料燃烧不完全，浪费燃料，甚至会造成二次燃烧，但过剩空气系数太大，入炉空气太多，炉膛温度下降，传热不好，烟道气量多，带走热量多，也浪费燃料。
炉膛内过剩空气系数过高，会使炉膛温度降低，导致燃烧速度降低，从而使煤炭不完全燃烧损失增大，并且使得煤炭的消耗量增加。而过量空气系数过低，导致煤炭得不到氧气而不能完全燃烧，也造成煤炭不完全燃烧损失增大。因此，炉膛过剩空气系数有一最经济的数值，根据一般经验，炉膛内的过剩空气系数在1.3～1.5时，省煤器出口的过剩空气系数在1.7以内，锅炉的热效率最高。
根据负荷和煤种变化等情况，及时调整送、引风门开度。如锅炉负荷降低时，燃料的需要量相应减少，燃烧所需的空气量也相应减少，此时如不及时调节风量，就会使炉膛过剩空气系数增大。
通过增加氧化锆分析仪来检测烟气中氧气含量，对烟气出口处过剩空气系数作必要的调整。
二、排烟温度
排烟温度指的是锅炉范围内最后一个受热面出口排出烟气的平均温度。燃煤锅炉的排烟温度有要求，设计温度一般不低于150摄氏度，越接近越好，因为过高会增加热损失，一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟损失增加0.5～0.8%。另外长时间在高于设计
温度时运行，电除尘设备会加速老化，对其安全运行也构成威胁。
在理论分析与总结现场经验的基础上，对排烟温度升高的原因进行了分类，造成排烟温度升高原因主要有漏风、受热面积灰、空预器入口空气温度高等。
检修过程中安排锅炉本体及制粉系统的查堵漏工作，特别是炉底水封槽和炉顶密封及磨煤机冷风门处；采用密封比较好的门、孔结构。在运行时，随时关闭各看火门、孔等。经验表明，这一措施可降低排烟温度约2-3℃。
运行中加强锅炉吹灰，适当缩短吹灰间隔，墙吹为每天两次，长吹每周一、三、五进行；检修人员加强日常检修与维护，确保吹灰器的正常投入，保持各受热面的清洁；空预器加装脉动吹灰装置，利用燃气爆破产生的超声波除灰，并结合蒸汽吹灰，确保了空预器烟气差压在1.2kpa以下。
适当的调整下炉膛负压，增大炉膛负压，增加烟气流速，增加受热面换热系数增大换热量。可以降低预热器前温度，反之降低。
三、锅炉给水软化处理和冷凝液回收
锅炉给水软化处理和冷凝液回收也是提高锅炉热效率的措施。原水中含有各种杂质及其结垢物质，如果水质处理不好而使锅炉结垢。水垢的导热系数很低，所以一旦受热面结垢，由于热阻增大，锅炉出力下降，煤耗增加，锅炉热效率降低。经测定锅炉受热面上结1mm水垢，燃烧损失率2%-3%，锅炉受热面结垢越厚，损失的燃料越多，这样不但降低了锅炉热效率，而且使锅炉管壁温度升高，
许用应力下降，易造成锅炉爆炸事故，影响锅炉安全经济运行。
提高冷凝液回收率，防止冷凝液损失是锅炉节能的重要环节。冷凝液的回收，不但能减少锅炉软化补充水量，减轻水处理系统的负荷，而且能使锅炉给水温度提高。锅炉给水温度每提高6摄氏度，就能节省1%的燃料。所以，必须加强冷凝液的回收管理。
总之，锅炉热效率是衡量锅炉能量利用的技术水平和经济性的一项综合指标。要想使锅炉达到最佳的运行方式，则必须找出影响锅炉热效率的关键因素并有针对性的加以整改，才能提高锅炉运行的经济性。
参考文献
[1] 贾思怀.工业锅炉水处理使用技术金盾出版社，2008
[2] 刘金山，于在海.工业锅炉司炉工 节能知识培训教材.东北大学出版社，2008
[3] http：///view/29461.htm
锅炉运行中存在的问题
. -
- . 可修编. 锅炉运行存在的问题
1. 燃料在炉膛内燃烧会产生哪些派生的问题？
1) 受热面的积灰和结焦；
2) 污染物如氧化氮（NOx）等的生成；
3) 受热面外壁的高温腐蚀；
4) 蒸发段水动力工况的安全性；
5) 火焰在炉膛内的充满程度。
2. 锅炉超出力运行可能出现哪些问题？
锅炉的蒸发量有额定蒸发量和最XX续蒸发量两种。当锅炉负荷高于最XX续蒸发量时，称超出力运行或超负荷运行。超出力运行可能出现以下一些问题：
1) 由于燃料消耗量增大，炉膛容积热负荷相应增大，炉内及炉膛出口烟气温度均升高，会导致过热蒸汽温度、过热器、再热器管壁温度均升高，故必须严格监视与调整，尽量不使长期超温。对于燃煤炉，由于炉膛容积热负荷的增大，使炉内结渣的可能性增大。
2) 锅炉蒸发系统内工质流速升高，流动阻力增大，对水循环不利。为此，应特别注意监视水循环较差的部位。
3) 过热器内工质流量增大，流动阻力也升高，汽包到过热器出口之间的压差增大，使汽包及联箱承受的压力升高，必须考虑这些部件的强度问题。
4) 汽包的蒸汽空间容积负荷、蒸发面负荷均增大，饱和蒸汽带水量将增多，从而影响蒸汽品质。
5) 锅炉安全阀的总排汽量是按最XX续蒸发量设计的，若锅炉超出力运行，一旦突然甩负荷，安全阀虽全部开启也难以保证汽压能迅速下降，这时必须借助开启向空排汽门放汽，来确保锅炉的安全。
6) 由于燃烧所需空气量及生成的烟气量均增大，一旦吸、送风机均全开仍出现风量不足时，将影响锅炉燃烧工况，以及使结渣的可能性增大；另外，由于烟气流速升高，使受热面的飞灰磨损程度加剧。
7) 超出力运行时，排烟温度将升高，排烟热损失增大；燃料在炉内停留时间缩短，机械未完全燃烧热损失、化学未完全燃烧热损失增大，均使锅炉热效率降低。
过量空气系数对工业锅炉热效率的影响
1简要概述我国工业锅炉热效率的发展水平现状及营养
因素
在我国的工业锅炉运行过程中，工业锅炉的平均热效率
不仅相对于其他发达国家的来说是非常落后的，甚至于都无
法超过我国国家对我国工业锅炉热效率所定下的标准水平。
当然了，工业锅炉热效率的高低自然会受到很多方面因素的
影响，在这些影响因素中不仅包括我国在工业锅炉方面的工
作人员的操作技术水平和在工业锅炉方面机械设备的等级，
其中过量空气系数的高低更是对我国工业锅炉热效率有着
不容忽视的影响。在工业锅炉运行过程中过量空气系数如果
过低的话不仅会增加工业锅炉在运行工程中的化学以及机
器的不完全燃烧损失，降低工业锅炉经济性，更会对工业锅
炉热效率有着非常大的消极影响，不利于工业锅炉热效率的
提高;过量空气系数过高更会增加在工业锅炉燃烧过程中所
产生烟气体积，进而增加因进行排烟而增加的热损失，而且
产生的烟气体积越大就越会降低锅炉内的温度从而影响燃
烧的质量，不能使工业锅炉内的燃料进行充分燃烧，进而降
低工业锅炉热效率水平。因此，过量空气系数无论是过高还
是过低，都会对工业锅炉热效率产生不好的影响，如果想要提高我国的工业锅炉热效率就绝对不能忽视过量空气系数
对工业锅炉热效率的影响，必须要控制好过量空气系数的高
低，把过量空气系数调整控制在最佳范围内，使工业锅炉运
行过程中空气的实际消耗量和理论需要量达到一个相对平
衡的状态，从而使工业锅炉中的燃料能够得到充分的燃烧，
工业锅炉也因此能够更快得达到一个较高的温度；也会使工
业锅炉运行过程中因为燃烧燃料而产生的烟气体积达到最
小，只有这样才能达到提高我国工业锅炉热效率的最终目
的。2详细分析影响我国工业锅炉热效率的因素
通过我国工业锅炉热效率现状的简要概述可以得出过
量空气系数是影响我国工业锅炉热效率的比较重要的存在
因素，而过量空气系数主要是通过工业锅炉运行过程中的排
烟热损失、化学机械的不完全燃烧损失、烟气的体积流量、工
业锅炉内对流热损失以及这几个方面对工业锅炉热效率产
循环流化床锅炉运行中的几个主要问题分析
1 风水联合冷渣器常见故障分析
一、概述
循环流化床锅炉具有对燃料适应性好，有害气体排放量低等优点，近几年来在我国发展迅速。我国多台大型循环流化床锅炉机组相继投运，由于循环流化床锅炉燃烧技术不太成熟，制造工艺不够先进，运行中岀现了很多问题。其中冷渣器作为保证循环流化床锅炉安全高效运行的重要部件，它的不正常工作是导致被迫停炉和减负荷运行的主要原因之一。
从循环流化床锅炉中排岀的高温灰渣带走了大量的物理热，造成了大量的排渣热损失，降低了锅炉效率，恶化了现场运行条件，灰渣中残留的硫和氮，仍可以在炉外释放岀二氧化硫和氮氧化合物，造成环境污染；另一方面，炽热的灰渣的处理和运输十分麻烦。所以，灰渣冷却是非常必要的。另外，底渣中也有很多未完全反应的燃料和脱硫剂颗粒，为进一步提高燃烧和脱硫效率，有必要使这部分细颗粒返回炉膛，这些操作也要在冷渣装置中完成。
现在许多冷渣器综合利用了多种流动和传热方式，将各种冷渣器的优点结合起来，使之性能越来越高，适应性越来越好。近几年，大型循环流化床锅炉多釆用风水联合选择性排灰冷渣器。
二、风水联合冷渣器常见故障分析
风水联合冷渣器没有运动部件，彻底解决了最常见的机械故障，同时其冷渣能力强，适应范围广，使锅炉机组热效率和机组利用率得以提高，但运行中也发现了许多问题，主要表现在：(1) 灰渣复燃结焦；(2) 处理大块渣的能力不够，有时会岀现堵渣；(3)热风管道堵塞，这是因为夹带的细灰未能有效的分离下来，或岀风管道设计方面有缺陷；(4)床內埋管磨损，由于冷渣器处理的宽筛分灰渣，故流化风速不可能降至外置换热器内那么低，为防止埋管磨损问题，需釆取有效的防磨措施；(5)送风系统设计不足，造成调节困难；(6)冷渣器的调节性能有待提高。下面就风水联合冷渣器运行中常见故障的现象原因及处理方法进一步分析，希望对运行人员有些帮助。
1.冷渣器进渣管堵塞
现象：冷渣器进渣管温度降低；冷渣器选择室温度降低；脉动风风量变化时，选择室温度、床压无变化。
锅炉课程设计说明书
摘要：由于近年来煤质有较大的变化，煤种杂、煤质差、煤种质量严重偏离设计煤种。对锅炉的稳定燃烧，安全经济运行，以及相应的辅助的系统尤其是制粉系统和除灰系统会产生了很大的影响，锅炉辅助设备故障率显著增加，严重威胁了锅炉的正常运行。因此对此进行了详细的分析并提出了相应的解决措施，结果表明经过适当的改造可以有效的是锅炉的效率得以提高，故障降低。
关键词：煤质变差 稳定燃烧 经济安全 措施
近几年来 , 由于燃煤市场情况的变化 , 电厂燃煤质量出现持续下降 ,主要表现在发热量 、 挥发分的下降和灰分的增加及燃烧特性的恶化 。由于煤质变化偏离设计范畴要求 ,导致锅炉燃烧不稳定 ,灭火事故时有发生 , 影响机组的安全稳定运行 。
1.煤质变差对锅炉稳定燃烧的影响及改进措施
(1)运行情况
从表中可以看出，从 2003 年开始 , 来煤质量开始变差 ,一些批次的来煤质量偏离设计值。 当燃烧到较低挥发分、 较低发热量和较高灰分的煤种时 ,炉内出现燃烧不稳的状况 , 如着火推迟、 火焰忽明忽暗、 炉膛负压波动、 火监闪烁等 ,严重时则发生锅炉灭火而导致机组跳闸。
（2）原因分析
煤粉着火的实质是辐射传热直接到达煤粉表面而被煤粉吸收 ，在煤粉燃烧过程中 ,为了缩短着火孕育时间 ,一定要把煤粉气流加热到远高于着火温度的状态 , 这样才能维持煤粉气流的稳定燃烧 。
有上表可知，对不同煤种的比较可知，通常 , 影响煤粉着火和稳定燃烧的主要因素有：
○1煤的挥发分
挥发份含量降低时，煤粉气流着火温度显著升高，着火热随之增大，着火困难，达到着火所需的时间变长，燃烧稳定性降低，火焰中心上移，炉膛辐射受热面吸收的热量减少，对流受热面吸收的热量增加，尾部排烟温度升高，排烟损失增大，燃烧不稳定，极易灭火.
○2煤的灰分
由于煤质变差，很多电厂使用劣质燃煤甚至参杂泥煤，煤的灰分加大，煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量，而且还要吸收热量。灰分含量越大，发热量越低，容易导致着火困难和着火延迟，同时炉膛温度降低，煤的燃烬程度降低，造成的飞灰可燃物高。灰分含量增大，碳粒可能被灰层包裹，碳粒表面燃烧速度降低，火焰传播速度减小，造成燃烧不良。另外飞灰浓度增高，使锅炉受热面特别是省煤器、空气预热器等处的磨损加剧，除尘量增加，锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大，降低了锅炉的热效率。一份统计资料显示，平均灰份若从13%上升到18%，锅炉强迫停运率将从1.3%上升到7.5%。排灰量增加，使得除尘费用及厂用电上升，同时飞灰和炉渣的热物理损失变大，从而降低了锅炉的效率。
锅炉运行的老大难问题及解决方法
1．锅炉启动时省煤器发生汽化的原因与危害有哪些？如何处理？
锅炉点火初期，省煤器只是间断进水时，其内的水温将发生波动。在停止进水时，省煤器内不流动的水温度升高，特别是靠近出口端，则可能发生汽化。进水时，水温又降低，这样使其管壁金属产生突变热应力，影响金属及焊口的强度，日久产生裂纹损坏。当省煤器出口处汽化时，会引起汽包水位大幅度波动和进水发生困难，此时应加大给水量将汽塞冲入汽包，待汽包水位正常后，尽量保持连续进水或在停止进水的情况下开启省煤器再循环门。
2．水位计的平衡容器及汽、水连通管为什么要保温？
保温的目的主要是为了防止平衡器及连通管受大气的冷却散热，使其间的水温下降，与汽包内的水相比产生较大的重度差，而这种重度差越大，水位计的指示与汽包内的真实水位误差越大，所以要在这些部位保温，以减小指示误差。
3．锅炉运行中为什么要控制一、二次汽温稳定？
锅炉运行中控制稳定的一、二次汽温对机组的安全经济运行有着极其重要的意义。当汽温过高时，将引起过热器、再热器、蒸汽管道及汽轮机汽缸、转子等部分金属强度降低，导致设备的使用寿命缩短。严重超温时，还将使受热面管爆破。若汽温过低，则影响热力循环效率，并使汽轮机未级叶片处蒸汽湿度过大，严重时可能产生水击，造成叶片断裂损坏事故。若汽温大幅度突升突降，除对锅炉各受热面焊口及连接部分产生较大的热应力外，还将造成汽轮机的汽缸与转子间的相对位移增加，即膨胀差增加，严重时甚至发生叶轮与隔板的动静摩擦，造成剧烈振动。此外汽轮机两侧的汽温偏差过大，将使汽轮机两侧受热不均匀，热膨胀不均匀。因此，锅炉运行中对汽温要严密监视、分析、调整，用最合理的方法控制汽温稳定。
4．锅炉运行中引起汽温变化的主要原因是什么？
（1）燃烧对汽温的影响。炉内燃烧工况的变化，直接影响到各受热面吸热份额的变化。如上排燃烧器的投、停，燃料品质和性质的变化，过剩空气系数的大小，配风方式及火焰中心的变化等，都对汽温的升高或降低有很大影响。
十大燃气锅炉常见的故障及处理方法
近年来，随着环保政策的施行，燃气锅炉在市场上有着较高的应用频率。对于企业而言，燃气锅炉常见故障及处理方法的掌握就显得尤为重要。本篇文章现针对燃气锅炉10大常见问题进行了汇总。
一、燃烧器不启动
可能的原因及处理方法：燃烧器没电，合上所有开关，检查保险丝；极限或安全控制装置打开，更换或调整装置；程控盒锁定，按照说明书进行复位操作；程控盒损坏，需要更换；伺服电机的触电未校准，需要调节；电动机锁定，热继电器复位；燃气供气压力不足，调整燃气压力；空气压力开关损坏，更换部件；燃烧室漏光，消除漏光。
二、运行中燃烧器锁定
可能的原因及处理方法：空气压力开关故障，需要修复或更换；最大燃气压力开关动作，需要调节或更换。
三、燃烧器启动后锁定
可能的原因及处理方法：空气压力开关未调节好或损坏，调整或更换；压力开关测压管堵塞，清洗；燃烧器背压过高，检查烟道是否有异物堵住；火焰检测回路故障，更换控制盒；风扇脏，进行清洗。
四、锅筒内水击
可能的原因及处理方法：给水管止回阀关闭不严，修复或更换止回阀；长时间停止供水，节能器、冷凝器或管道内有汽化，尽量采用连续给水，打开节能器、冷凝器回水管阀门使节能器、冷凝器内蒸汽回至软水箱。
五、蒸汽管道水击
可能的原因及处理方法：供汽前未很好的进行暖管和疏水，进行暖管和疏水；送汽时主汽阀开启过快、过大，缓慢开启主汽阀。
六、排污排不尽
可能的原因及处理方法：排污管径太小，排污阀位置安装不当；排污操作不符合要求，造成2个串联的排污阀同时磨损或排污阀芯被赃物卡住。排污管径应大于DN25，锅筒排污管径应大于DN40，排污管应在锅筒或集箱的最低处，排污阀安装位置应便于操作，排污操作要按照规程来做。
七、水位控制器无水位信号
可能的原因及处理方法：电源不通，查找电源不通的原因，接通电源；连通管堵塞，需要进行疏通；如果是浮球式，是否是壳体有污物，阻碍浮球动作，需要清理。
八、风机振动和噪音
燃气锅炉供热系统节能技术分析
燃气锅炉供热系统节能技术分析
关键词：燃气锅炉；供热系统；节能技术；探讨
近年来，我国的经济水平和社会水平不断提高，人民的生活质量得到了极大改善，用于供热的燃气锅炉在居民生活和工业领域都有着广泛应用，同时我国也针对环保和能源节约提出了更高的要求，积极研究和开发燃气锅炉供热系统新型节能技术，是顺应能源节约步伐、保证社会可持续发展的必由之路。在国家提出的“节能减排”“节能降耗”理念的影响下，人们对燃气锅炉在节能问题提出了新的更高标准。在这种情况下，积极开发与研究燃气锅炉供热系统节能技术，是确保社会可持续发展战略目标顺利实现的有效途径，也是实现“节能减排”发展目标的关键措施。那么，在燃气锅炉供热系统中如何应用节能技术，是相关人员需要研究的重点问题。
一、燃气锅炉供热系统节能现状
1.1能源转换过程中的热量损失问题
在燃气锅炉的供热系统运行中进行能源转换时会存在较为严重的能量散失的问题，而且此问题在燃气锅炉运行停止的阶段中比较突出。主要表现在此时会有部分水分在供热系统中残留，而且这些水凝结为冷凝水的过程中就会导致大量热量的散失。此外这些残留的水分和水蒸气还会对供热系统起到腐蚀危害而缩短供热系统的整体使用寿命。
1.2供热系统运行中热量消耗较大的问题
燃气锅炉在运行中一直存在单位面积能耗较高且能量消耗不够均匀的问题，这也是应用供热稳定性提升以及造成大量热能流失的重要原因。由于供热系统运行中热能的损失会降低锅炉热效率，阻碍了节能降耗。
1.3操作的自动化水平问题
一是设计问题。二是操作人员对燃气锅炉中的自动化技术认识不足且没有熟练掌握，导致大部分操作难以执行，以及较多的节能技术无法实现。使得燃气锅炉优势的降低以及燃气使用量的提升。 二、改进燃气锅炉供热系统节能作用的关键
在燃煤锅炉改进供热系统节能的工作时，需要提高锅炉效率以及管网运送效率，同样，对于改进燃气锅炉供热系统的方法也是这样。提高燃气锅炉效率，不是单个锅炉的效率，而是要提高锅炉组的效率。要尽量减少供暖期间各个锅炉的停机、启机以及待机时间，这样可以减少锅炉的热量损失。也要考虑到锅炉组合具有较好的变负荷调节能力和最小出力尽量与最低负荷相匹配。另外，如果燃气锅炉在满负荷工况下运转，排烟温度高，热损失大，因此导致耗气更多。提高管网运送效率，影响管网运送效率的要素有三个，即保温、管网走漏水和水力失调形成的热损失，做好这三方面的防范工作，就可以大大提高管网的运送效率。
循环流化床锅炉常见运行问题分析
循环流化床锅炉常见运行问题分析
摘要：本文阐述循环流化床锅炉在运行中常见的一些问题，包括燃烧、床温、物料分离器、SNCR环保设备等，有助于在技改前对机组进行摸底试验及性能分析。并以炉内低NOx燃烧控制为切入点，介绍循环流化床锅炉燃烧系统、风烟系统、物料分离器、SNCR脱硝设备的改造技术，满足日趋严格的环保“超低排放”政策要求。
关键词：锅炉运行；循环流化床；SNCR；低NOx燃烧；数值模拟；试验验证
1、引言
目前我国有案可查的循环流化床锅炉（简称CFB锅炉）达6000余台，其中80%以上为中小型CFB发电机组或专用工业锅炉。400t/h以上CFB锅炉超过500台。
在全国11亿千瓦火电总装机容量中，CFB机组装机容量占火电总装机容量约15%。 注：表2数据统计在中国电力投资集团公司与国家核电重组成立国家电力投资集团公司日期之前，在中国国电集团公司与神华集团有限责任公司合并重组为国家能源投资集团有限责任公司日期之前。
2、循环流化床锅炉常见问题
2.1炉膛中心区域缺氧
几乎所有的CFB锅炉都存在着炉膛中心区域缺氧的问题，究其原因是二次风设计与运行参数，不适应高密度物料最佳流态化造成。除了高密度物料颗粒群对二次风射流的阻挡作用外，也存在贴壁流垂直下泻覆盖水冷壁、每个层面颗粒水平移动不够均匀、各转弯变化区域涡流干扰和垂直上移速度的不均匀影响。
这种中心区缺氧会降低燃料燃尽效果和炉内脱硝效率，并且不能实现低温燃烧时的高效燃尽。
2.2 床温偏差
常见的引起床温偏差的几个因素：物料粒径、二次风几何布局、布风板及风帽结构、分离器及返料器结构特点、一二次风配比、循环灰量、原始锅炉设计炉内参数、炉膛有效高度、是否采用了多种燃料运行方式。
床温偏差大是CFB锅炉普遍存在的问题，大部分的CFB锅炉床温偏差都在50℃以上，严重的可以达到100℃以上。床温的不均匀性，肯定会造成局部温度峰值过高，是NOx急剧增加的主要因素，其NOx生成能力是合理床温下的数倍甚至更高。
锅炉各种热损失对锅炉效率的影响程度分析_张国光
煤炭燃烧、节能与环保锅炉各种热损失对锅炉效率的影响程度分析张国光1,姜英1,2(1煤炭工业节能技术服务中心,北京100013;2煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院,北京100013)摘要:通过对锅炉各项热损失主要影响因素的分析,采用对某一个具体参数数值50%的范围内变化而其他参数固定的研究方法,考察各个参数在同时变化相同范围内对锅炉各项热损失和锅炉热效率的影响程度,由此得出各项锅炉热损失指标对锅炉效率的权重影响。关键词:锅炉热损失;权重影响;锅炉热平衡效率中图分类号:TK2296文献标识码:B文章编号:1007-7677(2009)04-0046-04DiscussionontheinfluenceofboilerheatlossontheboilerthermalbalanceefficiencyZHANGGuo-guang1,JIANGYing1,2(1.CoalIndustryEnergySavingCenter,ChinaCoalResearchInstitute,Beijing100013,China;2.BeijingResearchInstituteofCoalChemistry,ChinaCoalResearchInstitute,Beijing100013,China)Abstract:Themainlyinfluencingfactorsofboilerheatlosswereanalyzedinthepaper.Thewaythatoneconcreteparameterhas50%variationrangeandothersfixedwasadoptedtodeterminetheinfluenceofboilerheatlossandthermalbalanceefficiencywhenalltheparametershavesamevariationrange.Therefore,theinfluencedegreeofeachboilerheatlossindexontheboilerthermalbalanceefficiencycouldbeobtainedinthepaper.Keywords:boilerheatloss;influenceweight;boilerthermalbalanceefficiency0前言输入锅炉的热量等于锅炉的有效利用热量与各项热损失之和,即为锅炉的热平衡。热平衡可以确定锅炉的有效利用热量、各项热损失、锅炉效率及燃料消耗量,以检查锅炉的设计质量及运行水平,并由此分析造成热损失较大的原因以及最主要的热损失项,以便及时改进,提高锅炉的效率。锅炉输出热量即水和蒸汽吸收的热量占燃料输入热量的百分比,称为锅炉热效率或称为锅炉效率。锅炉热平衡中减去有效利用的部分即为锅炉的热损失,包括以下5个部分:排烟热损失(q2)、气体未完全燃烧热损失(q3)、固体未完全燃烧热损失(q4)、散热损失(q5)、灰渣物理热损失(q6)。锅炉的各项热损失对锅炉的热平衡效率都有着不同程度的影响,因此找出各项热损失对锅炉热平衡效率的影响权重因子,对提高锅炉热效率具有一定的指导意义。1锅炉各项热损失的主要影响因素11排烟热损失的影响因素排烟热损失(q2)指烟气离开锅炉末级受热面时带走的部分热量,是锅炉最主要的热损失。排烟带走的热量,取决于排烟温度和烟气中各组分的容积和比热,而排烟中各组分的容积除与燃料的成分有关外,主要决定于排烟处过量空气系数的大小。锅炉的排烟温度通常很高,可达150~250或者更高,如此高的烟气排放到大气中带走很多热量。一般来说,中小型工业锅炉的排烟温度正常情况下应在200以内,160左右较好,排烟温度每降低12~15,可节煤1%。而实际情况是不少锅炉的排烟温度超过了200,排烟处的过量空气系数为17~25,排烟热损失为8%~20%。烟气量对锅炉排烟热损失的影响未能被充分认识,加之烟气量必须借助仪表(如氧量表)间接测46第4期煤质技术2009年7月定,无法直接根据经验确定,这就更加削弱了对烟气量的关注程度。似乎要降低排烟热损失,就是要降低排烟温度。其实烟气量增加与排烟温度增加一样,同样会使排烟热损失提高,而且在程度上决不亚于烟气温度。锅炉漏风、鼓引风、配风不合理等都会造成过量空气系数偏大,不仅增大了排烟热损失,造成炉膛温度降低,也增大了其他热损失。12气体未完全燃烧热损失的影响因素气体未完全燃烧热损失(q3)指燃烧过程中产生的可燃气体CO、H2、CH4等未完全燃烧而随烟气排走所造成的热损失。对燃煤锅炉而言,该项损失主要取决于排烟处的CO含量和过量空气系数。过量空气系数过小,燃烧由于氧气量不足导致化学不完全燃烧热损失增大;过量空气系数过大,燃烧则由于炉膛温度降低,同样导致化学不完全燃烧热损失增大。适量的空气系数是保证燃料充分燃烧提高锅炉热效率的重要条件之一,过量空气系数是反映空气量的指标。空气量不足或过多,炉膛温度太低,空气与可燃气体混合不良,可燃气体来不及燃尽而排走,从而增大了q3损失。空气量过大时,加大了锅炉内部的空气流动,将一部分未燃尽碳粒带走,不但影响了燃烧效果,造成q4的热损失,同时提高了排烟温度,加大了q2热损失。此外,过量空气系数还将影响消烟除尘效果。在燃烧过程中,由于空气量不当,燃料与空气混合不好,导致挥发分析出炭黑而形成黑烟,同时加大了排尘量使排尘浓度提高。因此,空气量是锅炉燃烧过程和除尘过程中十分重要和关键的要素,必须有效地解决锅炉合理配风、锅炉漏风和烟(风)道的漏风问题。13固体未完全燃烧热损失的影响因素送入锅炉的燃料并不都参加燃烧,固体碳颗粒等可燃物质在炉内未完全燃烧即随飞灰和炉渣一同排出炉外,此燃料未能燃烧而损失的热量叫固体不完全燃烧损失(q4)。固体不完全燃烧热损失主要包括灰渣热损失、飞灰热损失和漏煤热损失三部分。一般机械化炉可达5%~15%,少数达20%。而部分4t/h以上快装锅炉炉渣含碳量达15%~20%,个别达30%。固体不完全燃烧热损失反映了煤炭燃烧的完全程度,是判断锅炉热效率的重要指标。影响固体不完全燃烧的因素有:燃料的种类和性质、燃烧设备及炉膛型式、燃烧方式、锅炉负荷、运行水平、炉膛温度、燃料及空气流的混合等等。14炉体表面散热损失的影响因素锅炉运行中,由于保温材料并非完全绝热,锅炉的介质和工质的热量通过炉墙、烟风道、架构、汽水管道的外表面散发出来,该部分散失的热量即炉体表面散热损失(q5)。炉体表面散热损失大小主要是由锅炉外壁相对面积及外壁温度所决定,一般来说锅炉的散热损失较小,可以通过加强维护保养,整修锅炉本体及管道保温层,防止和减少炉体表面热量损失。消除供热系统中阀门和接头等部位的跑、冒、滴、漏现象。在锅炉辐射段保温层内喷涂高温远红外涂料,提高炉膛吸热能力,减少热量损失。15灰渣物理热损失的影响因素灰渣物理热损失(q6)指炉渣排出炉外带走的热量损失。燃料中灰分过大以及固体碳未完全燃烧都会增加灰渣物理热损失。灰渣物理热损失是锅炉各项热损失中最小的。降低灰渣物理热损失,要尽可能地降低灰渣的出炉温度,减少灰渣排放量。2评价锅炉热损失的参数在实际锅炉运行过程中,各项热损失是通过一定运行参数表征出来的,因此进一步研究各种锅炉运行参数对锅炉热损失和锅炉效率权重影响,对锅炉热效率诊断和有针对性地进行锅炉节能改造具有更重要的实际意义。参照GB/T1531794工业锅炉节能监测方法中的相关合格指标以及中国工业锅炉用煤的分类表制订了以下参数(表1)。表1锅炉实际运行参数合格指标参数名称指标燃煤收到基低位发热量/MJkg-12091锅炉热效率/%70排烟温度/200过量空气系数24炉渣含碳量/%20炉体外表面温度(侧面)/50炉体外表面温度(炉顶)/70通过研究发现,当确定上述参数后,锅炉的耗煤量、给水焓值、出水焓值(蒸汽焓值)均达到额定值的70%,且上述参数达到合格指标时,锅炉47第4期煤质技术2009年7月热效率也达到合格指标。3热损失指标对锅炉效率的权重分析为了找出各个参数对锅炉各项热损失和锅炉热效率的影响因子并评价各影响因子的影响程度,采用对某一个具体参数数值50%的范围内变化而其他参数固定的研究方法,来考察各个参数在同时变化相同范围内对锅炉各项热损失和锅炉热效率的影响程度。图1为燃煤锅炉各项热损失与锅炉热效率情况。
浅谈锅炉尾部受热面在运行中常见的问题及解决方法
浅谈锅炉尾部受热面在运行中常见的问题及解决方法 1 尾部受热面的积灰 当带灰的烟气流经各个受热面时，部分灰粒会沉积到受热
面上而形成积灰。这是锅炉运行中常见的现象。积灰会影响传热和烟气的流速尤其是通道截面较小的对流受热面，严重的积灰还
会堵塞烟道，以致降低锅炉出力甚至被迫停炉。在烟气温度低于
600~700℃后尾部烟道受热面上的积灰，大多是松散的积灰。这是因为烟气中的碱金属盐蒸气凝结已结束，在受热面管子外表面
上不再会有坚硬的沉积层。这时的积灰可能有两种不同的情况：一是由于气流扰动使烟气中携带的一些灰粒沉积到受热面上，形
成松散的积灰层；二是由于烟气中酸蒸气和水蒸气在低温金属表
面上凝结，将灰粒粘聚而成的积灰。 烟气中的灰粒一般都小于200μm，其中多数为10~30μm，
当含灰气流横向冲刷管束时，管子背风面产生漩涡，较大的灰粒由于惯性大不会被卷吸进去，而较小的灰粒则进入漩涡，并沉积
到管壁背风面上。灰粒之所以能粘附到管壁表面，是由于金属表
面原子的不饱和引力场所引起的，灰粒越小相对表面积越大，当它与管壁接触时就能很容易的被吸附到金属表面上。
对流受热面上的积灰，主要集中在管壁的背风面，而迎风面很少，这是因为管子的正面部分从一开始就受到大灰粒的打
击，因此只有在烟速很低或飞灰中缺乏大颗粒时才会出现积灰。
而管子侧面，由于受到飞灰的强烈磨损，即使在很低的烟气速度下也不会有灰沉积。
影响积灰：烟气流速，烟气流速越高，灰粒中的冲刷作用越大，积灰越少；反之，当烟气流速较低时，在迎风面也会产生
积灰现象。根据研究，对于使用固体燃料的锅炉，当烟气流速为8~10m/s时，迎风面不会积灰；当烟气流速为2.5~3m/s时，不
仅背风面积灰严重，而且迎风面也会有较多的积灰，甚至发生受
热面堵灰。飞灰的颗粒度，如果飞灰中粗灰多细灰少，则因冲刷作用大而积灰少；反之，积灰就多。积灰与管径有关，在其它条
件不变时，管径越大，积灰越严重。 减轻积灰的方法：（1）定期吹灰；（2）采取适合的烟气流速；（3）采取小管径，错列布