徐建軍
吉林省長春市熱力(集團)有限責任公司
熱水鍋爐房節(jié)能運行淺談
徐建軍
吉林省長春市熱力(集團)有限責任公司
本論文在簡要概述供熱鍋爐管理的基礎上,更深一步的討論供熱鍋爐的節(jié)能環(huán)保,說明現(xiàn)下供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的重要性,并提出相關供熱鍋爐的節(jié)能環(huán)保技術以供參考。
供熱鍋爐節(jié)能運行
區(qū)域鍋爐房集中供熱運行中其影響因素比較多,其中主要有提高鍋爐燃燒效率、控制鍋爐排煙溫度、降低供熱鍋爐爐渣含碳量、調整煤層厚度、提高過熱鍋爐熱效率、熱負荷率及循環(huán)水泵運行等因素。
供熱鍋爐的燃燒效率表示完全燃燒的程度[1-2]。想辦法提高供熱鍋爐工質燃燒效率對于供熱鍋爐節(jié)能運行有著至關重要的影響。首先要調整供熱鍋爐爐膛內部工質的燃燒狀態(tài),盡量確保工質能完全燃燒,充分利用工質。
工質能否充分燃燒前提條件有三點[1-2]:
(1)能使工質能充分燃燒的理論空氣量,使工質與空氣中助燃物質充分混合。
(2)能使工質能充分燃燒的理論爐膛溫度,使燃燒迅速進行。
(3)能使工質能充分燃燒的爐膛停留時間,使燃料與氧氣充分反應。
達到充分燃燒可以采取以下措施:
1)調節(jié)風量
根據(jù)供熱鍋爐的理論送風量進行風量調節(jié)達到合理送風的目的。因為合理送風是強化供熱鍋爐燃燒使燃料充分燃燒的關鍵。在現(xiàn)有的機械化燃燒鍋爐中,可根據(jù)不同的燃燒過程不同的燃燒特點進行風量調節(jié)[1-2],以至合理送風,使爐膛內空氣量達到期望值,使爐膛內燃料與空氣充分混合,使燃燒反應迅速,燃燒充分。
2)調整爐膛過量空氣系數(shù)
調節(jié)爐膛過量空氣系數(shù)是提高燃料充分燃燒、降低熱損失的重要措施[1-2]。
爐膛內部的過量空氣系數(shù)適中才能比較有效的提高鍋爐效率。當爐膛內部過量空氣系數(shù)過高,使燃料與氧氣燃燒不充分,燃燒損失增大,燃燒速度降低。使煙囪冒黑煙。這時灰渣含碳量也會上升,鍋爐的燃料耗量也會相應增加,供熱鍋爐的出力大幅度降低[1-4]。相反,如果爐膛的過量空氣系數(shù)過低也不利于提高鍋爐效率。當爐膛的過量空氣系數(shù)過低,可燃物的不到充分的有氧燃燒,會出現(xiàn)燒不盡的現(xiàn)象,使燃燒損失增大。
因此,爐膛過量空氣系數(shù)有一最經濟的數(shù)值,這一數(shù)值使q2,q3,q4三者之和最小[1-2],即最佳過量空氣系數(shù)。這個數(shù)值可以通過燃燒調整試驗確定。
3)保持爐膛高溫
為了確保燃料能迅速充分的燃燒,就要保證爐膛內部有較高的燃燒溫度。
煤粉爐、層燃爐等在正常燃燒工況下爐溫可達1300-1600攝氏度,爐膛出口煙溫也高達1000攝氏度左右[1-2]。
保持爐膛高溫是為了提高燃料與空氣燃燒的化學反應速率,減少q3,q4的熱量損失,進而提高鍋爐的輻射換熱強度[1-2]。
控制鍋爐尾部排煙溫度,提高供熱鍋爐的熱利用效率,是供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的又一要任。供熱鍋爐起排煙溫度不能偏高,對鍋爐節(jié)能運行有一定的經濟指標,同時如果排煙溫度過高,對鍋爐的爐后除塵的安全運行也有較大的影響。因此要根據(jù)供熱鍋爐的具體情況,找出鍋爐排煙溫度過高的各種因素,采取措施,減少熱量損失。提高鍋爐的熱效率。
影響鍋爐排煙溫度的因素:爐膛系統(tǒng)漏風、制粉系統(tǒng)漏風、空預器入口前煙道漏風、摻冷風量多、受熱面積灰、空預器入口風溫高、一次風率偏高、磨煤機出口溫度低、鍋爐受熱面積灰、空預器積灰、等原因。將上述問題控制得當即可降低排煙溫度提高鍋爐熱效率。
降低供熱鍋爐爐渣含碳量[1-2],提高供熱鍋爐的熱利用效率,是供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保的有效措施。降低供熱鍋爐爐渣含碳量有三種方法,一是控制燃料水分。燃料含水量過大最造成燃料燃燒不完全,燃料著火延后;二是鍋爐運行參數(shù)調整不合理,造成燃燒不充分,燃料沒有完全燃燒就被排除爐膛[5];三是爐膛內部溫度過低,也會造成燃料燃燒不及時不完全的現(xiàn)象。所以爐渣含碳量是反映鍋爐節(jié)能運行的重要指標。我們可以從灰渣的色澤變化,及時發(fā)現(xiàn)影響鍋爐正常燃燒的原因,排除不良因素,提高鍋爐運行的熱效率[1-2]。
在供熱鍋爐中,大部分燃料在常態(tài)運行時,燃料層厚度不應超過170~180毫米;煤層厚度建議為100~130毫米[1-2]。雨天煤濕時宜采用厚煤層慢速度燃燒。
供熱鍋爐的煤層厚度一般有相應要求,當煤種改變時才會做相應改變。眾所周知,燃料的含水量越高,其著火就會延后。相應其煤層厚度應相應增加。
在整個采暖期,熱負荷是從最小---最大---最小在不斷變化的,最好始終保持鍋爐在高負荷的狀態(tài)下運行。為此,鍋爐房的鍋爐臺數(shù)最好為3---4臺,用運行的鍋爐臺數(shù)來調整和適應采暖熱負荷的變化。
根據(jù)經驗一次水熱網(wǎng)系統(tǒng)應控制在1.2---1.5公斤/平方米以內,二次水熱網(wǎng)系統(tǒng)和直供系統(tǒng)應控制在2---3公斤/平方米以內。
一次熱網(wǎng)系統(tǒng)補水量宜小于循環(huán)流量的0.5%左右,二次熱網(wǎng)系統(tǒng)補水量宜小于循環(huán)流量的1%左右。
鍋爐鼓引風機選型是否合理,直接影響鍋爐的燃燒和出力,海拔和沿海地區(qū)相比,必須考慮當?shù)卮髿鈮簩囊L機出力的影響,還有鼓引風機的實際效率。鍋爐生產單位多數(shù)都在沿海地區(qū),如果不對這些因素進行分析,直接使用鍋爐廠配。故引風機加變頻控制,由于鍋爐在整個供暖期內95~98%的時間因為非滿負荷運行[1-2],因此采用此項技術,可降低風機能耗。這樣不但提高了供熱行業(yè)的社會效益和經濟效益,而且還促進了節(jié)能環(huán)保產業(yè)的發(fā)展,使節(jié)能服務實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
[1]李正君.淺談怎樣提高鍋爐熱效率[J].企業(yè)家天地(理論版). 2011(06)
[2]沈美華.石斌.提高工業(yè)鍋爐熱工效率的主要因素分析[J].化學工程與裝備.2012(05)
[3]李東冬.淺談DHL58MW鍋爐供熱運行調節(jié)[J].科技傳播. 2011(08)
[4]閆輝.供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保技術研究[J].電源技術應用.2014 (02)
[5]楊忠實.關于供熱鍋爐節(jié)能環(huán)保技術的探索[J].科技傳播.2013(06)
徐建軍(1968-),男,吉林長春人,工程師,大學,研究方向:暖通。