張偉 馬向波 楊立華

【摘 ?要】注汽鍋爐的熱損失當(dāng)中，排煙損失是最大的一項(xiàng)，一般占到7～8%，機(jī)械不完全燃燒損失占到1～2%，而化學(xué)不完全燃燒損失、散熱損失、灰渣物理顯熱損失只占很少份額。所以在研究鍋爐經(jīng)濟(jì)性時(shí)應(yīng)重點(diǎn)控制排煙損失和機(jī)械不完全燃燒損失，而影響排煙損失的主要是排煙量（用排煙氧量來(lái)標(biāo)志大?。┖团艧煖囟?，影響機(jī)械不完全燃燒損失的主要是飛灰可燃物含量，這三個(gè)指標(biāo)是研究鍋爐效率最應(yīng)注意的。

【關(guān)鍵詞】注汽鍋爐;排煙損失;機(jī)械不完全熱損失

我所在單位的注汽鍋爐由于長(zhǎng)期運(yùn)行設(shè)備老化或因其它原因造成熱效率逐漸降低，雖然通過(guò)調(diào)整爐膛內(nèi)火焰形狀，改變?nèi)剂蠝囟?、壓力、流量等措施可以改善一些，但是仍然沒(méi)有解決問(wèn)題。通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)燃燒各參數(shù)，發(fā)現(xiàn)排煙熱損失在鍋爐各項(xiàng)熱損失中所占比例最大。一般情況下，排煙溫度每升高15℃，排煙損失約增加1%，同時(shí)也對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。

1、排煙溫度高的原因

在理論分析與總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)排煙溫度升高的原因進(jìn)行了總結(jié)，其主要原因有以下幾個(gè)方面：

（1）爐膛系統(tǒng)漏風(fēng);

（2）過(guò)?？諝饬看?

（3）受熱面積灰;

（4）對(duì)流段入口水溫高;

（5）燃料溫度低;

2、排煙溫度高的原因分析及解決措施：

2.1漏風(fēng)

（1）分析

漏風(fēng)是指爐膛及煙道漏風(fēng)，是排煙溫度升高的主要原因之一，重點(diǎn)是輻射段末端爐管入、出口，特別是與對(duì)流段連接部位，由于管線振動(dòng)造成與爐管接觸的爐襯松脫，另外在鍋爐搬遷時(shí)，需要將對(duì)流段與輻射段分離，爐管的連接部位拆卸過(guò)程中，發(fā)生碰撞位移，爐膛煙氣長(zhǎng)期沖刷，致使間隙逐漸增大;爐膛尾部安裝有可以人員進(jìn)出的爐門，通過(guò)保溫棉密封爐門四周，如果爐門安裝過(guò)程中保溫棉部分掉落，造成縫隙，煙氣流會(huì)從此處沖出。這是設(shè)備運(yùn)行管理、檢修以及設(shè)備結(jié)構(gòu)有關(guān)的問(wèn)題。

（2）措施

大修、小修中鍋爐本體采用密封比較好的門、孔結(jié)構(gòu)。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)爐體的檢查，發(fā)現(xiàn)密封出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施。進(jìn)入爐膛檢修工作完成后，應(yīng)對(duì)門、孔等部位進(jìn)行密封，保證密封質(zhì)量。經(jīng)驗(yàn)表明，這一措施可降低排煙溫度約2-3℃。

2.2過(guò)?？諝饬看?/p>

（1）分析

鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中，為了保證鍋爐安全燃燒，送入爐膛的實(shí)際空氣量往往大于燃料完全燃燒的理論空氣量，如果空氣量不足，會(huì)造成爐膛火焰發(fā)暗，發(fā)軟，甚至燃燒不完全而冒煙煙，為防止這種情況的發(fā)生，操作人員往往將風(fēng)門開度調(diào)大，從而導(dǎo)致排煙量過(guò)大，排煙溫度升高。

（2）措施

設(shè)計(jì)合理的燃料空氣比例，并測(cè)量煙氣中的含氧量，防止實(shí)際運(yùn)行中過(guò)剩空氣量偏大。但空氣量也不能過(guò)低，否則會(huì)導(dǎo)致火焰軟散，熱效率低，因此，要根據(jù)原始設(shè)計(jì)及設(shè)備的具體狀況來(lái)決定燃料空氣配比比例。

2.3 受熱面積灰

（1）分析

受熱面積灰指鍋爐受熱面積灰、結(jié)焦，鍋爐受熱面積灰將使受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低，鍋爐吸熱量降低，煙氣放熱量減少，從而導(dǎo)致排煙溫度升高。

（2）措施

運(yùn)行中加強(qiáng)鍋爐吹灰，適當(dāng)縮短吹灰間隔;及時(shí)調(diào)整燃燒，防止冒黑煙，保持各受熱面的清潔，控制爐膛壓力0.5KP以下。

2.4 對(duì)流段入口水溫高

由于給水預(yù)熱器旁通閥開度控制不當(dāng)，或在夏季鍋爐給水預(yù)熱器入口水溫度高，導(dǎo)致對(duì)流段入口水溫升高，給水在對(duì)流段吸收的熱量少，從而使排煙溫度升高。但如果對(duì)流段入口給水溫度控制過(guò)低，低于煙氣的露點(diǎn)溫度，會(huì)在對(duì)流段翅片管發(fā)生低溫腐蝕，所以要根據(jù)環(huán)境溫度變化的規(guī)律，及時(shí)調(diào)整對(duì)流段入口水溫，一般控制在116～138℃。

2.5燃油溫度低

燃油溫度低，會(huì)引起火焰燃燒不良，造成排煙溫度升高，適當(dāng)?shù)奶岣呷加蜏囟?，可以解決這一問(wèn)題，試驗(yàn)證明，燃油溫度由75℃提高至80℃后，排煙溫度可降低3～4℃，但燃油溫度不易過(guò)高以防止揮發(fā)成分爆燃。

3.通過(guò)設(shè)備改進(jìn)，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)降低排煙熱損失，提高鍋爐熱效率，提高鍋爐運(yùn)行安全性。

在實(shí)踐中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際測(cè)試的結(jié)果表明，合理的配風(fēng)及良好的霧化對(duì)降低排煙溫度起著重要的作用。

3.1設(shè)計(jì)、調(diào)試“燃燒自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)”改善配風(fēng)

我單位的注汽鍋爐均使用北美燃燒器，在燃燒控制方式上采用原鍋爐配套的風(fēng)門調(diào)節(jié)方式，不能自動(dòng)跟蹤分析鍋爐煙氣變化，鍋爐燃燒受各種參數(shù)變化影響較大，如果未及時(shí)調(diào)整燃燒參數(shù)，導(dǎo)致燃燒器瓦口嚴(yán)重結(jié)焦，容易發(fā)生二次燃燒等嚴(yán)重事故。針對(duì)這一情況，在作業(yè)區(qū)技術(shù)部門的幫助指導(dǎo)下，設(shè)計(jì)并調(diào)試“燃燒自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)”。如圖所示：

安裝在煙道內(nèi)的氧化鋯氧含量分析儀將數(shù)據(jù)傳送到鍋爐控制主機(jī)，經(jīng)過(guò)PID調(diào)節(jié)程序的內(nèi)部運(yùn)算，輸出一個(gè)變量控制信號(hào)，傳遞給風(fēng)機(jī)變頻，通過(guò)這種閉環(huán)控制系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)頻率，改變進(jìn)入爐膛的空氣量，使燃料空氣比例保持在最佳狀態(tài)，從而達(dá)到穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)控制鍋爐燃燒的目的。

通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用，收到了很好的效果。由于采用PID運(yùn)算控制，提高了其控制精度，提高了鍋爐的燃燒效率。該項(xiàng)目在我中心站的兩臺(tái)鍋爐實(shí)施，鍋爐平均煙溫由243.6℃下降到227.1℃，下降了16.5℃，由理論數(shù)據(jù)得出，鍋爐煙溫每降低15℃，鍋爐熱效率提高1%。即鍋爐熱效率提高1.1%。利用KM900煙氣分析儀測(cè)試，實(shí)測(cè)鍋爐的平均熱效率由81.93%提高到83.24%，提高了1.31%，節(jié)能效果明顯，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性也有了較大的提高。

3.2設(shè)計(jì)調(diào)試“霧化自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)”確保良好的霧化

我單位注汽鍋爐在霧化控制上采用原鍋爐配套的氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥，由于使用期限較長(zhǎng)，閥體、閥芯腐蝕磨損嚴(yán)重，不能自動(dòng)跟蹤控制霧化壓力，鍋爐燃燒受霧化壓力影響較大，霧化效果差，嚴(yán)重影響鍋爐高效、穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)與作業(yè)區(qū)技術(shù)組結(jié)合，設(shè)計(jì)并調(diào)試“霧化自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)”。如圖所示：

通過(guò)壓力變送器采集壓力信號(hào)，傳送到PID調(diào)節(jié)儀，經(jīng)過(guò)PID調(diào)節(jié)儀的內(nèi)部運(yùn)算，輸出一個(gè)4-20mA的電流控制信號(hào)，傳遞給霧化電動(dòng)閥，通過(guò)這種閉環(huán)控制系統(tǒng)，準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)霧化電動(dòng)閥的開度，從而達(dá)到穩(wěn)定控制霧化壓力的目的。

通過(guò)對(duì)排煙溫度升高的各種原因進(jìn)行了分析，找到了幾點(diǎn)引起排煙溫度升高的因素，并提出了一些簡(jiǎn)單可行的措施和方案，為鍋爐設(shè)計(jì)和設(shè)備改造治理、降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張永照 ?陳聽寬 ?工業(yè)鍋爐 ? 北京 ? 機(jī)械工業(yè)出版社 ?1985

[2] 徐 ?東 注汽系統(tǒng)熱效率 ?遼寧 ?石油鉆采工藝 ?2003

（作者單位：中油遼河油田公司曙光采油廠）