论文部分内容阅读
摘 要 近年来爆发的全球能源危机，各种燃料的价格都在逐年上涨，工业锅炉这个“耗能大户”中所消耗的成本占到了总运行成本的很大比例。在保证锅炉供汽可靠和安全运行的前提下，降低燃料成本费用，提高锅炉运行效率已经成为了全社会相关人士的关注热点。本文从燃料选取要合理、燃烧过程中配风要合理、过量空气系数要合理、控制漏风等方面就锅炉运行效率的提高措施进行了较为深入的探讨。
关键词 锅炉；运行效率；提高措施
中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0155-01
工业锅炉是国民经济发展中不可或缺的重要设备，但也是主要的耗能设备之一。为了能够让工业锅炉实现可靠、安全、高效地运行，务必要确保其有较佳的设计安装和精心的调试运行。近年来爆发的全球能源危机，各种燃料的价格都在逐年上涨，工业锅炉这个“耗能大户”中所消耗的成本占到了总运行成本的很大比例。随着2010年12月1日TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》的实施以来，锅炉的节能工作逐步推动并全面展开，对锅炉的运行效率提出了更高的要求。所以，在保证锅炉供汽可靠和安全运行的前提下，降低燃料成本费用，提高锅炉运行效率已经成为了全社会相关人士的关注热点，本文结合笔者多年从事工业锅炉的实际经验，就提高锅炉运行效率措施进行探讨。
1 锅炉的运行和维护
通常而言，新安装调试后的锅炉往往会运行较好，但是为了维持期最优化的设备性能，要在锅炉运行一段时间后进行有效的维护，以此来避免出现运行效率低下、运行故障发生的问题。锅炉在连续负荷的情况下，往往能够保持较高的效率运行；但若锅炉运行在热备用、频繁启停、低负荷或负荷波动的状态下，那么其运行效率会降低。在锅炉的运行过程中，要尽量少用手动控制和人工操作，多采用自动控制系统和成熟的技术来取代。锅炉的运行和维护应该注意以下一些问题。
1）對锅炉的各项热损失予以明确。
①不能完全利用进入锅炉的燃料所包含能量，总是会伴随着烟气，有未完全燃烧的燃料排出锅炉；②烟气排放损失会随着燃烧空气的增加而增加；③由于锅炉燃料基本都会含有氢元素，与氧气一起燃烧会出现水蒸气，而水蒸气中又会含有汽化潜热，这部分能量会随着烟气的排放而损失。
2）散热损失。
现代工业锅炉通常会有1%的输入热量属于散热损失，甚至还有一些保温层损坏或者保温性能不好的旧锅炉散热损失高达10%。而在锅炉点火运行期间，锅炉的散热损失基本恒定，这也就意味着若锅炉长期处于低负荷运行状态时，那么锅炉的散热损失就会较多。
3）锅炉水位控制系统。
连续比例给水系统是最佳的蒸汽锅炉给水控制方法，它能够稳定锅炉的燃烧和运行压力。若蒸汽负荷变化很大，那么为了确保锅炉供汽稳定、安全，避免出现蒸汽携带和汽水共腾现象，锅炉可采用二元给水控制系统。
4）污染物排放。
污染物排放与能源效率存在着较为紧密的关系。锅炉实现高效运行，可以确保污染物（如二氧化碳等）的排放处于最低水平。
5）清洁换热表面。
锅炉水侧和烟气侧的换热表面都会出现结垢的现象，而结垢又会降低锅炉的运行效率。据统计，排烟温度每超过正常烟温20摄氏度，那么就会将降低锅炉运行效率的1个百分点。在这种情况下，就必须要指派专业人员定期对锅炉的烟侧或水侧位置进行维护清垢。
6）锅炉设备运行计划。
随着燃烧功率的变化，锅炉的运行效率也会变化。只有同时运行多台锅炉运行，才能够更好地满足负荷的变化，但是这样一来，就会使总的锅炉效率降低。各台锅炉的启停顺序要基于负荷需求的计划来进行制订。
7）运行记录。
对水处理和锅炉的运行记录进行定期分析，有利于及时发现锅炉故障的苗头，也有利于判断锅炉是否正常运行。
8）最好的运行方式。
锅炉的运行效率会受到锅炉运行方式的较大影响。主要
考虑：
①为了防止锅炉处于低负荷运行，可减少锅炉的运行台数；
②为了减小锅炉间断的负荷波动，可有效管理蒸汽需求，或者安装蒸汽蓄热器。
③通过安装风机隔离板或者烟道闸门的方式来降低备用锅炉的热损失，也能够最大程度减少备用锅炉的台数。
2 锅炉运行效率的提高措施
1）燃料选取要合理。
提高锅炉运行效率、确保锅炉实现良好运行的关键环节之一就是要选择好燃料。在价格一定的条件下，所选择的燃料应该要尽量要是高发热量的，燃料的水分和粒度也应该满足相关的要求。如在煤炭燃烧的过程中，往往会受到煤细度的影响。基于燃烧反应理论来看，粒子的直径与氧原子向煤微小粒子表面的扩散速度成反比，由此可见，在同样的反应时间内，较细的煤粉往往会更加完全地燃烧，但是要制的较细的煤粉，那么就必然会让制粉环节的成本得以增加，因此，要综合考虑制粉成本和煤粉的燃烧效率。
2）燃烧过程中配风要合理。
在锅炉的燃烧过程中，燃料的燃烧会受到配风比例和配风方式的直接影响，而燃烧方式以及燃烧器的旋流强度、摆角、组合方式也会影响到火焰的燃烧效果，进而造成锅炉效率变化。合理的配风主要是保证有充分的氧气在炉膛内，能够让燃料有充分的时间来进行燃烧，这样可以有效地避免出现不完全燃烧热损失的情况。
3）过量空气系数要合理。
过量空气系数是指实际供给的空气量与理论空气量的比值。若过量空气系数增大，那么就会增加排烟量，提高排烟热损失。而燃料若能够较为完全地燃烧，那么就会降低固体的不完全燃烧损失和气体的不完全燃烧热损失。据统计，只要在正常的范围内变动炉膛出口的过量空气系数，那么基本上就不会影响到影响排烟温度的结果。过量空气系数会对排烟热损失的大小和锅炉燃烧的好坏造成直接地影响，若能够对锅炉的过量空气系数进行准确地监督和测定，那么也就能够让锅炉实现经济运行。
4）控制漏风。
锅炉的烟道、制粉系统、炉膛是漏风的主要发生部位，锅炉的运行效率会受到漏风的直接影响。炉底漏风是炉膛主要的漏风现象，会有大量的冷风从安装测点、炉顶、炉底、入孔门、看火孔等处进入炉膛，这会对锅炉的安全正常运行和经济性造成严重影响。漏风现象会降低炉膛的温度，因此，只有增加燃料量的投入，才能够确保原有的出力，但是这样又会让排烟热损失大幅度提高。
3 结束语
总之，在工业锅炉的运行过程中，只有加强技术管理，燃料选取要合理、燃烧过程中配风要合理、过量空气系数要合理，同时有效地控制漏风，才能够确保锅炉处于高效率运行。
参考文献
[1]焦宏杰.工业锅炉能耗现状分析与节能措施[J].科技创新与应用，2014（10）.
[2]薛峰，李茂东.2 t/h燃气锅炉的节能分析[J].节能技术，2011（04）.
关键词 锅炉；运行效率；提高措施
中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）20-0155-01
工业锅炉是国民经济发展中不可或缺的重要设备，但也是主要的耗能设备之一。为了能够让工业锅炉实现可靠、安全、高效地运行，务必要确保其有较佳的设计安装和精心的调试运行。近年来爆发的全球能源危机，各种燃料的价格都在逐年上涨，工业锅炉这个“耗能大户”中所消耗的成本占到了总运行成本的很大比例。随着2010年12月1日TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》的实施以来，锅炉的节能工作逐步推动并全面展开，对锅炉的运行效率提出了更高的要求。所以，在保证锅炉供汽可靠和安全运行的前提下，降低燃料成本费用，提高锅炉运行效率已经成为了全社会相关人士的关注热点，本文结合笔者多年从事工业锅炉的实际经验，就提高锅炉运行效率措施进行探讨。
1 锅炉的运行和维护
通常而言，新安装调试后的锅炉往往会运行较好，但是为了维持期最优化的设备性能，要在锅炉运行一段时间后进行有效的维护，以此来避免出现运行效率低下、运行故障发生的问题。锅炉在连续负荷的情况下，往往能够保持较高的效率运行；但若锅炉运行在热备用、频繁启停、低负荷或负荷波动的状态下，那么其运行效率会降低。在锅炉的运行过程中，要尽量少用手动控制和人工操作，多采用自动控制系统和成熟的技术来取代。锅炉的运行和维护应该注意以下一些问题。
1）對锅炉的各项热损失予以明确。
①不能完全利用进入锅炉的燃料所包含能量，总是会伴随着烟气，有未完全燃烧的燃料排出锅炉；②烟气排放损失会随着燃烧空气的增加而增加；③由于锅炉燃料基本都会含有氢元素，与氧气一起燃烧会出现水蒸气，而水蒸气中又会含有汽化潜热，这部分能量会随着烟气的排放而损失。
2）散热损失。
现代工业锅炉通常会有1%的输入热量属于散热损失，甚至还有一些保温层损坏或者保温性能不好的旧锅炉散热损失高达10%。而在锅炉点火运行期间，锅炉的散热损失基本恒定，这也就意味着若锅炉长期处于低负荷运行状态时，那么锅炉的散热损失就会较多。
3）锅炉水位控制系统。
连续比例给水系统是最佳的蒸汽锅炉给水控制方法，它能够稳定锅炉的燃烧和运行压力。若蒸汽负荷变化很大，那么为了确保锅炉供汽稳定、安全，避免出现蒸汽携带和汽水共腾现象，锅炉可采用二元给水控制系统。
4）污染物排放。
污染物排放与能源效率存在着较为紧密的关系。锅炉实现高效运行，可以确保污染物（如二氧化碳等）的排放处于最低水平。
5）清洁换热表面。
锅炉水侧和烟气侧的换热表面都会出现结垢的现象，而结垢又会降低锅炉的运行效率。据统计，排烟温度每超过正常烟温20摄氏度，那么就会将降低锅炉运行效率的1个百分点。在这种情况下，就必须要指派专业人员定期对锅炉的烟侧或水侧位置进行维护清垢。
6）锅炉设备运行计划。
随着燃烧功率的变化，锅炉的运行效率也会变化。只有同时运行多台锅炉运行，才能够更好地满足负荷的变化，但是这样一来，就会使总的锅炉效率降低。各台锅炉的启停顺序要基于负荷需求的计划来进行制订。
7）运行记录。
对水处理和锅炉的运行记录进行定期分析，有利于及时发现锅炉故障的苗头，也有利于判断锅炉是否正常运行。
8）最好的运行方式。
锅炉的运行效率会受到锅炉运行方式的较大影响。主要
考虑：
①为了防止锅炉处于低负荷运行，可减少锅炉的运行台数；
②为了减小锅炉间断的负荷波动，可有效管理蒸汽需求，或者安装蒸汽蓄热器。
③通过安装风机隔离板或者烟道闸门的方式来降低备用锅炉的热损失，也能够最大程度减少备用锅炉的台数。
2 锅炉运行效率的提高措施
1）燃料选取要合理。
提高锅炉运行效率、确保锅炉实现良好运行的关键环节之一就是要选择好燃料。在价格一定的条件下，所选择的燃料应该要尽量要是高发热量的，燃料的水分和粒度也应该满足相关的要求。如在煤炭燃烧的过程中，往往会受到煤细度的影响。基于燃烧反应理论来看，粒子的直径与氧原子向煤微小粒子表面的扩散速度成反比，由此可见，在同样的反应时间内，较细的煤粉往往会更加完全地燃烧，但是要制的较细的煤粉，那么就必然会让制粉环节的成本得以增加，因此，要综合考虑制粉成本和煤粉的燃烧效率。
2）燃烧过程中配风要合理。
在锅炉的燃烧过程中，燃料的燃烧会受到配风比例和配风方式的直接影响，而燃烧方式以及燃烧器的旋流强度、摆角、组合方式也会影响到火焰的燃烧效果，进而造成锅炉效率变化。合理的配风主要是保证有充分的氧气在炉膛内，能够让燃料有充分的时间来进行燃烧，这样可以有效地避免出现不完全燃烧热损失的情况。
3）过量空气系数要合理。
过量空气系数是指实际供给的空气量与理论空气量的比值。若过量空气系数增大，那么就会增加排烟量，提高排烟热损失。而燃料若能够较为完全地燃烧，那么就会降低固体的不完全燃烧损失和气体的不完全燃烧热损失。据统计，只要在正常的范围内变动炉膛出口的过量空气系数，那么基本上就不会影响到影响排烟温度的结果。过量空气系数会对排烟热损失的大小和锅炉燃烧的好坏造成直接地影响，若能够对锅炉的过量空气系数进行准确地监督和测定，那么也就能够让锅炉实现经济运行。
4）控制漏风。
锅炉的烟道、制粉系统、炉膛是漏风的主要发生部位，锅炉的运行效率会受到漏风的直接影响。炉底漏风是炉膛主要的漏风现象，会有大量的冷风从安装测点、炉顶、炉底、入孔门、看火孔等处进入炉膛，这会对锅炉的安全正常运行和经济性造成严重影响。漏风现象会降低炉膛的温度，因此，只有增加燃料量的投入，才能够确保原有的出力，但是这样又会让排烟热损失大幅度提高。
3 结束语
总之，在工业锅炉的运行过程中，只有加强技术管理，燃料选取要合理、燃烧过程中配风要合理、过量空气系数要合理，同时有效地控制漏风，才能够确保锅炉处于高效率运行。
参考文献
[1]焦宏杰.工业锅炉能耗现状分析与节能措施[J].科技创新与应用，2014（10）.
[2]薛峰，李茂东.2 t/h燃气锅炉的节能分析[J].节能技术，2011（04）.