提高供暖热水锅炉的燃烧效率探讨

侯 红 霞

(山西省大同煤矿集团平旺物业管理公司，山西 大同 037003)

提高供暖热水锅炉的燃烧效率探讨

侯 红 霞

(山西省大同煤矿集团平旺物业管理公司，山西 大同 037003)

为提高锅炉的燃烧热效率，对锅炉燃烧工况的调节，炉膛温度，过量空气系数等几个影响燃烧效率的因素进行了探讨，研究了提高燃烧效率的新技术、新方法，以期在保证良好的供暖质量前提下，达到节能降耗的目的。

锅炉，燃烧效率，炉膛温度，调节

据2003年统计，我国在用工业锅炉保有量为52.74万台，总装容量为1 254 GW；在用热水锅炉保有量为16.938万台，总装容量为497.54 GW。我国燃煤设备的平均热效率如表1所示，电厂锅炉及工业锅炉总装容量巨大，无论是从我国锅炉工业整体布局来看，还是从单台锅炉本身来看，都有很大的节能潜力。

表1 我国燃煤设备的平均热效率

供热系统作为能源的直接消耗者和热能的提供者，对于区域锅炉房供热、煤、水、电的消耗是构成供热成本的主要部分，也是节能减排控制的主要内容。同煤集团平旺物业管辖的校北街20 t锅炉房，现有DHL1200×104-13/130/70-AⅡ热水锅炉3台，供热面积近40万m2，供热半径为800 m，是对用户直接供暖的锅炉房之一。锅炉的燃烧状况直接影响供暖系统本身的综合热效率，为此改进锅炉燃烧状况，提高锅炉热效率对节约能源、保护环境至关重要。

1 炉膛燃烧工况的调节

1.1 燃烧调节

由于锅炉要保持在一定压力下使用，因此必须依据负荷的变化调节燃烧，相应增减燃料的供给量。随着燃料量的增减，必须相应调整空气量，以及煤层、炉膛负压等的调节，只有科学地控制燃烧，使锅炉在最佳状态下运行，才能有效地提高热效率。

锅炉的节能主要在于燃烧，而燃烧的关键主要在于炉拱。炉拱的主要作用是储蓄热量，调整燃烧中心，迫使主燃区后部高温烟气流向炉排前部，提高前拱温度，保证点火燃烧所需要的热量，强化引燃及保温促燃，提高炉膛温度，加速新煤着火。其次是延长烟气流程，加强炉内气流的混合和搅动，促进燃料充分燃烧，减少热损失。校20 t锅炉沿用传统的45°倾斜高而短的前拱，和12°倾斜低而长的后拱，大量改造实践证明，后拱倾角取12°为宜，它可以使烟气在后拱出口获得足够的流速，引燃和燃烧都可以达到很好的效果，同时保持拱面的光洁度，对炉膛热辐射起到好的作用，强化了炉膛的燃烧。

1.2 煤层和火床燃烧的调节

校北街20 t锅炉房采用，由山西恒昌锅炉设备有限公司生产的型号为SFM辊式分层给煤机，它采用的倾斜筛，能使落到炉排上的煤层均匀疏松，大块在下，中块在中，小块在上，使得燃煤层的透气性较好，燃烧效果好，煤的利用率高。煤层大、中、小均匀分布，增大了煤与下部来的空气的接触面积，避免了炉排上出现火口，能显著地提高火床热强度，使煤层充分彻底地燃烧，大大提高了燃烧效率。炉膛保持这样的稳定燃烧，也减少不必要的拨火操作。校20 t锅炉的煤层一般控制在140 mm左右，煤层太厚，未燃尽的煤增多，使得大量煤来不及燃尽就随着煤渣掉入出渣口，灰渣可燃物的含量增大，浪费了能源，增加了成本，出渣机也受到一定的损坏。煤层太薄，若通风增加时，给风会将煤层吹散，形成火口，炉排上的火床会缩短或偏燃，严重影响火床的正常燃烧，使得炉膛温度下降，降低了燃烧率，因此保持火床厚度均匀非常重要。此外，提高燃烧温度，还有利于防止受热面的低温腐蚀的发生。

1.3 炉膛负压的调节

锅炉正常运行时，保证炉膛在负压20 Pa～30 Pa下运行，负压值过小，火焰可能喷出，损坏设备或灼伤人员；负压值过高，会吸入过多的冷空气，降低炉膛温度，燃烧不稳定，增加热损失。炉膛负压的大小，主要取决于风量。风量的大小必须与炉膛燃烧工况相适当，当送风量大而引风量小时，炉膛负压小；送风量小而引风量大时，炉膛负压大。风量是否适当，可通过观察火焰的颜色来大致判断燃烧状态，风量过大时，火焰白亮刺眼；风量过小时，火焰呈暗红或暗黄色；风量适当时，火焰呈麦黄色(亮黄色)。

1.4 燃烧调节的要领

1)燃烧量与燃烧所需空气量要相配合适，并使煤与空气混合接触。

2)炉膛应尽量保持一定高温，避免煤层、风量的频繁大幅度调整，要减少开停炉次数，以达到最佳燃烧状态。

3)应保持火焰在炉内合理均布，防止火焰对锅炉本体及砖墙造成强烈冲刷。

4)不能骤然增减燃煤量，且分布均匀。增加燃煤量时，应首先增加通风量；减弱通风量时，则首先减少燃煤供应量，绝不可以颠倒程序。

5)防止不必要的空气侵入炉内，以保持炉内高温，减少热损失。

6)调整炉排转数，适当延长煤在炉内停留时间(不低于30 min～40 min)，保证燃煤在炉膛有足够的燃烧时间，防止出现燃烧不均匀和避免结焦。

7)正在燃烧时，防止出现燃烧气体外漏，以免烧坏绝热材料及保湿材料，在操作中应监视风压表，调整通风压力，使其保持稳定。

8)在保证锅炉受热面不结露的前提下，尽量降低排烟温度。

2 炉膛温度对热效率的影响

1)校20 t锅炉是直接供暖锅炉，在北方冬季昼夜温差较大，锅炉运行中，要随时注意锅炉及管道上的压力表、温度计的数值变化，并根据室外气温的变化进行锅炉负荷的调节，网路供水温度改变要逐步进行，每小时水温升高或降低不宜大于20 ℃，以免管道产生不正常的温度应力。对各外循环回路中加调节阀的热水锅炉，运行中要经常比较各水循环回路的回水温度，要注意调整使其温度偏差不超过10 ℃。维护好外网正常运行，避免发生故障，使大量冷水或低温度的回水，直接回到了锅炉中使炉膛温度下降，影响了炉膛正常的燃烧，降低了锅炉的燃烧效率。因此要注意炉膛的温度条件，对炉膛温度进行相应的控制，提高燃烧时的炉膛温度，使锅炉在接近额定参数下运行，这也是节约燃料，减少设备维修，使锅炉达到高效率的途径。

2)要提高炉膛回水温度，尽量减少大量的冷水直接补到锅炉的回水上，我们从以下方面进行改造：

a.安装空气预热器，利用空气吸收烟气热量，进一步降低排烟温度，提高锅炉效率，节省燃料；提高炉膛的温度水平，改善燃料的着火与燃烧条件，减少不完全燃烧损失，有助于提高燃烧效率。

b.安装省煤器，利用给水吸收烟气热量，可降低锅炉排烟温度，减少排烟热损失，提高回水温度，节省燃料，提高锅炉效率，又利于炉膛温度的提升。

c.要充分做好供热系统的保温工作，防止管网和锅炉本体等的散热损失。应最大限度地减少系统补水量和锅炉的排污水量，既节约用水，又有利于热网的稳定，重要的是降低了锅炉加热冷水消耗的热量，提高了炉膛温度。

3 过量空气系数

在保证燃料完全燃烧的前提下，应尽量减少过量空气系数，我们通常一般认为在1.2～1.4比较合适，在工作中控制这个系数有难度，这就要求司炉人员要精心操作，仔细观察，要从炉膛火焰、烟气颜色、炉膛负压等参数来综合判断过量空气的大小，在负荷增加时，应先增加引风，后增加送风，炉排转速加快，增加给煤量，以强化燃烧。在负荷减少时，应先减少送风，后减少引风，炉排转速降低，减少给煤量，控制好燃料的燃烧，从而提高燃烧效率。

在锅炉运行中，针对上述影响燃烧效率的各种因素，我们要精心操作、严格控制、从工作中的点滴做起，尽量使锅炉在额定参数下运行。积累工作中的经验，探索和研究提高燃烧效率的新技术、新方法，来不断提高锅炉的燃烧热效率，达到节能降耗，经济运行的目的。

[1] 沈祥智,吴金星.工业及电厂锅炉节能技术[M].北京：化学工业出版社，2013.

[2] 李显海.工业锅炉节能改造技术与工程实例[M].北京：金盾出版社，2012.

[3] 张 蕾，冯 飞，涂中强，等.锅炉设备及运行[M].北京：化学工业出版社，2011.

[4] 司炉读本[M].第4版.北京：中国劳动社会保障出版社，2002.

On exploration of improving combustion efficiency of heating boilers

HOU Hong-xia

(PingwangLogisticsManagementCompany,DatongCoalMineGroupofShanxi,Datong037003,China)

In order to enhance the boilers’ combustion efficiency, the paper explores some factors affecting the combustion efficiency, including the adjustment of combustion conditions of boilers, furnace box temperature, and excess air coefficient, and researches the new techniques and methods to improve the combustion efficiency with the premise of ensuring better heating quality to achieve the energy-saving and consumption reduction.

boiler, combustion efficiency, furnace box temperature, adjustment

2014-07-17

侯红霞(1973- )，女，工程师

1009-6825(2014)27-0140-02

TU832

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