一台QXL72-1.6/150/90-AⅡ锅炉能效测试及分析

王瑞斌(沈阳特种设备检测研究院,辽宁沈阳 110035)



一台QXL72-1.6/150/90-AⅡ锅炉能效测试及分析

王瑞斌
(沈阳特种设备检测研究院,辽宁沈阳 110035)

【摘 要】工业锅炉主要用于工厂动力、建筑采暖等领域。在当前能源资源紧张,节能减排形势日趋严峻的情况下,部分工业锅炉在实际运行中出力不足、热效率偏低等缺点大大增加了企业运营成本,特别是当煤种多变、煤质较差时问题更加严重[1]。在能效测试的基础上,对一台QXL72-1.6/ 150/90-AⅡ型锅炉运行热效率低的原因进行了分析。从排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、散热损失及灰渣物理热损失5各方面提出了提高锅炉热效率的有效措施。

【关键词】链条锅炉 能效测试 热效率 节能

1 引言

如何使链条炉排锅炉的效率达到或接近设计效率是一项重要课题，这就要求我们分析影响锅炉运行效率的各种不利因素，进而采取相应的措施去消除或减小其不利影响，以使锅炉的热效率得到提高。

下面根据工业锅炉热工性能试验规程的热效率反平衡测量法，对某供暖公司QXL72-1.6/150/90-AⅡ型锅炉进行能效测试，分析各项热损失产生的原因，并提出减少热损失，提高锅炉热效率的途径。

2 能效测试

供暖公司所使用的QXL72-1.6/150/90-AⅡ型热水锅炉于2009年2月投入使用。锅炉设计参数如表1。

本次测试为摸清其实际运行热效率，在司炉人员认为最佳状态下(炉排转速、风量、煤层厚度同定)采用反平衡法对该锅炉进行能效测试。测试结果如表2。

3 影响热效率的主要因素

3.1 排烟热损失

排烟热损失是烟气离开锅炉末级受热面带走的部分热量， 是锅炉最主要的热损失。排烟热损失主要取决于排烟温度和过量空气系数的大小。

(1)排烟温度。锅炉排烟温度为212℃，高于设计值的170。停炉检查炉膛发现该炉水冷壁管和对流管有堵灰现象，检查锅筒发现锅筒内壁结垢约2～3mm，为灰白色坚硬片状垢，对流管管口处可见垢层厚约3～4mm，对水冷壁管做割管检查发现垢7～9mm。锅炉引风机、煤闸板损坏无法随煤质变化调节给煤量、引风量，引风机长期开度过大，导致锅炉过量空气系数偏高，炉膛内大量热量被过量空气带走造成排烟热损失升高。(2)过量空气系数。锅炉运行中炉膛及烟风道不同程度的漏风现象，送引风配风不合理会造成空气过剩系数偏大，2.46远高于规定的1.75。炉排布风横向不均，炉排部分煤层过早燃尽，一定程度上增大了过量空气系数。

3.2 化学不完全燃烧热损失

化学不完全燃烧热损失主要受空气过剩系数的影响。在过量空气系数为2.46的情况下，炉膛温度低，导致不完全燃烧热损失增大，CO含量在545ppm，q3为0.5%。

3.3 机械不完全燃烧热损失

机械不完全燃烧热损失指固体碳颗粒在炉内未完全燃烧即随飞灰和炉渣一同排出炉外而造成的热损失，由飞灰不完全燃烧热损失和炉渣不完全燃烧热损失两部分组成[3]。该锅炉飞灰可燃物含量达到18.84%，炉渣可燃物含量22.76%，煤炭燃烧不充分导致q4高达17.57%。而造成这些的原因主要有:

(1)燃料保存不完善，水分过大，以至于燃烧结束时煤炭颗粒还未完全燃烬；煤炭颗粒过大也会导致固体碳不完全燃烧。(2)煤层过厚，导致燃烧不完全；进煤速度过快，煤炭在炉膛内来不及完全燃烧；风煤配比不合适，不能提供适合煤炭充分燃烧的空气量。(3)粉煤偏多，煤层堆压过实透风性差，燃烧不充分，固体不完全燃烧热损失高。(4)炉排布风横向不均，炉排部分煤层燃烧不充分，炉渣含碳量高，导致固体不完全燃烧损失增加，锅炉热效率降低。

3.4 表面散热损失

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。表面散热大小主要是由锅炉外壁相对面积及外壁温度所决定的。该锅炉根据经验数据计算出散热损失q5为1.37%。

3.5 灰渣物理热损失

灰渣物理热损失指炉渣排出炉外带走的热量损失。该锅炉q6计算为1.04%。

4 提高热效率的措施

通过分析热效率低的原因，提出以下提高锅炉热效率的有效措施。

(1)由于该锅炉结垢严重，应采取化学清洗和机械除垢相结合的方式进行除垢，考虑到多数水冷壁管结垢达7 mm，化学清洗难度较大且费用较高，建议锅炉换管，以解决因结垢而导致的换热恶化、排烟温度升高的问题[2]。加强炉内吹灰，减少受热面积灰，以保持受热

表2 锅炉能效测试数据

面清洁，减少磨损，加强换热。(2)优化配煤，使燃烧性能和结焦性能与设计值接近。根据燃煤特性，调整煤层厚度及风煤配比，控制煤炭颗粒细度，提高着火燃烧速度，强化燃烧。延长煤炭颗粒在炉膛内的燃烧时间，使颗粒燃烧充分[3-4]。(3)装设排烟氧含量在线监控装置以监控锅炉运行过量空气系数，维修风机并加设变频装置；检查烟、风道漏风之处，用石棉带进行密封，提高锅炉密封和保温性，加强炉膛负压控制，以降低过量空气系数，减少排烟损失[5]。(4)锅炉运行中应监测炉膛出口一氧化碳含量，合理调节风量，降低排烟中一氧化碳的含量，降低化学不完全燃烧热损失。(5)保证锅炉水质对保障锅炉运行安全性和热效率具有重要意义，应加强水质化验和监管工作，立锅炉水质在线监测系统，对锅炉给水、锅水进行在线监测[6-7]。装设自动排污系统以减少手动排污不及时、不合理等造成的热量损失。

5 结语

在多次能效测试的基础上，对QXL72-1.6/150/90-AⅡ型锅炉热效率低和出力不足的现状进行了分析，得出锅炉由于运行中存在受热面积垢、风机调控不合理、风道漏风、水处理工作不力等问题，导致锅炉因排烟温度、炉渣含碳量、过量空气系数等偏高而热效率降低。以此为依据提出了一系列整改措施以进一步提高锅炉的热效率，节能降耗，提高经济效益。

参考文献:

[1]杨春海,沈伟,孙文艳.我国工业锅炉行业现状分析及发展对策[J].机电信息,2008(4):32-34.

[2]王善武.中国工业锅炉行业现状分析及前景展望[J].工业锅炉, 2004(1):1-9.

[3]王利梅,王善武.工业锅炉行业工艺工作现状与改进措施建议[J].工业锅炉,2007(5):1-14.

[4]杨宁.对工业锅炉现状与节能改造发展可行性的探讨[J].黑龙江科技信息,2009(7):l-17.

[5]刘建峰.工业锅炉燃烧设备改造[J].机械管理开发,2006(8):7-8.[6]顾永坚.工业锅炉用煤现状与分析[J].煤炭加工与综合利用,1984 (3):5-9.

[7]王永升.链条炉排锅炉存在问题及改进措施[J].工业锅炉,2008 (4).