技术改造提高供暖锅炉热效

刘丽

摘 要：DHL型燃煤热水锅炉是一种普遍应用于供暖行业的锅炉型号，在实际运行过程中，存在热效率偏低，排烟温度过高，附属设备负荷大等问题，一定程度上影响了锅炉经济运行。为解决这一问题，本文提出了可行性方案，通过对锅炉尾部受热面进行改造，强化了锅炉运行调整，既提高了锅炉热效率，又达到了节能环保的效果。

关键词：供热；DHL锅炉；热效率；改造

中图分类号：TK227 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0110-02

1 锅炉工艺流程简介

1.1 水流程

自来水经钠离子交换器软化后再经化学除氧器除氧，软化除氧水由省煤器下联箱进入省煤器蛇形管，吸收烟气中的余热后进入省煤器上联箱，再流经对流管束与此处的高温烟气通过对流方式而进一步提温后进入锅筒汇总管，再由锅筒两侧的下降管进入炉膛下侧联箱后，流经炉膛四周的水冷壁管吸收煤质燃烧的辐射热，上升进入锅筒中央，输送至各热用户。

1.2 烟气流程

室外空气通过鼓风机进入一、二级空气预热器，吸收烟气的余热后形成热风，热风通过锅炉两侧的12个配风室将热风分段，由锅炉炉排上燃料底部吹入，为分层燃烧燃料提供氧化剂，燃烧后的高温烟气流经对流管束后进入省煤器，预热被省煤器吸收部分后，最后流经一、二级空气预热器，由空气预热器继续吸收烟气预热，降低至要求排烟温度后进入水浴脱硫除尘器，脱硫除尘后由引风机送至烟囱排入大气。

2 存在问题分析

锅炉运行期间，通过对锅炉热效率的检测，发现锅炉实际运行参数与设计运行参数偏差较大，其中耗煤量、排烟热损失、飞灰热损失等居高不下。以上问题的出现不仅造成了锅炉热效率较低，而且增加了锅炉附属设备的运行负荷。结合生产实际发现锅炉实际生产中主要存在以下问题：

2.1 锅炉排烟温度过高

锅炉排烟温度比理论数值平均高出97℃左右，烟气中的余热并未得到有效的利用，锅炉排烟热损失增大，降低了锅炉热效率。

2.2 燃料燃烧配给热空气温度过高

燃料燃烧配给热空气温度过高，造成空气密度减小，单位体积内的氧含量减少，为保持炉膛微负压运行状态和燃料完全燃烧，势必增大鼓引风机负荷，锅炉本体吸入冷空气量增大，增加了锅炉的不完全燃烧热损失，降低了锅炉热效率。

2.3 烟气中的飞灰含量增大

（1）烟气中的飞灰含量增大，加大了锅炉灰渣物理热损失，降低了锅炉热效率。（2）烟气中的飞灰量增大，增加了除尘器和除灰机的运行负荷，加剧了锅炉受热面和附属设备的磨损，减少了锅炉和附属设备的使用寿命。

2.4 锅炉运行安全性能降低

在突然停电或其它情况导致循环停滞时，锅炉水温和压力在5分钟内升至140℃和0.4MPa，接近饱和温度状态，不利于锅炉安全运行。

2.5 附属设备负荷增大

随着燃煤量的增加，氧含量的减少，鼓引风机、除灰机、除渣机和上煤系统等附属设备运行负荷也随之增加，即增大了附属设备的自身磨损，也增大了附属设备的运行成本。

3 提高锅炉热效率的方案

对于燃煤锅炉而言，热平衡方程为锅炉有效利用热百分比，排烟热损失百分比，化学不完全燃烧热损失百分比，机械不完全燃烧热损失百分比，锅炉散热损失百分比，以及炉渣热损失百分比等几部分组成。从热平衡计算热效率的方法中可以看出，努力设法减小锅炉的各项热埙失，提高可利用的有效热量，是提高锅炉燃烧效率的唯一途径。

3.1 降低排烟热埙失

在锅炉运行中，操作不当引起排烟温度升高或排烟量增大，都会增加排烟热埙失，使锅炉热效率下降，一般排烟温度升高15℃左右，排烟热损失将提高1%，排烟温度的高低一方面是运行中，受热面上的积灰、结渣，使传热恶化，导致排烟温度的升高；另一方面是设计时布置受热面的多少决定的；排烟温度过低，会导致空气预热器结露、积灰和腐蚀，同样会影响锅炉安全运行。可以通过以下几方面来降低排烟热损失：

3.1.1 防止受热面结渣和积灰

我们在锅炉运行中，严格控制调整锅炉给风，防止炉膛局部温度过高，有效地防止飞灰黏结到受热面上形成结渣，并要求锅炉运行中每半月定期对受热面吹灰和及时除渣，减轻和防止积灰和结焦，从而保持排烟温度正常，有效的提高锅炉热效率。

3.1.2 避免入炉风量过大

在满足燃烧正常的条件下，最大量的减少送入锅炉过剩空气量，可在锅炉尾部安装了氧化锆分析仪，随时监控锅炉尾部氧含量，要求严格控制锅炉尾部过量空气系数维持在1.5以下，既利于锅炉燃烧，也不会增加排烟量而使锅炉效率增加。

3.1.3 改造省煤器及空气预热器的布置

有必要对锅炉尾部受热面进行改造。为保证改造方案切合实际和便于安装，且不影响锅炉本体设计，可将原两级空气预热器改为一级空气预热器，减少的一级空气预热器位置加大一级省煤器换热面积。

3.2 减少机械不完全燃烧热埙失

机械不完全燃烧热埙失的大小主要取决于飞灰和灰渣中的含碳量.在固态排渣煤粉炉中，飞灰占总灰量比例相当大，设法降低飞灰中的含碳量尤其重要，降低飞灰及灰渣中的含碳量可以从以下几方面考虑。

3.2.1 合理调整煤粉细度

理论上讲，煤粉越细，燃烧后的可燃物越少，有利于提高燃烧经济性，但煤粉越细，受热面越容易粘灰，影响其传热率，而且飞灰可燃物含量将大大升高。但是煤粉越粗，炭颗粒大，很难完全燃烧。所以，必须选择合理的煤粉细度值来降低机械未完全燃烧热埙失，以提高锅炉效率。为此，可以在上煤过程中实行三级过滤，严格控制进煤的颗粒度尺寸，要求颗粒大小不得超过40mm，3mm以下的煤屑含量不得超过3%。

3.2.2 保证锅炉燃煤质量

燃煤的组成成分对提高燃烧速度和燃烧完全程度的影响很大.挥发分多的煤易着火燃烧，挥发分少的煤着火困难且不易燃烧完全。

3.3 降低化学不完全燃烧热损失

3.3.1 控制适量的过量空气系数

煤炭颗粒的完全燃烧需要与足够的氧气进行混合，送入炉内的空气量不足，不但会产生不完全燃烧气体，还会使炭颗粒燃烧不完全。但空气量过大，又会使炉膛温度下降，影响炭颗粒的完全燃烧，并增加排烟热损失，因而过量空气系数过大或过小均对炭颗粒的完全燃烧不利。合理的过量空气系数应通过燃烧调整确定。

3.3.2 保证燃煤的含水量

保证燃煤的含水量可有效的减少飞灰和漏煤损失，疏松煤层，使空气易透入煤层各部分，控制挥发分的析出速度，有助于燃煤的完全燃烧，减小化学不完全燃烧损失，并且加少许水可使煤层不致过分结焦。但含水量过高会推迟着火，增加排烟损失，造成尾部腐蚀。因此加的水分不宜过多，而且要加得均匀，并应给予一定的渗透时间。

3.3.3 重视燃烧调整

锅炉炉膛内燃料燃烧的好坏，炉膛温度的高低，煤粉进入炉膛时着火的难易，对飞灰及灰渣可燃物的含量有着直接的影响.炉膛内的燃烧工况不好，就不会有较高的炉膛温度.煤粉进入炉膛后.没有足够的热量预热和点燃，必将推迟燃烧，增加飞灰的含碳量。要使炉膛内燃烧工况正常，为煤粉创造较好的着火条件，需对燃烧器的风率配比，一次风粉浓度及风量进行调整，周围掌握燃烧器的特性，使锅炉燃燒处于最佳状态.所以说，重视燃烧工况的科学调整是减少固体（机械）未完全燃烧热埙失很重要的方面。

4 结语

锅炉热效率是衡量锅炉能量利用的技术水平和经济性的一项综合指标。通过改造，锅炉可提高供暖的安全性、稳定性和经济性，从供热效果和节能效果两方面取得较好的结果。该研究成果对同类型企业具有广泛的推广价值，可以根据上述措施对锅炉进行技术改造，特别是那些能耗高，效率低，管理差的企业，通过不断提高锅炉的热效率完全可以达到节约能源、降低能耗的目标。