提高锅炉热效率方法的探索与研究

2022-09-12

当前经济发展过程中, 对于能源的利用率逐年提高, 而在这些能源利用过程中, 其中超过90%以上的能源是直接以热能的形式加以应用和转化的。因此提高锅炉热效率, 就可以有效地提高能源的利用效率, 减少能源消耗, 从而保持能源的可持续发展利用, 更有利于促进社会经济的和谐发展。

一、影响燃气锅炉热效率的主要原因分析

燃气锅炉在利用过程中, 当前存在的最主要问题就是锅炉的热效率不高, 同时结合在实际应用过程中出现的问题, 我们对其影响因素加以分析和探讨, 发现主要是以下几方面的影响原因:

第一, 锅炉排烟温度很高, 这就造成排烟热损失非常严重;第二, 锅炉炉膛出口处的烟气含氧量不合适;第三, 锅炉的传热效率差, 尤其是随着锅炉的使用增加, 传热效果变低;第四, 炉膛负压过大导致漏风严重, 那么就容易造成锅炉的热量散失严重;第五, 保温性比较差;第六, 锅炉内部管线安排不合理, 使得流体流动的阻力变大, 流速变慢, 降低了热量传递效率;第七, 火焰在炉膛中的位置不合适, 使得加热效果变差, 虽然大量消耗了能源, 但是能源产出率比较低;第八, 电动机没有变频, 在锅炉低负荷条件下运行时, 耗电量比较多。

二、解决方法探讨和研究

1. 排烟温度因素

通常锅炉的排烟温度每升高15摄氏度, 那么锅炉的排烟损失就会增加1%, 而排烟温度主要是由锅炉的受热面积和受热面积灰渣影响传热效率。第一, 锅炉的受热面积影响, 过路的受热面积越大, 那么排烟的温度就会越低, 所以在原燃油型锅炉改装成燃气锅炉过程中, 就可以增加水冷壁的长度, 从而加大锅炉的受热面积, 就可以实现对排烟温度的控制, 从而减少热量损失, 提高热效率应用。第二, 受热面积灰渣影响传热效率, 主要是因为在受热面积上集聚大量的灰渣时, 就会造成锅炉实际的受热面积减小, 那么就会使得排烟温度升高, 从而造成热量损失。因此要经常保持锅炉受热面的干净, 防止出现结垢, 从而有效地提高锅炉的热效率。

2. 炉膛出口处烟气含氧量因素

炉膛出口处的烟气含氧量大小主要是对燃料的燃烧情况加以反应, 当过氧空气系数比较大时, 就会使得引风机的负荷变大, 耗电量明显增加, 从而造成排烟热效率降低, 当过氧空气系数比较大时, 同时还会造成燃料的不完全燃烧, 那么炉膛内燃烧不充分, 温度就会降低, 从而使得热效率下降。当然也降低了燃料的燃烧效率, 浪费了燃料, 因此在使用过程中需要将炉膛出口处烟气含氧量控制在适当的水平, 经过计算以后发现控制在2%-3%左右是最合适。因此就需要根据燃料燃烧产生热量进行有效的控制。

3. 传染效率差因素

传热效率差, 主要是和受热面的材料及其大小有关系, 受热面的热传导效应比较差时, 就会造成传热效率下降, 同时受热面积不足时, 也会影响热效率。因此可以在受热面比较差的一边添加肋片扩大受热面积, 在实际运行过程中, 添加肋片和不添加肋片的锅炉平均排烟温度可以相差10摄氏度, 因此对于部分低温段的空气预热器就可以采用肋片来提高受热面积, 从而提高热效率, 同时也可以有效地避免漏风等问题产生。在锅炉热量传导过程中, 可以通过有效地提高煤气除尘和软化水质量来加强对锅炉热效率的改善。

4. 炉膛负压过大导致漏风严重因素

炉膛在正常条件下运行时, 可以避免冷风进入到炉膛内部, 那么就不容易造成漏风等问题产生, 同时也可以提高能源的利用效率, 提高锅炉的热效率。但是这样操作会使得整个炉膛内部甚至锅炉所在处都变得非常脏乱, 甚至有可能造成漏煤气、冒火等现象发生, 一旦出现这些事故时, 就会对整个锅炉的安全运行造成非常不利的影响, 因此锅炉在运行过程中, 都采用的是微负压操作, 那么要想保证;炉膛复压合适, 不至于造成负压过大影响整个锅炉的安全运行和热效率, 通过实践研究和探索后发现炉膛负压控制在-10帕到-20帕之间时, 是最合适的运行条件。

5. 保温因素

锅炉在运行过程中, 一旦锅炉保温层内部出现故障时, 就必须要拆下保温层进行检修, 一旦检修完成就需要立即进行修复, 这样可以避免造成热量的大量损失。

6. 管道布置因素

锅炉内部管线安排不合理, 使得流体流动的阻力变大, 流速变慢, 降低了热量传递效率。因此在管道布置过程中, 就需要对管线进行有效的布置, 尽量减少一些不必要的弯头和阀门, 对于需要用到弯头的地方, 可以采用较大的圆弧来进行完成修建, 这样可以有效地减少弯头或者是阀门等对流体流动的阻力影响, 从而降低在流动过程中的热量损失, 提高热效率。