有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的原因及對策

覃燕玲

(廣西柳鍋鍋爐制造有限公司,廣西柳州 545005)

有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的原因及對策

覃燕玲

(廣西柳鍋鍋爐制造有限公司,廣西柳州 545005)

隨著我國工業水平的不斷發展,有機熱載體鍋爐在工業領域上的應用也愈發廣泛起來。有機熱載鍋爐的安全高效運行直接影響著工業經濟,而且與日益短缺的社會資源有著重大影響。但是長期以來我國在有機熱載體鍋爐的使用過程中普遍出現排煙溫度偏高,不僅造成了大量的能源浪費,也嚴重影響了有機熱載體鍋爐運行的經濟利益。針對有機熱載鍋爐排煙溫度偏高的原因進行分析,探尋應對措施以及相關建議,對于有機熱載體鍋爐的安全運行和經濟運營都有相當大的價值。

有機熱載體鍋爐 排煙溫度 偏高 原因 措施

有機熱載體鍋爐又稱之為導熱油鍋爐,是指載熱工質為高溫導的新型熱能轉換設備。有機熱載體鍋爐的運行通常表現出低壓高溫的狀態。但是在有機熱載體鍋爐的實際運行過程中,經常出現排煙溫度高于設計溫度、排煙溫度過高、排煙損失等情況,進而造成鍋爐運行的效率降低,經濟效益下降。本文就有機熱載體鍋爐的概況進行分析,探尋排煙溫度偏高的相關原因以及相關應對措施以及建議。

1 有機熱載體鍋爐概況

有機熱載體鍋爐是將重油、輕油可燃氣體等作為燃料,將熱導油作為熱載體,運用循環油泵將熱能傳給用熱設備后又重新加熱的特種工業鍋爐。其工作特點主要表現出低壓高溫的特性。往往在工作中壓力低于1MPa,有的情況甚至和常壓一樣,但是其供熱溫度卻能夠高達液相340攝氏度或者是氣相400攝氏度。

有機熱載體鍋爐的應用相當廣泛它適用于工藝溫度保持在150攝氏度到380攝氏度的各種生產中。在我國,有機熱載體鍋爐廣泛應用于石油化工業、印染紡織業、建材業、橡膠制品業、建筑業等。但是目前有機熱載體鍋爐的排煙溫度都在250攝氏度以上,排煙偏高造成熱損較大。在如今能源緊缺的情況下分析熱載體鍋爐排煙溫度偏高的原因,進而采取措施是提高其熱效率的發展方向。

2 有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的原因

(1)鍋爐系統漏風。有機熱載體鍋爐自身的漏風情況是排煙溫度偏高的主要因素,通常表現為煙道漏風導致的排煙溫度偏高。通常在鍋爐膛出口沒有發生變化的情況下,送風量的下降造成了空氣預熱器出口的空氣溫度偏高,空氣預熱器自身的傳熱溫壓隨之下降,反過來空氣預熱器的吸熱量就隨之下降,最終導致了排煙溫度偏高。因此,鍋爐系統的漏風會導致流過空氣預熱器的熱風減少,空氣預熱器吸熱能力下降、吸熱量減少,導致排煙溫度偏高。

(2)鍋爐受熱面的積灰和結渣。有機熱載體鍋爐受熱面長期的積灰和結渣是導致排煙溫度偏高的主要因素,它對于排煙溫度升高的影響主要呈現在傳熱上。在煙氣側向水氣側傳熱的全過程中,受熱面的結渣和積灰引起了導熱系數的下降,大量的受熱面積灰和結渣會導致傳熱量大幅下降,進而造成排煙溫度的偏高。此外,積灰和結渣在一定程度上也引起了受熱面的吸熱能力下降,鍋爐自身就需要增加燃料來彌補吸熱不足,這就造成了排煙溫度又一次偏高。

(3)送風量的影響。在有機熱載體鍋爐運行過程中,送風量增大會引起鍋爐內的過量空氣系數增大,進而導致排煙量攀升、燃燒溫度下降,在這一過程中鍋爐膛出口排煙較為恒溫。盡管受熱面的吸熱能力增強,但是流過受熱面的煙氣溫度下降減少了,這時候排煙的溫度就升高了。

(4)空氣預熱器入口分溫度高。往往在空氣溫度較高的情況下,空氣預熱器入口的風溫就會上升,空氣預熱器的傳熱溫差就減小,煙氣的放熱能力就降低,進而導致排煙溫度的偏高。與此同時,有機熱載體鍋爐的制粉系統所需要的熱風減少,空氣預熱器受到的風就減少,排煙溫度就偏高。而在空氣溫度較低的情況之下,排煙溫度往往較低,因此思考關注空氣溫度對于空氣預熱器的影響對于控制排煙溫度有一定的作用。

(5)燃料變化。無論哪種鍋爐都不能離開燃料,而燃料中的水分以及燃料廢物等因素都會成為排煙溫度偏高的誘因。這個因素的發生是因為燃料變化會導致煙氣與煙氣量的比熱降低,煙氣在對流區的溫度下降,進而導致排煙溫度的偏高。

3 有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的應對措施

(1)維修與檢測。針對有機熱載體鍋爐自身的漏風情況安排針對性地檢查和維修工作,確保鍋爐工作運行的情況,切實加強鍋爐自身的查漏和堵漏工作。通過大修、小修保障空氣預熱器的改善以及送風機等有無漏風情況。同時,適時檢測排煙溫度;檢測鍋爐的火焰溫度以及煙氣溫度;檢測風速;檢查空氣溫度。做好相關工作的預防,隨時注意火門、火孔的開閉情況。

(2)鍋爐受熱面的積灰和夾渣清理。加強對于有機熱載體鍋爐的受熱面吹灰除渣工作,制定科學合理的吹灰除渣工作體制,確保受熱面的清潔工作。主要針對以下情況進行:1)針對空氣預熱器傳熱元件進行吹灰除渣,定期使用高壓水槍對其進行沖洗,隨后通過透光檢查傳熱元件的吹灰除渣是否達到標準。2)鍋爐受熱面的結焦積灰的清理工作,注重對于低溫過熱器、省煤器管排的積灰進行清除。3)針對鰭片管的嚴重積灰情況一定要慎重進行清灰除渣,要積極與鰭片管的生產廠商聯系,根據生產廠商的指導進行清灰除渣工作,確保清灰過程中不對鰭片管造成損傷。4)除了采用常規的高壓水槍清洗也可以采用超聲波清灰手段和蒸汽清灰手段,以保證鍋爐的精密儀器不受清洗影響。

(3)運行調整在有機熱載體鍋爐膛出口沒有結焦和積灰的情況下,可以適當的調整混合物的溫度,減少冷風的攝入量。充分使燃料燃燒完畢,保障其燃燒后揮發出的溫度保持在200攝氏度左右。

(4)設備改進。有機熱載體鍋爐的設備改進是降低排煙溫度的根本措施。在改進過程中首先要針對空氣預熱器的受熱面積進行精確的計算,通過設備改進將空氣預熱器的傳熱面積增大到10%左右,進而是排煙溫度下降,有效控制排煙溫度。其次,可以在空氣預熱器的出口采用凝結水裝置讓其充分降溫。同時也可以改進半開式自調節中立熱管和固體吸附式制冷技術。同樣,在空氣預熱器出口的煙道安裝一個換熱器,充分利用煙氣加熱凝結水降低排煙溫度。

4 結語

本文對有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的大部分原因進行了分析,提出了一些淺薄的改進措施和意見,可以為鍋爐設備降低排煙溫度和改進提供一定程度上的指導。

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