提高供暖熱水鍋爐的燃燒效率探討

侯 紅 霞

(山西省大同煤礦集團平旺物業管理公司，山西 大同 037003)

提高供暖熱水鍋爐的燃燒效率探討

侯 紅 霞

(山西省大同煤礦集團平旺物業管理公司，山西 大同 037003)

為提高鍋爐的燃燒熱效率，對鍋爐燃燒工況的調節，爐膛溫度，過量空氣系數等幾個影響燃燒效率的因素進行了探討，研究了提高燃燒效率的新技術、新方法，以期在保證良好的供暖質量前提下，達到節能降耗的目的。

鍋爐，燃燒效率，爐膛溫度，調節

據2003年統計，我國在用工業鍋爐保有量為52.74萬臺，總裝容量為1 254 GW；在用熱水鍋爐保有量為16.938萬臺，總裝容量為497.54 GW。我國燃煤設備的平均熱效率如表1所示，電廠鍋爐及工業鍋爐總裝容量巨大，無論是從我國鍋爐工業整體布局來看，還是從單臺鍋爐本身來看，都有很大的節能潛力。

表1 我國燃煤設備的平均熱效率

供熱系統作為能源的直接消耗者和熱能的提供者，對于區域鍋爐房供熱、煤、水、電的消耗是構成供熱成本的主要部分，也是節能減排控制的主要內容。同煤集團平旺物業管轄的校北街20 t鍋爐房，現有DHL1200×104-13/130/70-AⅡ熱水鍋爐3臺，供熱面積近40萬m2，供熱半徑為800 m，是對用戶直接供暖的鍋爐房之一。鍋爐的燃燒狀況直接影響供暖系統本身的綜合熱效率，為此改進鍋爐燃燒狀況，提高鍋爐熱效率對節約能源、保護環境至關重要。

1 爐膛燃燒工況的調節

1.1 燃燒調節

由于鍋爐要保持在一定壓力下使用，因此必須依據負荷的變化調節燃燒，相應增減燃料的供給量。隨著燃料量的增減，必須相應調整空氣量，以及煤層、爐膛負壓等的調節，只有科學地控制燃燒，使鍋爐在最佳狀態下運行，才能有效地提高熱效率。

鍋爐的節能主要在于燃燒，而燃燒的關鍵主要在于爐拱。爐拱的主要作用是儲蓄熱量，調整燃燒中心，迫使主燃區后部高溫煙氣流向爐排前部，提高前拱溫度，保證點火燃燒所需要的熱量，強化引燃及保溫促燃，提高爐膛溫度，加速新煤著火。其次是延長煙氣流程，加強爐內氣流的混合和攪動，促進燃料充分燃燒，減少熱損失。校20 t鍋爐沿用傳統的45°傾斜高而短的前拱，和12°傾斜低而長的后拱，大量改造實踐證明，后拱傾角取12°為宜，它可以使煙氣在后拱出口獲得足夠的流速，引燃和燃燒都可以達到很好的效果，同時保持拱面的光潔度，對爐膛熱輻射起到好的作用，強化了爐膛的燃燒。

1.2 煤層和火床燃燒的調節

校北街20 t鍋爐房采用，由山西恒昌鍋爐設備有限公司生產的型號為SFM輥式分層給煤機，它采用的傾斜篩，能使落到爐排上的煤層均勻疏松，大塊在下，中塊在中，小塊在上，使得燃煤層的透氣性較好，燃燒效果好，煤的利用率高。煤層大、中、小均勻分布，增大了煤與下部來的空氣的接觸面積，避免了爐排上出現火口，能顯著地提高火床熱強度，使煤層充分徹底地燃燒，大大提高了燃燒效率。爐膛保持這樣的穩定燃燒，也減少不必要的撥火操作。校20 t鍋爐的煤層一般控制在140 mm左右，煤層太厚，未燃盡的煤增多，使得大量煤來不及燃盡就隨著煤渣掉入出渣口，灰渣可燃物的含量增大，浪費了能源，增加了成本，出渣機也受到一定的損壞。煤層太薄，若通風增加時，給風會將煤層吹散，形成火口，爐排上的火床會縮短或偏燃，嚴重影響火床的正常燃燒，使得爐膛溫度下降，降低了燃燒率，因此保持火床厚度均勻非常重要。此外，提高燃燒溫度，還有利于防止受熱面的低溫腐蝕的發生。

1.3 爐膛負壓的調節

鍋爐正常運行時，保證爐膛在負壓20 Pa～30 Pa下運行，負壓值過小，火焰可能噴出，損壞設備或灼傷人員；負壓值過高，會吸入過多的冷空氣，降低爐膛溫度，燃燒不穩定，增加熱損失。爐膛負壓的大小，主要取決于風量。風量的大小必須與爐膛燃燒工況相適當，當送風量大而引風量小時，爐膛負壓小；送風量小而引風量大時，爐膛負壓大。風量是否適當，可通過觀察火焰的顏色來大致判斷燃燒狀態，風量過大時，火焰白亮刺眼；風量過小時，火焰呈暗紅或暗黃色；風量適當時，火焰呈麥黃色(亮黃色)。

1.4 燃燒調節的要領

1)燃燒量與燃燒所需空氣量要相配合適，并使煤與空氣混合接觸。

2)爐膛應盡量保持一定高溫，避免煤層、風量的頻繁大幅度調整，要減少開停爐次數，以達到最佳燃燒狀態。

3)應保持火焰在爐內合理均布，防止火焰對鍋爐本體及磚墻造成強烈沖刷。

4)不能驟然增減燃煤量，且分布均勻。增加燃煤量時，應首先增加通風量；減弱通風量時，則首先減少燃煤供應量，絕不可以顛倒程序。

5)防止不必要的空氣侵入爐內，以保持爐內高溫，減少熱損失。

6)調整爐排轉數，適當延長煤在爐內停留時間(不低于30 min～40 min)，保證燃煤在爐膛有足夠的燃燒時間，防止出現燃燒不均勻和避免結焦。

7)正在燃燒時，防止出現燃燒氣體外漏，以免燒壞絕熱材料及保濕材料，在操作中應監視風壓表，調整通風壓力，使其保持穩定。

8)在保證鍋爐受熱面不結露的前提下，盡量降低排煙溫度。

2 爐膛溫度對熱效率的影響

1)校20 t鍋爐是直接供暖鍋爐，在北方冬季晝夜溫差較大，鍋爐運行中，要隨時注意鍋爐及管道上的壓力表、溫度計的數值變化，并根據室外氣溫的變化進行鍋爐負荷的調節，網路供水溫度改變要逐步進行，每小時水溫升高或降低不宜大于20 ℃，以免管道產生不正常的溫度應力。對各外循環回路中加調節閥的熱水鍋爐，運行中要經常比較各水循環回路的回水溫度，要注意調整使其溫度偏差不超過10 ℃。維護好外網正常運行，避免發生故障，使大量冷水或低溫度的回水，直接回到了鍋爐中使爐膛溫度下降，影響了爐膛正常的燃燒，降低了鍋爐的燃燒效率。因此要注意爐膛的溫度條件，對爐膛溫度進行相應的控制，提高燃燒時的爐膛溫度，使鍋爐在接近額定參數下運行，這也是節約燃料，減少設備維修，使鍋爐達到高效率的途徑。

2)要提高爐膛回水溫度，盡量減少大量的冷水直接補到鍋爐的回水上，我們從以下方面進行改造：

a.安裝空氣預熱器，利用空氣吸收煙氣熱量，進一步降低排煙溫度，提高鍋爐效率，節省燃料；提高爐膛的溫度水平，改善燃料的著火與燃燒條件，減少不完全燃燒損失，有助于提高燃燒效率。

b.安裝省煤器，利用給水吸收煙氣熱量，可降低鍋爐排煙溫度，減少排煙熱損失，提高回水溫度，節省燃料，提高鍋爐效率，又利于爐膛溫度的提升。

c.要充分做好供熱系統的保溫工作，防止管網和鍋爐本體等的散熱損失。應最大限度地減少系統補水量和鍋爐的排污水量，既節約用水，又有利于熱網的穩定，重要的是降低了鍋爐加熱冷水消耗的熱量，提高了爐膛溫度。

3 過量空氣系數

在保證燃料完全燃燒的前提下，應盡量減少過量空氣系數，我們通常一般認為在1.2～1.4比較合適，在工作中控制這個系數有難度，這就要求司爐人員要精心操作，仔細觀察，要從爐膛火焰、煙氣顏色、爐膛負壓等參數來綜合判斷過量空氣的大小，在負荷增加時，應先增加引風，后增加送風，爐排轉速加快，增加給煤量，以強化燃燒。在負荷減少時，應先減少送風，后減少引風，爐排轉速降低，減少給煤量，控制好燃料的燃燒，從而提高燃燒效率。

在鍋爐運行中，針對上述影響燃燒效率的各種因素，我們要精心操作、嚴格控制、從工作中的點滴做起，盡量使鍋爐在額定參數下運行。積累工作中的經驗，探索和研究提高燃燒效率的新技術、新方法，來不斷提高鍋爐的燃燒熱效率，達到節能降耗，經濟運行的目的。

[1] 沈祥智,吳金星.工業及電廠鍋爐節能技術[M].北京：化學工業出版社，2013.

[2] 李顯海.工業鍋爐節能改造技術與工程實例[M].北京：金盾出版社，2012.

[3] 張 蕾，馮 飛，涂中強，等.鍋爐設備及運行[M].北京：化學工業出版社，2011.

[4] 司爐讀本[M].第4版.北京：中國勞動社會保障出版社，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

侯紅霞(1973- )，女，工程師

1009-6825(2014)27-0140-02

TU832

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