一臺QXL72-1.6/150/90-AⅡ鍋爐能效測試及分析

王瑞斌(沈陽特種設備檢測研究院,遼寧沈陽 110035)

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一臺QXL72-1.6/150/90-AⅡ鍋爐能效測試及分析

王瑞斌
(沈陽特種設備檢測研究院,遼寧沈陽 110035)

【摘 要】工業鍋爐主要用于工廠動力、建筑采暖等領域。在當前能源資源緊張,節能減排形勢日趨嚴峻的情況下,部分工業鍋爐在實際運行中出力不足、熱效率偏低等缺點大大增加了企業運營成本,特別是當煤種多變、煤質較差時問題更加嚴重[1]。在能效測試的基礎上,對一臺QXL72-1.6/ 150/90-AⅡ型鍋爐運行熱效率低的原因進行了分析。從排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、散熱損失及灰渣物理熱損失5各方面提出了提高鍋爐熱效率的有效措施。

【關鍵詞】鏈條鍋爐 能效測試 熱效率 節能

1 引言

如何使鏈條爐排鍋爐的效率達到或接近設計效率是一項重要課題，這就要求我們分析影響鍋爐運行效率的各種不利因素，進而采取相應的措施去消除或減小其不利影響，以使鍋爐的熱效率得到提高。

下面根據工業鍋爐熱工性能試驗規程的熱效率反平衡測量法，對某供暖公司QXL72-1.6/150/90-AⅡ型鍋爐進行能效測試，分析各項熱損失產生的原因，并提出減少熱損失，提高鍋爐熱效率的途徑。

2 能效測試

供暖公司所使用的QXL72-1.6/150/90-AⅡ型熱水鍋爐于2009年2月投入使用。鍋爐設計參數如表1。

本次測試為摸清其實際運行熱效率，在司爐人員認為最佳狀態下(爐排轉速、風量、煤層厚度同定)采用反平衡法對該鍋爐進行能效測試。測試結果如表2。

3 影響熱效率的主要因素

3.1 排煙熱損失

排煙熱損失是煙氣離開鍋爐末級受熱面帶走的部分熱量， 是鍋爐最主要的熱損失。排煙熱損失主要取決于排煙溫度和過量空氣系數的大小。

(1)排煙溫度。鍋爐排煙溫度為212℃，高于設計值的170。停爐檢查爐膛發現該爐水冷壁管和對流管有堵灰現象，檢查鍋筒發現鍋筒內壁結垢約2～3mm，為灰白色堅硬片狀垢，對流管管口處可見垢層厚約3～4mm，對水冷壁管做割管檢查發現垢7～9mm。鍋爐引風機、煤閘板損壞無法隨煤質變化調節給煤量、引風量，引風機長期開度過大，導致鍋爐過量空氣系數偏高，爐膛內大量熱量被過量空氣帶走造成排煙熱損失升高。(2)過量空氣系數。鍋爐運行中爐膛及煙風道不同程度的漏風現象，送引風配風不合理會造成空氣過剩系數偏大，2.46遠高于規定的1.75。爐排布風橫向不均，爐排部分煤層過早燃盡，一定程度上增大了過量空氣系數。

3.2 化學不完全燃燒熱損失

化學不完全燃燒熱損失主要受空氣過剩系數的影響。在過量空氣系數為2.46的情況下，爐膛溫度低，導致不完全燃燒熱損失增大，CO含量在545ppm，q3為0.5%。

3.3 機械不完全燃燒熱損失

機械不完全燃燒熱損失指固體碳顆粒在爐內未完全燃燒即隨飛灰和爐渣一同排出爐外而造成的熱損失，由飛灰不完全燃燒熱損失和爐渣不完全燃燒熱損失兩部分組成[3]。該鍋爐飛灰可燃物含量達到18.84%，爐渣可燃物含量22.76%，煤炭燃燒不充分導致q4高達17.57%。而造成這些的原因主要有:

(1)燃料保存不完善，水分過大，以至于燃燒結束時煤炭顆粒還未完全燃燼；煤炭顆粒過大也會導致固體碳不完全燃燒。(2)煤層過厚，導致燃燒不完全；進煤速度過快，煤炭在爐膛內來不及完全燃燒；風煤配比不合適，不能提供適合煤炭充分燃燒的空氣量。(3)粉煤偏多，煤層堆壓過實透風性差，燃燒不充分，固體不完全燃燒熱損失高。(4)爐排布風橫向不均，爐排部分煤層燃燒不充分，爐渣含碳量高，導致固體不完全燃燒損失增加，鍋爐熱效率降低。

3.4 表面散熱損失

鍋爐運行中，由于保溫材料并非完全絕熱， 鍋爐的介質和工質的熱量通過爐墻、煙風道、架構、汽水管道的外表面散發出來。表面散熱大小主要是由鍋爐外壁相對面積及外壁溫度所決定的。該鍋爐根據經驗數據計算出散熱損失q5為1.37%。

3.5 灰渣物理熱損失

灰渣物理熱損失指爐渣排出爐外帶走的熱量損失。該鍋爐q6計算為1.04%。

4 提高熱效率的措施

通過分析熱效率低的原因，提出以下提高鍋爐熱效率的有效措施。

(1)由于該鍋爐結垢嚴重，應采取化學清洗和機械除垢相結合的方式進行除垢，考慮到多數水冷壁管結垢達7 mm，化學清洗難度較大且費用較高，建議鍋爐換管，以解決因結垢而導致的換熱惡化、排煙溫度升高的問題[2]。加強爐內吹灰，減少受熱面積灰，以保持受熱

表2 鍋爐能效測試數據

面清潔，減少磨損，加強換熱。(2)優化配煤，使燃燒性能和結焦性能與設計值接近。根據燃煤特性，調整煤層厚度及風煤配比，控制煤炭顆粒細度，提高著火燃燒速度，強化燃燒。延長煤炭顆粒在爐膛內的燃燒時間，使顆粒燃燒充分[3-4]。(3)裝設排煙氧含量在線監控裝置以監控鍋爐運行過量空氣系數，維修風機并加設變頻裝置；檢查煙、風道漏風之處，用石棉帶進行密封，提高鍋爐密封和保溫性，加強爐膛負壓控制，以降低過量空氣系數，減少排煙損失[5]。(4)鍋爐運行中應監測爐膛出口一氧化碳含量，合理調節風量，降低排煙中一氧化碳的含量，降低化學不完全燃燒熱損失。(5)保證鍋爐水質對保障鍋爐運行安全性和熱效率具有重要意義，應加強水質化驗和監管工作，立鍋爐水質在線監測系統，對鍋爐給水、鍋水進行在線監測[6-7]。裝設自動排污系統以減少手動排污不及時、不合理等造成的熱量損失。

5 結語

在多次能效測試的基礎上，對QXL72-1.6/150/90-AⅡ型鍋爐熱效率低和出力不足的現狀進行了分析，得出鍋爐由于運行中存在受熱面積垢、風機調控不合理、風道漏風、水處理工作不力等問題，導致鍋爐因排煙溫度、爐渣含碳量、過量空氣系數等偏高而熱效率降低。以此為依據提出了一系列整改措施以進一步提高鍋爐的熱效率，節能降耗，提高經濟效益。

參考文獻:

[1]楊春海,沈偉,孫文艷.我國工業鍋爐行業現狀分析及發展對策[J].機電信息,2008(4):32-34.

[2]王善武.中國工業鍋爐行業現狀分析及前景展望[J].工業鍋爐, 2004(1):1-9.

[3]王利梅,王善武.工業鍋爐行業工藝工作現狀與改進措施建議[J].工業鍋爐,2007(5):1-14.

[4]楊寧.對工業鍋爐現狀與節能改造發展可行性的探討[J].黑龍江科技信息,2009(7):l-17.

[5]劉建峰.工業鍋爐燃燒設備改造[J].機械管理開發,2006(8):7-8.[6]顧永堅.工業鍋爐用煤現狀與分析[J].煤炭加工與綜合利用,1984 (3):5-9.

[7]王永升.鏈條爐排鍋爐存在問題及改進措施[J].工業鍋爐,2008 (4).