馮聰
摘 要:在鍋爐的供暖中,為了提高鍋爐的利用率,降低能源的消耗,提高鍋爐的使用壽命,必須要通過相關的技術提高風機進口的溫度,而暖風器和熱風再循環系統的應用,就很好地解決了這一難題。暖風器和熱風再循環的工作目的相同,但是卻有不同的使用原理,其優缺點也具有較大的差異,使用者應當針對適用條件進行利用。文章對暖風機和熱風再循環的應用進行了細致的分析,希望能給與有關工作者幫助。
關鍵詞:鍋爐供熱;暖風器;熱風再循環;應用分析;適用條件
鍋爐在使用中需要通過送風機吸風,促使鍋爐系統中的冷熱風循環。經過送風機引進的室外風溫度較低,較低的溫度在沒有達到風機的使用要求時,會對風機的使用功能造成一定的影響。提高冷風的溫度還可以減少設備管壁上結露的現象,更有利于電除塵的進行,避免在灰塵的表面結露后造成污垢的清除難度系數增大。因此,必須要對鍋爐進行暖風器和熱風再循環系統的應用,提高冷風的溫度,提高設備的使用壽命。
1 暖風器的應用分析
1.1 暖風器特點及布置方式
暖風器是用蒸汽加熱空氣的翅片管式換熱器。暖風器裝在風機入口或出口,以提高預熱器入口風溫。對于三分倉預熱器,一般在二次風入口風道上裝設暖風器,一次風入口風道不裝。有些機組一次風側也裝設暖風器,效果更好,但系統復雜,投資大。
1.2 暖風器的優缺點
優點:暖風器通過加熱和冷卻的方式,對室內和室外的溫度進行調節,促進鍋爐內空氣的循環,在預熱器的進口,冷空氣的溫度提升后,減少了設備管壁的結露現象,減少了灰塵和雜質的堆積,從而減少了進風的阻力,提高了冷熱風循環的效率,同時也增加了預熱器出口方向的溫度。實現了通過溫度的調節延長了預熱器、吸風機和循環設備的使用壽命。
缺點:鍋爐系統主要在嚴冷的冬季應用較多,在夏季,室外的溫度較高,能夠達到生產溫度的需求,不需要使用暖風機提高冷風的溫度,但是吸風機在進行吸風后,還要經過暖風器進行空氣的輸送,這樣就增加了空氣的流通路程,提高了空氣的流通阻力。夏季室外常伴有多雨的氣候變化,若是含有水分的空氣通過暖風器進入鍋爐設備中,就會對較多的設備進行腐蝕,增加了灰塵清潔難度系數,降低了暖風機的使用壽命。
1.3 選擇暖風器面積時應遵循的原則
第一,溫度控制是暖風設備的重點,要規范化暖風器進口和出口的溫度標準,在進口處維持在26℃左右,而在出口處按照鍋爐的使用要求進行設置,根據鍋爐的生活用途或生產用途的具體需求。
第二,鍋爐供熱是通過汽輪機抽汽的方式,給用戶和工廠提供相應溫度的過程,因此,暖風機的加熱蒸汽的數值應當與抽汽的數值相同,保證鍋爐系統中熱循環系統的能量平衡。另外,加熱的方式主要是通過在溫度不變時,水分由液態轉變成氣態的潛熱決定的,在加熱蒸汽時應保證溫度的統一。
第三,在計算暖風器的面積時要留有20%~30%的裕度,以彌補由于制造和計算中出現的偏差。
第四,暖風機的使用是為了促進熱量的供應,但是暖風機也存在能量的消耗,為了提高鍋爐的利用效率,減少不必要的能量損失,應對暖風機的阻力進行控制。在具體的控制中,應對不同情形下的工作狀態進行預熱器的端口溫度比較,如低溫空載條件下、需求溫度使用值不同負載條件下、單臺風機在低負載的使用條件下等等,倘若阻力增加的不多,則可以增加暖風機的空氣接觸面積,提高暖風機的利用率。
2 熱風再循環系統的應用分析
2.1 熱風再循環系統特點及布置方式
熱風再循環是從預熱器出口的熱風中抽出一部分與冷風混合,以提高入口風溫,使冷端平均壁溫提高,保護預熱器冷端傳熱元件,減輕腐蝕和堵灰。采用熱風再循環,預熱器出口熱風溫度略有下降,排煙溫度有所升高,但對鍋爐效率影響很小。預熱器空氣側阻力增大,廠用電增大,但不致過大。熱風再循環有兩種布置方式,抽部分熱空氣直接進入送風機的入口;采用再循環風機將熱風送到送風機出口和冷風混合,再進入預熱器。
2.2 熱風再循環的優缺點
優點:熱風再循環就是將熱風重新帶到冷風端口,通過冷熱風的溫差變化,傳遞能量,提高冷風的溫度,這種方法操作比較簡單,循環系統涉及到的器件較少,減少了溫度參數控制和檢修的工作量,充分利用了剩余能源的熱量,避免了能量的浪費。
缺點:由于冷風和熱風同時進入風機中,致使風量增加,增大了流動的阻力,也增加了風力對設備的壓力,風機需要提供更多的電力來保證空氣的混合。在同樣的風機管徑中,要想增加空氣的流通量,就必須增加空氣的流動速度,在相對的時間內也就增加了空氣的熱量交換面積,致使排煙的溫度降低,在較低的溫度中,煙霧水分和空氣的混合會造成器械腐蝕的現象。總之,熱風循環系統的應用會從多個方面提高設備的電耗,雖然在使用前提高了能源的利用,但是在使用后的整體效益來看卻增加了成本的投資。
3 暖風器與熱風再循環系統的選擇和適用條件
暖風機在鍋爐供熱中的適用條件比較廣泛,根據暖風機的優缺點,我們可以知道首先適用于寒冷的天氣中,當室外溫度較低、排煙溫度較低時應當應用暖風設備,另外,燃煤中的含硫量較多時也要采用暖風器,避免有害氣體在熱循環中造成設備的腐蝕,也提高了環境保護效果。其使用的原則是,在較寒冷的地區暖風器要在風機的入口處連接,溫度參數控制在所需的采暖數值范圍內,防止設備發生凍裂的現象,對脈沖裝置和水沖裝置進行安裝,同時避免污垢太多阻塞設備的正常運行。
采用熱風再循環的主要條件是,燃料含硫量較低,煙氣中SO2氣體比例較低;環境溫度較高,年冷端平均壁溫低于推薦值的天數較少;鍋爐排煙溫度較高,要求冷風溫度提高不多,容易得到滿足;空氣預熱器最好是管式,再生式空氣預熱器要經常吹灰。
4 結束語
暖風器和熱風再循環系統在鍋爐的使用中具有不同的使用范圍,使用者要對相應的電耗量、使用環境和使用要求進行綜合的分析,提高鍋爐的利用率,延長設備的使用壽命,文章對兩者的優缺點進行了對比與分析,并從經濟效益的角度總結了使用效果。在今后的工作中還要加強相關技術的革新,利用現代化的手段提高能源的利用率。
參考文獻
[1]許云龍.鍋爐暖風器及熱風再循環系統的分析應用[J].華北電力技術,2013(8).
[2]湯廣偉,張臨鋒.鍋爐冷風加熱系統不同工藝方案的經濟對比[J].石化技術,2015(8).