關于燃氣鍋爐熱效率的研究

朱冬峰

摘 要：天然氣消費需求推動了燃氣鍋爐發展。燃氣鍋爐乃環保的需要，且運用范圍甚廣。節能和環保且提升鍋爐熱效率，是當前相關研究人員需要探索的一個核心內容。因而，本文就針對燃氣鍋爐熱效率有關問題進行了分析與探討，闡述了燃氣鍋爐熱效率影響因素，并提出了燃氣鍋爐熱效率提升的方法，以供相關人員參考。

關鍵詞：燃氣鍋爐；熱效率；研究；影響因素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.14.077

伴隨對天然氣消費需求的持續增加，推動了燃氣鍋爐的發展。燃氣鍋爐乃生態環保的需要，因此其已經在人類生產與生活中廣泛運用。因為能源節省和環境保護的要求，怎么提升燃氣鍋爐熱效率，是現如今人們需要研究的主要課題。當今使用較多的燃氣過濾效率為82%，如若要將鍋爐熱效率持續提升，就應當仔細思考充分回收煙氣里面的余熱指導潛熱。可是因為燃氣鍋爐大多有著熱效率低的問題，必須要對過濾熱效率影響因素進行分析，并且還應當按照實際運行過程中的問題進行研究。

1 燃氣鍋爐熱效率問題的提出

鍋爐熱效率高低，對于鍋爐的運行成本有很大的影響，此乃判斷鍋爐的一個核心指標。每一個生產廠商為了將燃氣鍋爐熱效率進行提升，幾乎進行了海量的研究與分析工作，可是還是有一些產品在宣傳上有意識地提升燃氣鍋爐熱效率值，進而將是非混淆。因而，應當全面且仔細分析燃氣鍋爐熱效率值，給設計工作人員與建設方挑選合適的鍋爐，給調試與運行工作人員調試和節省資源能源、促使經濟運行正常進行提供參考。

2 燃氣鍋爐熱效率影響因素分析

（1）鍋爐放熱量。燃氣鍋爐蒸汽生產熱量來自燃料燃燒生成的熱量。可是，鍋爐燃料燃燒生成的熱量并不是統統有效的利用于生產蒸汽和熱水，所以，必須要構建鍋爐熱量收支平衡關系。在熱損失之中排煙熱損失比重相當大。就WNS6-1.25-Q燃氣鍋爐為例子：額定蒸發量是每小時6t，排煙溫度250℃，天然氣耗量是每小時480 m3。鍋爐運行熱效率控制在70%到80%之間，而排煙溫度控制在150到170℃之間，排煙損失是15%到16%左右。依照綜上數字能夠了解到，排煙熱損失是能夠借助改進鍋爐的換熱設備降低的。排煙溫度必須要嚴格把控在160℃以下。如果排煙溫度一定，則排煙量非常大，熱損失也很大。如果鍋爐在同樣的負荷條件下出現蒸汽，排煙量變大就會導致鍋爐效率快速下滑。

（2）受熱面積。排煙溫度通常取決于受熱面大小與多少，所以必須要確保受熱面外壁干凈，并且要避免產生汽水管道結垢。爐膛出口煙氣含氧量大小會使引送風機負荷出現變化，假設太大就會導致爐膛溫度降低，并且還會將燃燒需要的高溫環境損壞。假設受熱面傳熱溫差小，在運行過程中可以試著使用有高導熱性能的熱管空氣預熱器，可以防止漏風與磨損危害，能夠有效縮減所需受熱面。假設鍋爐保溫層中部件產生故障，必然會加大管道內流體流動阻力，構成對流體的節流，必須要使用大彎頭縮減流體流動阻力損失。

3 燃氣鍋爐熱效率提升的方法

（1）增加受熱面。第一，需要將排煙溫度提升，排煙溫度就是燃氣鍋爐受熱面出口排除煙氣的溫度。設計溫度通常不小于160℃，導致排煙溫度提升是被受熱面積灰與入口空氣溫度所影響。鍋爐運行過程中強化鍋爐吹灰系統管理，強化日常的檢修和維護工作，保證鍋爐維持各受熱面的干凈程度，保證空預器煙氣差壓為1.4kpa內，有效把控爐膛負壓，加大爐膛負壓可以減小預熱器前溫度。第二，鍋爐給水軟化處理提升鍋爐熱效率。水質處理妥當能夠有效避免受熱面結垢，從而合理把控鍋爐管壁溫度，保證鍋爐可以安全有效地運行。

（2）調節鍋爐熱放量。第一，對于剩余空氣系數的控制。剩余空氣系數小會導致二次燃燒，空氣系數大會增加熱量導致燃料浪費。必須要根據負荷，在第一時間調節引風門開度。比方，鍋爐負荷下降的時候，應當在第一時間調整風量讓爐膛剩余空氣系統嚴格控制在相關數值范圍以內。如若要提升鍋爐熱效率，就應當讓燃燒剩余空氣系數維持在1.2到1.4之間。一則，經過燃燒煙氣氧含量分析儀檢測含氧量，按照含氧量大小調節開啟度，嚴格把控剩余空氣系數在1.3以內。當然，也可以按照鍋爐冒煙的顏色，調節風門開啟度，最終讓黑煙消失。第二，燃燒效率提升。燃燒效率通常是在98到99之間，也就是氣體不完全燃燒熱損失率控制在2.0?？墒窃谌紵^差的條件下，燃氣鍋爐調試讓燃氣鍋爐處在最好的狀態，挑選比例調整功能的燃燒器，讓其維持很高的燃燒效率，使用保溫對策除去鍋爐散熱損失以外的別的損失。

（3）減少熱效率損失。首先，冷凝鍋爐。如若要將能源利用率提升，減少能源耗損就需要采用冷凝鍋爐。進行采暖用水的時候，燃燒產物讓煙氣里面的水蒸氣凝結，借助煙氣提升熱水器效率。按照熱水爐的采暖熱效率公式，在一、二級換熱器之中，通過對流與輻射的方法傳遞到循環水。在同樣溫度情況下，逆向流動過程中傳熱溫差大，進而增加傳熱量，供熱負荷降低，提升蒸汽凝結量。設置冷凝換熱器能夠將資源合理利用的目標實現。水蒸氣攜帶的熱損失通過溫度下降至煙氣冷凝溫度下，能夠減少排煙熱損失，提升鍋爐熱效率，回收水蒸氣不僅可以將煙氣里面的有害物質消解掉，與此同時還能夠將顯熱與水蒸氣汽化潛熱提升。其次，設置省煤器。經過煙氣開展熱交換，可以減少煙氣溫度，借助煙氣加熱參加燃燒氣體，讓燃料和煙氣可以在傳熱溫差下進行換熱，進而實現高效節能的目標。又或者設置煙氣再循環系統，將部分煙氣重新燃燒，余熱加熱能夠將反應速度加快，可以降低污染物排放量。

4 結束語

以上所述，燃氣鍋爐熱效率實則是衡量能量利用的關鍵指標之一。假設要讓燃氣鍋爐實現最佳運行方式 ，就應當將阻礙燃燒的根本原因找出來，同時進行整改，才可以將燃氣鍋爐運行經濟性大幅度提升。與西方發達國家燃氣鍋爐能源使用技術比較，國內的燃氣鍋爐熱效率還比較低，因此，必須要將燃氣鍋爐熱效率提升，此乃實現中國可持續發展的關鍵路徑。

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