锅炉热效率测试影响因素分析

锅炉热效率测试影响因素分析

龚晨

江苏省特种设备安全监督检验研究院南通分院江苏南通226100

摘要：在锅炉的热效率测试中，常因为对各个影响因素考虑不周，或有些因素分析、计算起来较为复杂，而被疏忽或放过，导致锅炉的热效率测试数据未能客观反映锅炉的热效率情况。因此，本文对多个易疏忽放过的因素做些探讨，希望能引起读者的共鸣与交流，共同完善锅炉热效率测试工作。锅炉运行工况热效率测试的影响因素是多方面的，只有抓好每一个环节，才能使锅炉运行工况热效率达到并超过规范所要求的指标，节约能源，并保证锅炉安全运行。

关键词：锅炉；热效率；测试；影响因素

1.排烟温度分析

（1）受热面烟侧积灰、水侧结垢。可定期清灰或清洗并加强水质处理，减少结垢。

（2）受热面布置不变，或烟气短路。应检查烟气流程是否有短路情况存在，一经发现要及时修补，对受热面数量不够的应增加尾部受热面。

（3）过量空气系数过大导致炉膛出口温度升高，烟气量增加，造成排烟损失增加导致锅炉效率下降。当负荷变化时，应适当调整进入炉膛的燃料和空气量，相应的改变燃烧工况。负荷升高时，燃料量增加，空气量增加从而会使排烟温度升高。由于高负荷时炉膛温度高，着火条件好，燃烧稳定，此时可减小过量空气系数，达到减小排烟损失的目的。而低负荷时则应适应减小炉膛负压，以减小漏风，提高炉膛温度，这对稳定燃烧，减少未完全燃烧损失有利。

2.燃料分析

（1）煤质变化对锅炉效率的影响：煤质是锅炉设计的基础，锅炉只有在燃用接近设计煤种才能取得较好效益。应加强入场煤质管理：尽量保证煤种接近设计煤种。

（2）煤质变化对锅炉受热面的影响：煤质变化使得锅炉受热面结焦、积灰、磨损，严重时造成受热面超温爆管。应加强入场煤、入炉煤的化验分析：准确掌握煤炭的工业分析数据，特别是挥发分、发热量、灰分、灰熔融性等指标，及时提供给锅炉运行人员便于及时调整。

（3）煤质变化造成锅炉除灰除渣量增大，影响经济性。

应加强混配煤工作：在无法全面保证设计煤种的情况下，应考虑在煤炭入炉前采取混配煤的方法以保证煤质的稳定性，提高机组运行的稳定性。混配煤工作必须具备的条件，①煤质化验分析要跟上，按照不同矿点不同煤种进行及时准确化验分析及时提供给燃料部门。②必须有按比例进行混配煤的设备。有效地混配煤工作可提高劣质煤的利用率，降低燃料成本。同时可以通过混配煤减少或降低煤质变化给锅炉造成的影响。

（4）煤质变化对锅炉制粉系统影响：加大了制粉系统各设备磨损。应加强燃烧调整：锅炉运行人员可根据煤质化验单给定的煤质变化情况，及时进行燃烧调整合理配风、从而达到安全运行的目的。

3.排烟处过量空气系数分析

（1）风量对过量空气系数的影响。通常在锅炉运行期间，锅炉炉膛入口处大都保持负压20～30Pa，炉膛温度一般保持在950℃左右，如果供风不合理，鼓风机送风量太大，会使炉膛内过剩氧量增加，过量空气系数增大，烟气量也增加，造成燃料尚未充分燃烧即被排出；过量的冷空气会降低炉膛温度，使锅炉排烟热损失增大，使锅炉的热效率降低.只有合理调试供风量，减少锅炉排烟热损失，才能有效提高锅炉运行的经济性.同时，合理调试锅炉引风量，严格控制引风机风门调节闸板的开度不要过大，否则就会造成烟道系统内过剩氧量增加，过量空气系数增大，引起烟尘排放浓度升高.

（2）漏风现象对过量空气系数的影响。锅炉运行系统的漏风，通常发生在以下部位：锅炉炉膛、鼓引风机、烟道系统(共用烟囱和烟道)、除尘设施等处.一旦运行系统出现漏风现象，必然造成烟气中过剩氧量的增加和烟尘浓度的稀释，使过量空气系数增大，烟气量增加，从而影响折算烟尘排放浓度的准确性。。除尘器及排灰口闸板处或湿法除尘器自身及其排污阀处密封不严，都会使外界冷空气漏入，在烟道系统负压运行时，导致烟道内过剩氧量增加，使过量空气系数偏高。

（3）其他影响因素如入炉冷空气温度、飞灰可燃物含量、漏煤可燃物含量、炉渣可燃物含量等影响因素在锅炉能效测试过程中可以定量分析，对锅炉能效测试的结果影响不大，可忽略不计。

4.过量空气系数高原因分析

测试结果表明，相当一部分锅炉过量空气系数过大，这会造成燃煤与空气混合不均匀，炉膛温度降低，排烟量大，排烟热损失增加。一般认为，造成过量空气系数过大主要有

以下几个原因：

（1）锅炉燃烧设备本身结构。有些锅炉采用单侧进风，造成配风两侧不平衡。另外炉排下部风室如果隔断不严，各风室会互相串风。链条锅炉燃料在炉排沿链条长度方向分区段燃烧的，通常链条下面分成几个风室，各个风室之间装有隔板，每个风室可以独立调节风量，实现分段配风，保证燃烧良好。如果炉排下部的风室隔断不严，风室内底部严重积灰，各风室互相串风，或者炉排两侧密封不严，就不能按照在锅炉的燃烧过程合理地分配空气量，从而大大影响其合理配风的有效性。

（2）锅炉本体及烟风道漏风。在锅炉前部的煤斗接合面，尾部烟风管道、尾部省煤器、空气预热器在安装时密封不良，或在运行过程中损坏，造成漏风较大。锅炉尾部排放炉渣的部位漏风比较普遍，也很严重。目前大部分锅炉出厂时安装了机械除渣设备，但有时候安装不到位，比如虽安装了链板除渣器，但没有用渣斗插入水封中；有些锅炉出厂时就没安装除渣器，甚至不配除渣门，使用单位就自制一个简易出渣门，或用钢板临时堵一下除渣口，这样做的效果很差，不能起到隔绝空气的作用。

（3）调风挡板没有调整到合适的位置。现在锅炉尾部大部分都没有装设氧量仪表，在锅炉安装调试过程中，也没有对锅炉的配风进行调节验收。对于配风的调节基本依赖于锅炉操作人员的经验和水平。同时大部分锅炉负荷有一定的波动，司炉人员难以根据锅炉负荷的情况，调整燃烧和配风。

5.排烟温度高原因分析

排烟热损失是锅炉主要的热损失之一。热损失主要取决于排烟温度和过量空气系数。目前大部分都通过增加尾部受热面来吸收烟气余热降低排烟温度。但是仍有部分锅炉排烟温度较高，其原因有主要有：

（1）没有及时对锅炉进行维护，因为锅炉受热面积有烟灰垢，水侧结有水垢将极大增加热阻，平时对锅炉水处理不重视，导致传热不良。锅炉烟气热量不能有效地被工质吸收。

（2）在锅炉受热面布置和尾部受热面设计时，没有进行合理设计校核，特别是使用单位加装的余热利用装置，对于间歇进水的锅炉，往往很难发挥正常的作用，造成了虽然有余热利用装置，实际上作用有限或者很小的现象。

（3）锅炉风机等辅机配置不当。使用单位考虑到环保的要求，在锅炉尾部基本都配置一级或二级的除尘设备，但锅炉配套的引风机功率不足，不能保证锅炉负压状态下正常燃烧，所以有些单位就将原来配套的省煤器舍弃不用，烟气不能得到有效冷却。

（4）对于有机热载体锅炉，为了保证锅炉炉内烟气与工质的传热温差，热载体锅炉进出口温度比较高，排烟温度相对也比较高。有的单位装了余热锅炉，起到了很好的作用，但也有相当一部分单位，因为余热锅炉产生的蒸汽无处可用，或者没有装余热回收装置，或者回收装置容量小，致使最后的排烟温度还是很高。

6.炉渣含碳量高原因分析

炉渣含碳量是反映锅炉固体不完全燃烧热损失。造成炉渣不完全燃烧的热损失的原因很多，主要有以下几点：

（1）燃料原因。燃煤水分过大或挥发份少，会造成煤着火点延后。因着火的推迟，会导致煤炭在离开炉排时，煤炭来不及完全燃尽，造成炉渣含碳量超标。

（2）锅炉运行参数调整不合理。锅炉的煤层厚度、进煤速度、风煤配比等应根据锅炉的燃料、负荷等调节。煤层过厚、炉排过快、风煤比配合不当等都会引起炉渣含碳量偏高。

7.结语

锅炉运行工祝热效率测试影响因素的分析是一项综合性的工作，对锅炉整体经济性能具有较大的影响。因此，为保证锅炉热效率测试的准确性，设备人员应对测试结果中影响较大且容易疏忽的因素进行全而的分析，做好测试过程中各个环节的配套工作及数据收集工作，以确保测试活动课提供准备可靠的数据，从而提高有效改善锅炉的运行状祝。

参考文献

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[2]张荣泉.锅炉运行工况热效率测试关键影响因素分析[J].化学工程与装备，2013(01).

[3]刘积贤.工业锅炉安全技术[M].北京：化学工业出版社.1993.