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如何提高鍋爐的熱效率?

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如何提高鍋爐的熱效率?

發布日期:2019-05-29 作者: 點擊:

從TSG  G0003-2010《工業鍋爐能效測試與評價規則》中熱效率的計算公式來看:


鍋爐熱效率ηj=100% -(q2+q3+q4+q5+q6)


其中:q2為排煙熱損失,q3為氣體不完全燃燒熱損失,q4為固體不完全燃燒熱損失,q5為散熱損失,q6為灰渣物料熱損失。

對于燃油/氣鍋爐而言,q4、q6為0,所以要想節約燃料,提高鍋爐的熱效率,就要采取相應的措施來降低q2、q3、q5。常見的措施主要有:


1)采用煙氣餘熱回收技術,降低排煙損失

影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度。排煙溫度越高,排煙熱損失就越大。目前,新建的鍋爐出廠時多數都配有煙氣餘熱回收裝置,如省煤器、半冷凝或全冷凝式煙氣餘熱回收器,這些措施都能有效降低排煙溫度,提高鍋爐的熱效率。


2)合理控制空燃比,優化燃燒,減少不完全燃燒損失和排煙熱損失

過剩空氣系數過高時,相當于吸入了多餘的冷空氣進入爐膛,這部分多餘的冷空氣未參與燃燒,而是被加熱後白白排放掉,排煙熱損失增大;如進入爐膛的冷空氣繼續增大,超過一定限度,爐膛溫度會降低,也會造成不完全燃燒損失增大。


過剩空氣系數過低時,由于燃料得不到足夠的氧氣而不能完全燃燒,造成不完全燃燒損失增大。而長期嚴重的不完全燃燒,将導緻鍋爐受熱面積碳,影響換熱效率,排煙損失持續增大。因此,合理控制空燃比,盡量降低排煙熱損失q2和不完全燃燒損失q3,是鍋爐熱效率提升的另一關鍵點。


3)嚴格控制鍋爐水質,科學管控水垢

鍋爐給水中都會含有各種雜質及鈣、鎂等結垢物質,鍋爐不可避免會結垢。水垢的導熱系數很低,所以一旦受熱面結垢,由于熱阻增大,鍋爐排煙溫度就會上升,排煙熱損失就會增大。測試數據表明,鍋爐受熱面上結1mm水垢,排煙熱損失會增加約2%~4%,鍋爐受熱面結垢越厚,熱阻越大,鍋爐熱效率就會下降越多。

鍋爐結垢不僅降低了鍋爐熱效率,而且使鍋爐受熱面壁溫升高,造成受熱面損傷,甚至造成鍋爐爆炸事故。所以,采用優質的軟水處理裝置,嚴格按照流程運行鍋爐給水軟化處理裝置,控制鍋爐給水水質,可延緩水垢形成。同時,對鍋爐水垢進行實時管控,掌握鍋爐水垢狀況,必要時進行水垢清理也非常重要。


4)加強保溫、防止跑冒滴漏,減少散熱損失 

由于鍋爐本體、汽水熱力管道系統的溫度總比鍋爐房内的空氣溫度高,部分熱量會以輻射和對流方式向周圍空氣散失,成為鍋爐的散熱損失。因此,鍋爐及熱力管道系統的保溫層破損或發現跑冒滴漏時,應及時修複,減少散熱損失。


國外經驗分享 

目前國外鍋爐提高實際運行熱效率的措施通常包括:

1)大量采用冷凝或半冷凝技術回收煙氣餘熱,從而大幅降低排煙溫度,将排煙熱損失降至最低。

2)采用燃燒智能管控裝置,根據對煙氣成分的持續監測,自動調整燃燒空燃比,确保空燃比始終保持最優狀态,從而基本避免不完全燃燒熱損失,并持續降低排煙熱損失。

3)采用物聯網技術監管在線鍋爐水垢狀況,科學指導水質管控和除垢。


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