锅炉本体漏风对锅炉热效率的影响

锅炉本体漏风对锅炉热效率的影响

任晓军

大唐国际托克托发电有限责任公司，内蒙古自治区呼和浩特市，010200

  摘要: 未来的发展需要与高科技充分融合,在舍弃原有的落后锅炉之后,目前所使用的大多数为锅炉。但是在实际应用中,对其燃烧控制还有一些弊端,所以应该及时进行优化以及改进。在使用过程中,对其燃烧进行控制是最难的一部分,同时也是最重要的一部分。如果想要顺应时代的发展,要满足社会的需求,那么对于锅炉的燃烧控制系统,一定要有更好更合理的解决方式。使其最终达到节省资源,也能对环境加以保护。但是如果锅炉本体出现漏风的情况,那么锅炉的热效率就会受到影响针对目前所面临的问题,本文主要对锅炉本体漏风对锅炉热效率的影响展开研究,促使锅炉在燃烧时能有更高的效率。另外,主要介绍锅炉在燃烧中的几种控制方式,以及未来的发展情况。

        关键词:锅炉;模糊控制;燃烧

一、百万机组技术发展现状

        5吨以下燃煤的锅炉的市场存量在下降,而新型环保的燃气、电锅等锅炉的市场存量在迅速上升,2019年我国锅炉(5吨以下)行业的市场存量达到18.1万台,而2000年由于疫情的原因,我国锅炉行业发展缓慢,市场存量仅比2019年上升0.15万台,达到18.7万台,同比增长0.8%。烟道漏风对锅炉运行不利，“可以用烟饼捉漏的方法试一下。锅炉风机全停后，在每个人孔门处放置烟饼桶，由热工人员开启1台送风机，同时打开送风机挡板，炉膛负压控制在50～150帕，保持烟道内的微正压。保温层一旦有烟雾冒出，捉漏人员就用红喷漆对泄漏点做好记录，然后停风机，拆除保温开展检查处理。这种捉漏方式有没有效果，需要在实际捉漏过程中得以验证[1]。

        对冲燃烧锅炉技术在内的世界领先的全套技术和解决方案，结合已投运的大量锅炉设计、制造和运行经验，能够为用户实现在灵活运行条件下的高可靠性、高安全性，低煤耗、低投资、低运行维护费用的“二高三低”目标，推动节能减排新技术快速发展，为行业带来一股新潮流，重新定义着行业的发展趋势。

二、锅炉本体漏风的原因和改善策略

        （一）干式除渣锅炉本体漏风的原因和改善方式

        目前，对很多大型锅炉进行研究发现，在众多的现代锅炉当中，干式除渣是一种非常常见的新型技术，这种技术主要是利用锅炉炉膛当中的负压，从锅底把冷风吸入炉膛，从而使炉膛内的炉渣出现冷却的现象，便于达到水资源的节约。尽管如此，但是这种新型的方式，却很有可能会使锅炉自身出现漏风的现象，就会造成锅炉的热效率下降[2]。当锅炉燃烧使用的物质容易结焦的时候，干式除渣就会加大对锅炉炉膛内部的冷风吸入量，这样就会增加锅炉漏风的现象。因此，使用这种技术的锅炉，减少本体漏风就必须要合理地控制冷风的吸入量。

 （二）锅炉自身由于人孔门与窥视孔关闭不严实引起的漏风
        在对锅炉进行检查的时候，一般来说维修人员都是通过人孔门来检查锅炉系统，借助窥视孔观察锅炉的火焰燃烧状况。当锅炉进行正常运行的时候，这两种结构打开的时间不能够太长，否则就会造成外界的空气进入，使锅炉出现漏风的现象。因此，对于这种情况，必须要及时进行检查，确认关闭是否严实[2]。
三、提高热效率的措施
（一）调整燃煤锅炉的排烟温度
        锅炉系统设计在整个生产或运行及工作过程设计中，如果设计人员正确选择并将预排烟炉的温度设定在较低的温度范围内，将有效降低整个锅炉运行的进、排气炉系统的热熔差损失，它在许多积极或有益的方面为设计人员有效地节约锅炉设备维护和运行的维护设备成本，有效地显著提高锅炉的整体热效率水平起到了积极的作用。特别是目前，在我国中小锅炉的设计和运行条件下，燃料消耗率越来越大。考虑到节能、经济、环保等综合效益，烟道受热面传热面温度和压力低于一般烟道设计和运行要求。烟气温度变化较小。一般情况下，有必要适当选择烟气温度变化较小的烟气的最大烟气表面温度。但是，相对较高和较低的锅炉废气温度本身将导致进一步加热，这将进一步减小在锅炉烟气表面和传热工质表面形成的有效传热接触面处的温度和压力面积，以同时确保系统能够生产稳定、安全、优质、合格、优质高效的锅炉、蒸汽锅炉，在锅炉设备的长期运行过程中，只需相应增加锅炉的有效传热和接触面积，提高设备金属材料的消耗系数，节省初期投资。此外，在确定较低合理温度范围内的最小排烟温度系数后，还需要充分考虑低温受热面工况下的排烟安全。相对较高和较低的排气表面温度将进一步导致大量高温蒸汽的冷凝产物附着在相对低温受热面烟气系统的侧面，以及高温三硝基氧化四硫酸冷凝和沉淀形成的高温硫酸腐蚀一些因此，高温金属材料也将直接和极大地促进附着在高温烟道板上表面的一些原始沉积物形成的高温松散煤灰层的胶结，这不仅会直接增加烟道系统的纵向横向传热压力和径向热阻，但也会直接显著增加烟道系统的纵向和横向气流阻力，严重的负荷可能导致锅炉引风机中压或弯头承压不足，这将大大增加强制负荷，降低整个锅炉的总输入和输出，从而严重降低了影响整个锅炉正常生产运行的重要经济指标。此外，由于能源、环保和节能的战略需要，为了显著减少脱硫粉尘和废气的污染排放，大型工业燃煤锅炉烟囱通常应在尾部烟气脱硫后立即安装旋风分离器。锅炉排烟炉温度的高低会导致电除尘器、布袋除尘器等非正常运行工况，不仅会进一步降低脱硫除尘设施的效率，还会危及燃煤锅炉发电机组的有效、安全、可靠运行。

（二）选择合理的过量空气系数
 前三项的基本原则是根据燃料过量时空气系数指标的分析、综合和选择结果确定的，以确保所有锅炉燃料都能实现充分稳定的连续稳定燃烧，减少整个机组锅炉燃料产生的排热损失和吸热损失，并确保在连续机械平衡燃烧期间不应发生的完全连续过热平衡燃烧。对于中小型燃煤锅炉设备本身来说，由于其运行以及点火后锅炉燃油系统中产生的锅炉燃油的温度控制和燃尽控制的时间过程通常缓慢而困难，系统中为大量锅炉提供的空气系数对于完全过热和燃烧通常可以说是更安全有效的，它可以帮助和控制锅炉煤的安全稳定燃尽，提高燃煤锅炉系统整体燃烧的传热效率，因此，小流量燃煤锅炉机组设计中普遍存在的燃煤锅炉机组燃烧过量和空气系数过高的问题往往较大。虽然过量和过量空气系数可能会导致整个锅炉内空气在一定压力范围内燃烧，但它可以显著减少其自身机械强度不可逆或完全可控燃烧时烟气热损失的总损失，但事实上，它将进一步增加和减少锅炉余热损失，降低和提高锅炉排气系统的烟气温度，从而继续增加锅炉系统余热总损失。如果锅炉烟气总损失之和远远大于总损失之和，将显著降低整个锅炉系统排气的总热效率。此外，对于一些场合采用SNCR（非选择性还原脱硝）新技术后形成的小型高效燃煤锅炉，为了保证整个烟气炉内各烟气温度系数不同的烟气最佳燃烧区内燃烧区的温度范围控制在900℃以上1100℃以下烟气最佳燃烧区的温度范围内，尽可能利用燃煤电厂实际运行工况下的实际烟气和总运行负荷，合理分配和利用后的烟气分为一次风、二次风、ROFA风系统和烟气sofa二次风。在保证机组能满足工艺要求和满足锅炉烟气机组更高的燃烧和脱硝燃烧效率要求的前提下，选择对整个锅炉机组热损失系数贡献最小、效率系数最高的过量空气系数[3]。
三、总结
        综上所述,锅炉目前的发展趋于大型化,并且与超临界参数几乎接近,根据技术角度进行分析,锅炉技术必须要向着大型化的趋势去发展。以经济调度进行分析,大型锅炉,在国内可充分应用,主要是其具备较高的清洁能力。虽然目前国内还会引进国外的锅炉设立,但是国内正在加大力度研究自主知识产权,例如双炉膛、百万机组等。目前小要发展大型化是最佳的机遇,然而在研究过程中还会遇到很多问题,等待进一步分析。首先应该学习国外的先进技术,对百万机组技术要积极开发研究。燃烧控制技术对于洗煤研石、泥煤等具备重要的影响,目前中国的技术还不够稳定,也未达到世界的前列,根据目前的流态重构,国内应该将重点放在节能型技术方面,这应该成为自主研发的新方向。
参考文献:
[1]綦明明，刘武，肖静，冷杰.锅炉本体漏风对锅炉热效率的影响[J].东北电力技术，2015，3601:47-48+51.
[2]周颜光.提高锅炉热效率改造技术研究[D].大庆石油学院，2016，1258:206+207.
[3]倪维斗，徐向东，李政，任挺进，黄仙.热动力系统建模与控制的若干问
        题[M].北京：科学出版社，2018.