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如何提高热风炉热效率之提高热风炉的毛效率

文章出处:   发布时间:2017-12-17 23:01:53   浏览:65

如何提高热风炉热效率之提高热风炉的毛效率


热风炉效率的高低,与燃料、运行调整、热风炉参数和余热回收利用等许多因素有关。提高热风炉的毛效率主要有以下几种方法:

1.提高热风炉的燃烧效率

热风炉的燃烧效率表示燃烧完全燃烧的程度。若要提高热风炉的燃烧效率,必须设法调整和组织好炉内的燃烧工况,使燃料充分燃烧,降低q3和q4。燃料燃烧不好,会使气体不充分燃烧损失和固体不完全燃烧损失增大,使热风炉燃烧效率降低。使燃料充分燃烧必须有三个条件:一是要有足够量的空气,燃料与空气要充分混合。二是要有足够高的炉膛温度,以使燃料的燃烧反应能迅速进行。三是要使燃料在炉内具有一定的停留时间,以使燃料与氧能得到充分反应。根据这三个条件,可采取如下措施以强化燃烧。

(1)合理送风和风量调节

合理送风是强化燃烧的关键。在机械化燃烧的热风炉(如链条炉、振动炉和往复炉)中,根据燃烧过程的不同特点,合理送风,对于促进炉内燃烧是很重要的。

(2)控制炉膛过量空气系数

控制炉膛过量空气系数是提高燃料完全燃烧程度,降低热损失的措施。炉膛过量空气系数过高,会使炉膛温度降低,导致燃烧速度降低,从而使气体不完全燃烧损失和固体不完全燃烧损失增大,表现在黑烟滚滚,灰渣含碳量高,热风炉燃料耗量增加,出力大幅下降。而过量空气系数过低,往往由于可燃物得不到氧气而不能完全燃烧,也造成气体不完全燃烧损失和固体不完全燃烧损失增大。因此,炉膛过量空气系数有一最经济的数值,这一数值使q2,q3,q4三者之和最小,即最佳过量空气系数。这个数值可以通过燃烧调整试验确定。

(3)维持炉膛高温

维持炉膛高温是燃料迅速燃烧的条件。层燃炉、煤粉炉、燃油及燃气炉在正常燃烧工况下高达1300-1600摄氏度,炉膛出口烟温也高达1000摄氏度左右。炉膛内保持高潮的目的:一是提高燃烧化学反应速度,降低q3,q4的损失,二是提高辐射换热强度。

维持炉膛高温的措施,在燃用劣质煤时,炉内温度会有明显下降。在这种情况下,一是可以利用耐火砖或耐火混凝土遮挡住一部分辐射受热面,降低炉内水冷程度,二是可增设空气预热器,将冷风预热后送入炉膛,以提高入炉热量,既可提高炉内温度又能降低排烟温度。

2.降低排烟温度

目前我国供热热风炉排烟温度偏高,是热风炉热效率偏低的主要原因之一。小型热风炉排烟温度每降低15-20摄氏度,大型热风炉每降低15摄氏度,热风炉热效率增加1%。因此,要设法回收烟气余热降低排烟温度,减少排烟热损失q2,节约燃料。

3.控制排烟处的过量空气系数


炉膛出口过量空气系统的增大以及沿烟气行程各烟道的漏风,都会增大排烟处的过量空气系数,即增大排烟量,因而也将增大排烟热损失。为了减少排烟热损失,一方面炉膛出口应保持最佳过量空气系数,另一方面应设法减少炉膛及各烟道的漏风量。漏风不仅增加了排烟容积,而且是炉膛的漏风还会使排烟温度提高。当冷空气漏进烟道时,使漏风处的烟气温度降低,从而漏风点以后所有的受热面吸热量都减少,故排烟温度提高。并且漏风点越靠近炉膛这个影响越大。

现在中小型供热热风炉炉膛和各处烟道漏风现象很普遍,这不仅使排烟量增加,排烟温度降低,对燃烧不利。因此,一旦发现炉膛和烟道漏风,必须尽快堵漏,从而控制排烟处的过量空气系数,以降低排烟热损失。

4.热风炉保持在额定负荷下运行

热风炉保持在额定负荷稳定而连续运行其热效率最高。热风炉负荷变化对燃烧影响很大,以一台机械化层燃炉为例来分析。当热风炉超负荷运行时,由于燃料量必须增加,煤层加厚,炉排速度加快,送风量也必须增加才能满足负荷增加的需要。煤层加厚和炉排速度加快使固体不完全燃烧损失增加,由于送风量的增加,使烟气在炉内停留时间短,有的可燃气体还没燃烧完就随烟气排掉了,所以气体不完全燃烧热损失增大。同时,超负荷运行时,由于煤层增厚使炉内温度增高,排烟温度相应增高,使排烟热损失增大。热风炉低负荷运行时,燃煤量减少,炉内温度降低,使燃烧工况变坏,不完全燃烧损失q3,q4也增加。当热风炉负荷只有50%时,因炉内温度大幅度降低,而难以维持炉内的稳定燃烧。低负荷运行时散热损失相对增加,所以热风炉超负荷或低负荷运行都会导致热风炉的热效率降低。

为了使热风炉在额定负荷下尽量做到连续运行,在设计热风炉房时,要求设计单位不必按最大热负荷确定热风炉的总容量,可按平均热负荷确定。除此之外,设置蒸汽蓄热器调节用热高峰,从而减少热风炉房的总安装容量,节省基建投资,纠正目前存在的“大马拉小马”的现象和超负荷运行工况。


5.热风炉给水软化处理和凝结水回收

热风炉给水软化处理和凝结水回收也是提高热风炉热效率的措施。原水中含有各种杂质及其结垢物质,如果水质处理不好而使热风炉结垢。水垢的导热系数很低,所以一旦受热面结垢,由于热阻增大,热风炉出力下降,煤耗增加,热风炉热效率降低。经测定热风炉受热面上结1mm水垢,燃烧损失率2%-3%,热风炉受热面结垢越厚,损失的燃料越多。实际上许多热风炉由于水处理不好或根本不进行水处理,使受热面垢层厚度大于2mm或更大,有的甚至达10mm,这样不但降低了热风炉热效率,而且使热风炉管壁温度升高,许用应力下降,易造成热风炉爆炸事故,影响热风炉安全经济运行。

普及热风炉水处理,推广选进的水处理技术,对热风炉给水进行严格的化验,务必达到热风炉给水各项指标,保证热风炉高效而安全运行。

提高凝结水回收率,防止凝结水损失是热风炉节能的重要环节。凝结水的回收,不但能减少热风炉软化补充水量,减轻水处理系统的负荷,而且能使热风炉给水温度提高。热风炉给水温度每提高6摄氏度,就能节省1%的燃料。所以,必须加强凝结水的回收管理。

6.加强保温、堵漏、防泄、防冒

由于热风炉炉墙、汽水热力管道系统的温度总比热风炉房内的空气温度高,所以炉墙和汽水管道系统的部分热量以辐射和对流方式向周围空气散失,成为热风炉的散热损失。炉膛的散热不仅造成热损失,同时会降低炉膛的温度,影响燃烧。因此,要采用先进的保温材料加强热风炉炉墙和热力管道的保温,减少散热损失,提高热风炉热效率。

总之,热风炉热效率是衡量热风炉能量利用的技术水平和经济性的一项综合指标。因此,因遵照上述措施,对热风炉进行技术改造,加强管理。特别是那些能耗高,效率低,管理差的企业,必须参照国家标准《工业热风炉经济运行》(GB/17954-2000)和《生活热风炉经济运行》(GB/18292-2000),不断提高热风炉的热效率,节约能源。

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