锅炉燃烧范文10篇

时间:2023-03-30 08:22:21

锅炉燃烧

锅炉燃烧范文篇1

论文摘要:本文锅炉正压燃烧剖析,着重介绍锅炉正压燃烧的现象和造成危害,分析锅炉正压燃烧产生的原因,最后提出预防措施。

锅炉正常燃烧,包括均匀供给燃料,合理通风和调整燃烧三个基本环节。正常燃烧炉膛负压一般维持在20-30帕(Pa),当送风量大而引风量小时,炉膛中烟气压力大于大气压力,锅炉产生正压燃烧。笔者在近几年锅炉检验中发现,我市一些小型锅炉在使用过程中存在不同程度正压燃烧,而且比较普遍,说明没有引起有关人员足够重视。其实锅炉正压燃烧对锅炉的安全运行是非常有害的,下面就锅炉正压燃烧的现象和产生原因及危害进行分析。

1锅炉正压燃烧的现象和造成危害

1.1炉膛负压大小,主要取决于风量,风量的大小必须与炉膛燃烧工况相适应,送风量大而引风量小,炉膛负压过小,产生正压燃烧,易使火焰喷出,损坏设备或烧伤人员,这时火焰白亮刺眼,烟气呈白色。

1.2损坏设备,降低锅炉热效率。锅炉正压燃烧,炉膛内火焰和高温烟气会从炉门喷出,还会沿炉墙裂纹进入锅炉的保温层将保温层烧坏,造成炉墙松动、脱落,炉门变形,下降管曝露,直接受火焰加热,破坏锅炉水循环,诱发水冷壁管爆管等事故产生。同时,由于保温层烧坏加大了锅炉散热损失,降低了锅炉热效率。

1.3恶化锅炉房环境。锅炉正压燃烧,会使高温烟气、烟尘从炉、,观察门等缝隙中钻出进入锅炉房,使操作人员受到烟气中灰尘、有害气体和高温的侵害,损害操作人员的身体健康。

2锅炉正压燃烧主要原因分析

2.1司炉工操作水平低。大多司炉工文化程度都比较低,年龄偏大,或中途改行,从事司炉工行业时间不长,有的对鼓引风量配比调节不会操作,造成锅炉正压燃烧。

2.2管道堵塞,空气预热器管子堵塞和磨损是引起锅炉正压燃烧的主要原因。一旦有管子堵塞,烟气流通面积变小,阻力增大,当管子堵塞数超过管子总数的5%时,正压燃烧就不可避免了。空气预热器管子磨损漏风后,则使鼓风和引风直接形成短路,一侧是正压,一侧是负压,会分流许多无效的引风量。比较空气预热器进出端的烟气压力变化(查记录)可预知是否堵塞和磨穿。所以停炉检修时,一定要疏通所有堵塞的管子,如个别管子中段漏风,可将管子两端封严,封闭的管子数量也不能超过管子总数的5%,如超过1组的1/3,应整组换新。管端(烟气入口处)磨损最为严重,应加装管端保护套能防止管端磨损,检修也较为方便。还有烟道积灰严重,未进行清理,也会导至锅炉正压燃烧。

2.3烟囱底部积灰过高,旋风除尘器下部积灰过多,等都会造成烟气阻力增大也会导至锅炉正压燃烧。烟囱底部集尘过多,炉子后部的各检查孔、清灰孔未及时密闭亦可引起阻力增加,引风短路。对于采用老式的旋风除尘器,如果烟质恶化,压力损失增加并发生正压燃烧情况,很可能是旋风除尘器外筒下部堆积烟尘,引起内部气流紊乱而将烟尘卷入上升气流中。当除尘器内外筒被烟尘磨穿、锁气装置不严密时,虽压力损失减少,但烟气发生短路,不但除尘效率下降,也可造成锅炉的正压燃烧。

2.4省煤器积灰也能引起锅炉的正压燃烧,积灰使烟气的流通面积变小,阻力增大。省煤器一般都配备吹扫和清灰设施,定期吹扫和清灰是防止省煤器积灰的有效措施,一星期不应少于1次。

2.5采用劣质烟煤。为确保供热量,加大燃烧,烟尘大增,使锅炉产生正压燃烧。烟质低劣,炉膛温度起不来,使炉膛出口烟气温度也低,致使烟气密度增加,引风机的设计排烟温度为180~200℃,压力为1个标准大气压,当排烟温度低于设计值时,烟气密度增大,风机则处于超设计负荷下工作;同时,为满足外界负荷,只有加大给煤量,这样也就增大了烟气排量。如风机设计选型时的富裕量小,建立炉膛负压就比较困难。2.6多处漏风。例如烟道密封面、观察孔,清灰门、除尘器、引风机腐蚀穿孔造成大量冷空气的进入,使引风机超负荷的正压燃烧。

2.7用汽量超过锅炉的容量,只有用正压燃烧方法解决用汽量不足的问题。

2.8引风机风量,风压不足,造成正压燃烧。这又有三种情况,第一种引风机选型不当,风量,风压偏小;第二种对锅炉除尘器(干法改为温法)改造增加烟气阻力造成风压不足;第三种由于引风机多年使用造成叶片腐蚀磨损,使引风机风量,风压降低。

可见,炉膛正压燃烧的原因是多方面的,要保证锅炉安全经济运行,避免正压燃烧,需要从以下几方面着手:

(1)提高运行操作水平和技能;加强对锅炉及辅助设备的维护、维修和保养。

(2)设备在维护保养和检修时不但要认真清灰,还要检查各密封处如法兰、排灰装置、锁气装置等是否密封漏气。对磨损严重的要及时安排修理和更换。

(3)要尽可能选用和设计煤质相近的燃煤,由于煤质引起的正压燃烧,加装分层燃烧给煤装置可提高炉膛对煤的适应性。

(4)炉前煤的水分也应控制,大量的水蒸汽使炉膛产生的烟气量增加。煤的水分一般不易超过8%~12%,如遇下雨、下雪应上干煤栅的煤。

(5)设计时要适当加大引风机的风量和全压储备。

锅炉燃烧范文篇2

关键词:锅炉燃烧调节方式

一、燃料量的调节

燃料量的调节是燃烧调节的重要一环。不同的燃烧设备和不同的燃料种类,燃料量的调节方法也各不相同。

中间储仓式制粉系统的特点之一是制粉系统运行工况变化与锅炉负荷并不存在直接的关系。当锅炉负荷发生变化时,需要调节进入炉内的燃料量,它通过投入(或停止)喷燃器只数或改变给粉机转数、调节给粉机下粉挡板开度来实现的。当锅炉负荷变化较小时,只需改变给粉机转速就可以达到调节的目的;改变给粉机的转数是通过平型控制器的加减完成的。当锅炉负荷变化较大时,用改变给粉机的转数不能满足调节幅度的要求,则在不破坏内燃工况的前提下,可先以投、停给粉机只数进行调节,而后再调节给粉机转数,弥补调节幅度大的矛盾。若上述手段仍不能满足调节需要时,可用调节给粉机挡板开度的方法加以辅助调节。

投、停喷燃器(相应的给粉机)运行方式的调节,由于喷燃器布置方式和类型的不同,投运方式也不相同。当需投入备用的喷燃器和给粉机时,应先开启一次风门至所需开度,对一次风管进行吹扫;待风压正常时启动给粉机给粉,并开启喷燃器助燃的二次风,观察着火情况是否正常。反之,在停用喷燃器时,则先停给粉机并关闭二次风,一次风吹扫数分钟后再关闭,以防一次风管内煤分沉积。为防止停用的喷燃器受热烧坏,有时对其一、二次风门保持适当开度,以冷却喷口。给粉机转数调节的范围不宜太大,若调至过高,则不但会因煤粉浓度过大堵塞一次风管,而且容易使给粉机超负荷和引起煤粉燃烧不完全。若转数调至过低,则在炉膛温度不太高的情况下,由于煤粉浓度不足,着火不稳,容易发生炉膛灭火。单只增加给粉机转数时,应先将转数低的给粉机增加转数,使各给粉机出力力求均衡;减低给粉机转数时,应先减转数高的。

对于喷燃器布置在侧墙的锅炉,可先增加中间位置的喷燃器来粉,对四角布置的喷燃器锅炉,需要相对称的增加给粉机转数。用投入或停止喷燃器运行的方法进行燃烧调节,尚需考虑对气温的影响。在气温偏低时,投用靠炉膛后侧墙的喷燃器或上排喷燃器。气温偏高时则停用靠炉膛后侧的喷燃器或上排喷燃器。有时由煤粉仓死角处煤粉的堆积或煤粉自流等原因将给个别给粉机的给粉量调节带来一定的困难。此时,对来粉量的调节将是一个细致而麻烦的工作。这就需要反复的开、停给粉机,或开关给粉机下粉挡板,用木锤敲打、振动给粉机上部空间,促使煤粉仓内沉积的煤粉进行流动或迫使流动较大的煤粉沉积下来。这种调节操作较为笨拙、繁重,但能达到调节要求。

二、锅炉风量的调节

当外界负荷变化需要调节锅炉出力时,随着燃料量的改变,对锅炉的风量也需做相应的调解。

在实际运行中,从运行的经济方面来看,在一定的范围内,随着炉内过剩空气系数的增加,可以改变燃料与空气的接触和混合,有利于完全燃烧,使化学未完全燃烧损失和机械未完全燃烧损失降低。但是,当过剩空气系数过大时,则炉膛温度的降低和燃烧时间的缩短(由于烟气流速加快),可能使不完全燃烧损失反而有所增加。而排烟带走的热损失则总是随着过剩空气系数的增大而增加,所以当过剩空气过大时,总的热损失就要增加。此外,随着炉内过剩空气系数的增大,使烟气容积也相应增大,烟气流速也提高,因而使送、引风机的耗电量也增加。

从锅炉的安全方面来看,若炉内过剩空气系数过小,则会使燃料燃烧不完全,造成烟气中含有较多的一氧化碳等可燃气体,降低了灰分的溶点因而引起水冷壁结渣。这将会导致锅炉运行恶化,严重时会被迫停炉。由于飞灰对受热面的磨损量与烟气流速三次方成正比,所以当过剩空气系数过大时,将使受热面管子和引风机叶片的磨损加剧,影响设备的使用寿命。此外,过剩空气系数增大时,由于过剩氧量的相应增加,将使燃料中的硫分易于形成三氧化硫,烟气露点温度响应提高,从而使尾部烟道的空气预热器遭到腐蚀。

总之,风量过大或过小都会给锅炉的安全经济运行带来不良的影响。

锅炉的风量控制是通过送风机进口导向挡板调节的。经调节后送风机送出的风量,经过一、二次风的配合调节才能更好的满足燃烧的需求。一、二次风的风量分配应根据它们所起的作用进行调节。一次风量应满足进入炉膛风粉混合物挥发分燃烧及固体焦碳质点的氧化需要。二次风量不仅满足燃烧的需要,而且补充一次风末段空气量不足,更重要的是使二次风能与刚刚进入炉膛的可燃物混合,这需要有较高的二次风风速,以便在高温火焰中起到搅拌混合的作用。混合得越好,则燃烧得越快越完全。一、二次风还可调节由于煤粉管道或喷燃器的阻力不同而造成的各喷燃器风量的偏差,以及由于煤粉管道或喷燃器中燃料浓度偏差所需求的风量。此外,炉膛内火焰的偏斜、烟气温度的偏差,火焰中心的位置等均需利用风量的调节加以调整。

一次风速过高会推迟着火的时间;过低则会烧损喷燃器出口管,并可能造成一次风管内煤粉沉积一直阻塞管道。二次风速过高或过低都可能破坏气流与燃料的正常混合、搅拌,从而降低燃烧的稳定性和经济性。喷燃器出口断面的尺寸及流速决定了一、二、三次风量的百分率。风率的变化也将对燃烧工况有着很大的影响,当一次风率过大时,为达到风粉混合物着火温度所需的吸热量就要多,因而达到着火所需的时间就延长。判断风速和风率是否适宜的标准,首先是燃烧的稳定性,炉膛温度的合理性,以及对过热汽温的影响;其次是比较经济指标。

三、炉膛负压的控制

炉膛负压维持过大,会增加炉膛和烟道的漏风,引起燃烧恶化,并导致灭火。反之,若炉膛风压变正,则高温火焰及烟灰就要向外冒,不但会影响卫生,烧坏设备,还会造成人身事故。

当炉内燃烧工况发生变化或炉内受热面发生漏泄、爆破时必将立即引起炉膛风压发生变化。运行实际表明,当锅炉的燃烧系统发生异常情况或故障时,最先反映出来的就是炉膛风压的变化。例如锅炉灭火,从仪表盘上首先反映出的现象是炉膛风压表的指示急剧波动并向负摆到底,然后才是水位、蒸气流量等指示的变化。当炉膛受热面发生爆破时,其负压表指示向正摆到头。

所以锅炉运行中必须监视好炉膛负压,并按照不同的变化情况做出正确的判断,据此再及时地进行必要的调节和处理。

在锅炉运行中,燃烧所产生的烟气需经引风机及时的排入大气中。如果排出炉膛的烟气量等于燃烧产生的烟气量,则进出炉膛的物质保持平衡,否则炉膛风压就要发生变化。倒如,在吸风量未增加时,增时送风量,就会使炉膛出现正压。公务员之家

运行中即使在送、引风调节挡板开度保持不变的情况下,由于燃烧工况总有小量的变动,故炉膛风压也总是脉动的,反映在炉膛风压表上就是其指针经常在控制的左右轻微晃动。当燃烧不稳时,炉膛风压将产生强列的脉动,炉膛风压表的指针也相应作大幅度的剧烈晃动。此种现象的出现,往往是灭火的预兆。这时,必须加强监视表计变化和检查炉内燃烧情况,分析原因,并及时地进行适当的调整和处理。

在烟气流经烟道及各受热面时,将会有各种阻力产生,这些阻力是由引风机的压头来克服的;同时,由于受热面和烟道是处于引风机的进口侧,因此,沿着烟气流程烟道内的负压是逐渐增大的。烟气流动时产生的阻力大小与阻力系数、烟气重度成正比,并与烟气流速的平方成正比。因此,沿着烟气流程烟道内的负压是逐渐增大的。

锅炉燃烧范文篇3

燃料量的调节是燃烧调节的重要一环。不同的燃烧设备和不同的燃料种类,燃料量的调节方法也各不相同。

1、对配有中间仓储式制粉系统的锅炉

中间储仓式制粉系统的特点之一是制粉系统运行工况变化与锅炉负荷并不存在直接的关系。当锅炉负荷(出力)发生变化时,需要调节进入炉内的燃料量,它通过投入(或停止)喷燃器只数或改变给粉机转数、调节给粉机下粉挡板开度来实现的。

当锅炉负荷变化较小时,只需改变给粉机转速就可以达到调节的目的;改变给粉机的转数是通过平型控制器的加减完成的。当锅炉负荷变化较大时,用改变给粉机的转数不能满足调节幅度的要求,则在不破坏内燃工况的前提下,可先以投、停给粉机只数进行调节,而后再调节给粉机转数,弥补调节幅度大的矛盾。若上述手段仍不能满足调节需要时,可用调节给粉机挡板开度的方法加以辅助调节。

投、停喷燃器(相应的给粉机)运行方式的调节,由于喷燃器布置方式和类型的不同,投运方式也不相同。当需投入备用的喷燃器和给粉机时,应先开启一次风门至所需开度,对一次风管进行吹扫;待风压正常时启动给粉机给粉,并开启喷燃器助燃的二次风,观察着火情况是否正常。反之,在停用喷燃器时,则先停给粉机并关闭二次风,一次风吹扫数分钟后再关闭,以防一次风管内煤分沉积。为防止停用的喷燃器受热烧坏,有时对其一、二次风门保持适当开度,以冷却喷口。

给粉机转数调节的范围不宜太大,若调至过高,则不但会因煤粉浓度过大堵塞一次风管,而且容易使给粉机超负荷和引起煤粉燃烧不完全。若转数调至过低,则在炉膛温度不太高的情况下,由于煤粉浓度不足,着火不稳,容易发生炉膛灭火。

单只增加给粉机转数时,应先将转数低的给粉机增加转数,使各给粉机出力力求均衡;减低给粉机转数时,应先减转数高的。

对于喷燃器布置在侧墙的锅炉,可先增加中间位置的喷燃器来粉,对四角布置的喷燃器锅炉,需要相对称的增加给粉机转数。

用投入或停止喷燃器运行的方法进行燃烧调节,尚需考虑对气温的影响。在气温偏低时,投用靠炉膛后侧墙的喷燃器或上排喷燃器。气温偏高时则停用靠炉膛后侧的喷燃器或上排喷燃器。

由于喷燃器结构类型不同,对于喷燃器的投停方式也很难作出具体规定,一般可参照下述原则:

(1)、投下排、停上排喷燃器,可降低火焰中心,利于燃尽。

(2)、四角布置的燃烧方式,宜分层停用或对角停用,不允许缺角运行。

(3)、投停喷燃器先以保证锅炉负荷、运行参数和锅炉安全为原则,而后考虑经济指标。

对喷燃器(或给粉机)来粉量的判断:

(1)、给粉量的多少可以从给粉机电流的大小来判断。给粉机电流大,则来粉多;电流小,则来粉少;如果电流过大来粉不多,应查找原因。

(2)、来粉量的多少还可以从一次风压的指示判断,如风压表测点取在给粉机下粉管后,一次风压小时,则来给粉量大;一次风压大则来粉少。

(3)、从喷燃器看火孔处也可以直接观测来粉的多少。喷燃器出口的风粉混合物浓度大,则说明来粉多;风粉混合物中的煤粉稀淡,则来粉少;当来粉过多时,喷燃器出口处出现暗红色;过少,则有零星火星出现。

有时由煤粉仓死角处煤粉的堆积或煤粉自流等原因将给个别给粉机的给粉量调节带来一定的困难。此时,对来粉量的调节将是一个细致而麻烦的工作。这就需要反复的开、停给粉机,或开关给粉机下粉挡板,用木锤敲打、振动给粉机上部空间,促使煤粉仓内沉积的煤粉进行流动或迫使流动较大的煤粉沉积下来。这种调节操作较为笨拙、繁重,但能达到调节要求。

2、燃油量的调节

燃油量的调节方法与燃油系统的型式和油喷嘴的雾化方式有关。对于油量的调节目前的燃油锅炉一般采用的是利用进油或回油进行调节的系统。

采用进油调节系统的调节方法是:当负荷变化时,通常利用改变进油压力来达到改变进油量的目的。当负荷降低较大时,则需大幅度降低进油压力,以便减少进油量。这样就会因油的压力低而影响进油的雾化质量。在这种情况下不可以盲目降低油压,而需采取停用部分油嘴的方法来满足降低负荷的需要。

采用回油进行调节的系统则是控制回油量来调节进入炉膛的油量,其回油形式有内回油和外回油两种。内回油系统对负荷的适应性较强,能适应70%的负荷变化。但是,再低负荷时,由于喷嘴处轴向流速降低而切向速度不变,造成雾化角相应的变大,容易导致喷燃器扩孔处结渣或烧坏。外回油系统虽然负荷变化时雾化角可基本不变,但低负荷雾化质量将会下降,而且这种喷嘴加工要求较高,故目前国内很少采用。

二、锅炉风量的调节

当外界负荷变化需要调节锅炉出力时,,随着燃料量的改变,对锅炉的风量也需做相应的调解。

在实际运行中,从运行的经济方面来看,在一定的范围内,随着炉内过剩空气系数的增加,可以改变燃料与空气的接触和混合,有利于完全燃烧,使化学未完全燃烧损失和机械未完全燃烧损失降低。但是,当过剩空气系数过大时,则炉膛温度的降低和燃烧时间的缩短(由于烟气流速加快),可能使不完全燃烧损失反而有所增加。而排烟带走的热损失则总是随着过剩空气系数的增大而增加,所以当过剩空气过大时,总的热损失就要增加。

此外,随着炉内过剩空气系数的增大,使烟气容积也相应增大,烟气流速也提高,因而使送、引风机的耗电量也增加。

从锅炉的安全方面来看,若炉内过剩空气系数过小,则会使燃料燃烧不完全,造成烟气中含有较多的一氧化碳等可燃气体,降低了灰分的溶点因而引起水冷壁结渣。这将会导致锅炉运行恶化,严重时会被迫停炉。在燃油锅炉中若风量不足,将会引起二次燃烧。

由于飞灰对受热面的磨损量与烟气流速三次方成正比,所以当过剩空气系数过大时,将使受热面管子和引风机叶片的磨损加剧,影响设备的使用寿命。此外,过剩空气系数增大时,由于过剩氧量的相应增加,将使燃料中的硫分易于形成三氧化硫,烟气露点温度响应提高,从而使尾部烟道的空气预热器遭到腐蚀。

总之,风量过大或过小都会给锅炉的安全经济运行带来不良的影响。

锅炉的风量控制是通过送风机进口导向挡板调节的。经调节后送风机送出的风量,经过一、二次风的配合调节才能更好的满足燃烧的需求。一、二次风的风量分配应根据它们所起的作用进行调节。一次风量应满足进入炉膛风粉混合物挥发分燃烧及固体焦碳质点的氧化需要。

二次风量不仅满足燃烧的需要,而且补充一次风末段空气量不足,更重要的是使二次风能与刚刚进入炉膛的可燃物混合,这需要有较高的二次风风速,以便在高温火焰中起到搅拌混合的作用。混合得越好,则燃烧得越快越完全。

一、二次风还可调节由于煤粉管道或喷燃器的阻力不同而造成的各喷燃器风量的偏差,以及由于煤粉管道或喷燃器中燃料浓度偏差所需求的风量。此外,炉膛内火焰的偏斜、烟气温度的偏差,火焰中心的位置等均需利用风量的调节加以调整。

三、喷燃器出口风速及风率的调节

1、调节的目的及配风条件

保持适当的喷燃器出口一、二、三次风的出口速度和风率是建立正常的炉内空气动力场和稳定燃烧的必要条件。

一次风速过高会推迟着火的时间;过低则会烧损喷燃器出口管,并可能造成一次风管内煤粉沉积一直阻塞管道。二次风速过高或过低都可能破坏气流与燃料的正常混合、搅拌,从而降低燃烧的稳定性和经济性。

喷燃器出口断面的尺寸及流速决定了一、二、三次风量的百分率。风率的变化也将对燃烧工况有着很大的影响,当一次风率过大时,为达到风粉混合物着火温度所需的吸热量就要多,因而达到着火所需的时间就延长。这对挥发分低的燃煤着火很不利,如一次风温较低就更为不利。对挥发分较高的燃煤由于着火容易,着火后要保证挥发分的及时燃尽故需要有较高的一次风率。

2、喷燃器出口风速及风率的调节方法

(1)四角布置的直流喷燃器调节

四角布置的直流喷燃器是根据燃煤质量对燃烧的要求,其结构布置形式很多。一般情况燃用烟煤,褐煤的喷燃器多采用较高的一次风率及风速,而且一、二次风喷口距离较近,以便煤粉着火后及时与燃烧所需的空气相混合,以使燃烧完全。对于燃用低挥发分煤种的喷燃器,为了便于一次风粉混合物的着火,除了采用较低的一次风率和喷出速度之外,还将一、二次风不过早混合,另外也常采用一次风集中布置方案以便保证燃烧的稳定。直流式喷燃器一、二次风的风口常做成可以上下摆动的,用来调节燃烧中心位置,便于对煤种的适应及对过热气温调节的需要。

由于四角布置直流喷燃器的结构布置特性较大,风速的选择和调节范围也较广,一般可用下述方法进行对一、二次风出口速度的调解:

改变一、二次风率百分比;②改变各层喷燃器的风量分配,例如可以改变相应上下两层喷燃器的一次风量及风速,或改变上中下各层二次风的风量及风速。在一般情况下,减少下排的二次风量,增加上排的二次风量,可使火焰中心下移;反之可使火焰中心抬高。③对具有可调节的二次风挡板的直流喷燃器,可用改变风速挡板位置来调节风速。

判断风速和风率是否适宜的标准,首先是燃烧的稳定性,炉膛温度的合理性,以及对过热汽温的影响;其次是比较经济指标。

四、炉膛负压的控制和引风的调节

1、监视和控制炉膛风压是反映燃烧工况是否稳定及判断事故的重要参数。

炉膛负压维持过大,会增加炉膛和烟道的漏风,引起燃烧恶化,并导致灭火。反之,若炉膛风压变正,则高温火焰及烟灰就要向外冒,不但会影响卫生,烧坏设备,还会造成人身事故。

当炉内燃烧工况发生变化或炉内受热面发生漏泄、爆破时必将立即引起炉膛风压发生变化。运行实际表明,当锅炉的燃烧系统发生异常情况或故障时,最先反映出来的就是炉膛风压的变化。例如锅炉灭火,从仪表盘上首先反映出的现象是炉膛风压表的指示急剧波动并向负摆到底,然后才是水位、蒸气流量等指示的变化。当炉膛受热面发生爆破时,其负压表指示向正摆到头。

所以锅炉运行中必须监视好炉膛负压,并按照不同的变化情况做出正确的判断,据此再及时地进行必要的调节和处理。

2、炉膛风压和烟道负压的变化

在锅炉运行中,燃烧所产生的烟气需经引风机及时的排入大气中。如果排出炉膛的烟气量等于燃烧产生的烟气量,则进出炉膛的物质保持平衡,则炉膛风压就要发生变化。倒如,在吸风量未增加时,增时送风量,就会使炉膛出现正压。

运行中即使在送、引风调节挡板开度保持不变的情况下,由于燃烧工况总有小量的变动,故炉膛风压也总是脉动的,反映在炉膛风压表上就是其指针经常在控制的左右轻微晃动。

当燃烧不稳时,炉膛风压将产生强列的脉动,炉膛风压表的指针也相应作大幅度的剧烈晃动。此种现象的出现,往往是灭火的预兆。这时,必须加强监视表计变化和检查炉内燃烧情况,分析原因,并及时地进行适当的调整和处理。

在烟气流经烟道及各受热面时,将会有各种阻力产生,这些阻力是由引风机的压头来克服的;同时,由于受热面和烟道是处于引风机的进口侧,因此,沿着烟气流程烟道内的负压是逐渐增大的。

烟气流动时产生的阻力大小与阻力系数、烟气重度成正比,并与烟气流速的平方成正比。因此,沿着烟气流程烟道内的负压是逐渐增大的。

烟气流动时产生的阻力大小与阻力系数、烟气重度成正比,并与烟气流速的平方成正比。因此,当锅炉负荷、燃料和风量发生改变时,随着烟气流速的改变,负压也相应的改变。故在不同负荷下,锅炉各部分烟道内的烟气压力是不相同的。锅炉负荷增加,烟道各部分负压也相应增大;反之,各部分负压则相应减小。

当受热面管束发生结渣、积灰以至于局部堵塞时,由于通道减小,烟气流速增加,使烟气流经该部分管束产生的阻力较大,于是出口负压值及其压差就相应要增大。

因此,监视烟道工况,不仅需对各处烟温,而且还需对烟道各处的负压变化情况,给予必要的注意。

在正常情况下,炉膛风压和各部分烟道的负压都有大致的变化范围。因此,运行中如发现它们的指示值有不正常的变化时,即应进行分析,检查原因,以便及时处理。

3、引风机的调节

炉膛风压表测点通常是设置在炉膛上部靠近炉顶的出口处。对于负压燃烧锅炉,正常运行时要求负压保持20—30Pa。为了保持锅炉正常负压,就需对引风进行调节。

引风的调节方法,目前基本上也是通过电动传动装置用改变引风机进口挡板的开度来调节。

对于引风机的运行方式需根据锅炉负荷的大小和风机的工作特性来考虑它的合理性。为了保证人身安全,当运行人员在进行除灰、吹灰、清理焦渣或观察炉内燃烧情况时,炉膛负压应保持较正常值高一些。

锅炉燃烧范文篇4

关键词:低氮燃烧技术;节能减排;锅炉

能源消费一直是世界共同关注的问题,随着人类社会的飞速发展,能源消费需求不断扩大,节省能源消费是一大命题。因此,氮能源的减排及其充分利用就越发重要。低氮燃煤技术具有低投资、高效益的优点。氮能源在我国工业锅炉的应用中相当普及,但同时氮能源在锅炉中燃烧过程时会加速扩大NOx的排放量及速度,如果不能节能减排,将不能充分发挥它的价值,且会严重浪费氮能源,甚而影响环境健康,所以严格控制NOx的排放量首当其冲。锅炉中低氮燃烧技术实质上就是改善燃烧条件,使其充分燃烧,产生更多能量同时减少NOx生成。目前我国工业锅炉常用的低氮燃烧技术主要有燃料分级技术、空气分级技术、烟气再循环技术等。

1氮能源在锅炉中生成氮氧化物的机制

氮能源燃料在锅炉燃烧过程中产生的NOx主要包括N2O、NO2、NO,N2O占总含量约1%,NO2占总含量约2%~10%,含量最多的是NO,占总含量90%以上,各种NOx含量比例的差异和燃烧条件关系密切。锅炉生产中NOx的生成机理主要有三种类型:燃烧型、热力型、快速型。

1.1燃烧型

燃烧型NOx是氮能源燃料在锅炉中的完全燃烧及不完全燃烧产生的。我们知道,氮能源燃料中氮化合物的热分解温度是600℃~800℃,在该温度条件下生成燃烧性NOx。首先是含氮化合物高温分解成中间环节产物,主要包括N、氰化氢、氰化物等,然后中间产物进一步氧化形成了NOx。煤粉锅炉含氮能源的燃烧过程相继发生挥发份燃烧、焦炭燃烧2个阶段,所以,燃料型NOx的生成与挥发份燃烧、焦炭燃烧有密切关系。

1.2热力型

热力型NOx的产生的必备条件是高温,它是指氮能源燃烧过程中空气中的N在高温下氧化产生,在锅炉中经过燃烧生成NOx的一系列连锁效应[1]。温度是影响空气中O、N化转为NOx的必需因素。随着温度的改变,产生的NOx含量及含有比例也会发生改变,温度越高,产生的各种NOx的速度越快、产量就越高。反应温度的升高,反应速度以指数规律而增加。

1.3快速型

快速型NOx是指当氮能源燃料局部浓度过高时,在氮能源燃料燃烧区附近会快速生成Ox。碳氢化合物经过高温条件下分解会产生碳氢自由基,碳氢自由基与空气中的氮气反应生成N2和氰化氢,N2和氰化氢再与空气中的O2以极为快速的方式生成NOx,NOx生成量与炉膛压力为正相关,温度变化不明显。锅炉NOx的生成含量及其比例需要考虑以下因素:(1)氮燃料本身的物理及化学特点。(2)锅炉工作时的高温燃烧温度范围。(3)燃烧区内烟气中N2、O2、燃料煤的含氮量,氮能源燃料与空气中氮及氧气之间的混合比例。(4)氮能源燃料在火焰区和炉膛高温内的停留反应时间。

2锅炉低氮燃烧技术的应用

锅炉低氮燃烧技术主要是在锅炉工作时改变燃烧条件,最大程度地减少NOx的生成,或通过最大程度地消耗已产生的NOx使之降低到最少,或两种手段都兼备。常见的氮能源低氮燃烧技术包括低过量空气技术、空气分级技术、燃料分级技术、烟气再循环技术等。

2.1低过量空气技术

NOx的产生随着炉内的空气量增加而增加,所以当锅炉内空气含量过低时,可减少NOx的产生,同时可以降低锅炉内热造成的损耗。低过量空气技术有可能引起CO、炭黑污染物和碳氢化合物等代谢产物的堆积、降低燃烧效率。所以在工业锅炉生产工作中,当确认空气过剩时,要注意同时满足锅炉热效率、燃烧效率及降低NOx等条件,从而在减少NOx产生的同时尽量避免降低热效率。

2.2燃烧分级技术

燃料分级技术是指氮能源燃料进行燃烧时燃烧区气体状态均处于接近自然空气的特性下。所需空气先后2阶段通入,即两段燃烧[2]。第一段空气约占空气量的5%~10%左右,燃料明显多于氧气,此时呈较低的燃烧区域,从而使生成的NOx减少。第2阶段是将剩余的空气送入温度比较低的区域,使第一段燃烧产生的不完全燃烧产物完全燃烧。两阶段通气后,尽管氧气多于燃料,但因为烟气温度的降低而减少了NOx的快速生成。同时在再燃区设置燃尽风喷口可确保不完全燃烧产物能够完全燃烧。

2.3空气分级技术

空气分级技术是通过降低燃料点火区的O2浓度,使点火区产生的挥发分更充分地和NOx进行还原反应,加速NOx的代谢,减少NOx的排放,同时在主燃区充分的供O2量则可以使氮能源燃料得到充分燃烧。空气分级燃烧技术有水平方向和垂直方向燃烧技术2种。水平方向空气分级技术一般是指在与烟气垂直的炉膛断面上通过将一次风、二次风不等切圆,部分二次风射流偏向炉墙进而引起空气分级燃烧。垂直方向空气分级技术是将燃料所需的空气分成主二次风和燃尽风两部分送入炉膛使燃料最终尽可能多地完成完全燃烧,减少NOx的排放的同时,提升热效率。2.4烟气再循环利用技术对烟气进行再循环利用是减少NOx生成的有效途径。机理是将部分已经冷却的烟气循环利用,重复多次送入到燃烧区,通过多次循环往复一方面可以降低O2浓度,提高主燃区的工作温度,减少NO生成,另一方面可以达到提高高热效率的效果,烟气循环率一般在5%~20%的之内最佳,这种状态减少NOx生成的效果最好。

3低氮技术存在的问题

氮能源低氮燃烧技术是目前实践中节能减排的重要手段之一。但是也存在着一定不足之处:(1)随着2阶段燃烧方法中空气量的增大,不完全燃烧的损耗增加。(2)氧气量过低、燃烧区温度过低时,如果不同时提高燃料细度,其他飞灰可燃物的产生会大范围增大。在燃烧器区域的水冷壁管的金属在缺氧状态下燃烧会加速腐蚀损坏。(3)在降低燃烧温度与延迟燃烧时间的同时,也降低了着火的稳定性及锅炉的低负荷燃烧稳定性,安全生产系数降低。

4结语

随着工业发展,国家越来越重视尽可能减少NOx的排放,企业在加大生产的同时要兼顾如何有效降低锅炉烟气中的NOx含量,避免污染环境,提高锅炉的热效能。低氮燃烧技术能够有效减少NOx的生成及其排放,但仍然存在不足之处,因此如何完善并解决其相关技术及其可能产生的不良问题是我们目前需要解决的问题。

作者:郑于贤 单位:福建省锅炉压力容器检验研究院莆田分院

参考文献:

锅炉燃烧范文篇5

关键词:锅炉燃烧控制HoneywellDCS稳态优化控制

热电厂提供的能源主要是以电能和热能的形式出现的,通常是利用锅炉生成蒸汽,然后将其中一部分提供给汽机发电,提供电力能源,另一部分作为热源直接供给用户。无论最后提供的能源形式是何种方式,锅炉负荷总是变化的。负荷既包含电力负荷也包含热能负苛。近年来,为解决锅炉燃烧过程的优化控制问题,国内外采取了多种控制手段。尽管它们在一定程序上提高了热效率,但不能彻底解决锅炉燃烧的控制问题,因为难于建立被控对象的精确数学模型[1~2],仍需要根据负荷变化,人工调控锅炉运行,才能使锅炉燃烧过程更多时间处于相对平衡状态,提高燃烧效率。

为了达到提高燃烧效率这个目的,采用HoneywellS9000系统构建集散控制系统,建立一个锅炉、汽机和电网、热网的监控系统,对系统中状态实施全面监测,无疑是一个很好的解决办法。该系统可将监测数据存入管理数据库,以便操作人员快速准确地了解系统运行状态,同时也使得管理人员能够分析运行情况,做出生产管理决策。通过对一些主要的过程变量实施自动控制,使得整个系统通史完全、有效地运行。在此基础上,对节能影响很大的锅炉燃烧系统建立稳态参数优化模型,并求得锅炉燃烧稳态优化模型参数。在这个优化结果的指导下,便可进行锅炉燃烧优化控制。

1基于HoneywellDCS的锅炉、汽机、电网、热网运行参数监控系统

美国Honeywell模块自动化控制系统是一种介于大型集散系统、单回路控制器可编程控制器之间的中小型控制系统。S9000系统是基于9000系列多回路控制器的优秀系统,它集所有主要控制硬件于一体,从而在一个使用方便且有效的单元中实现回路控制、逻辑控制、数据采集以及操作员接口等功能。Honeywell系统的网络通讯功能为开放式系统提供了灵活性,操作员/工程师以及过程控制器由基于TCP/IP协议的Ethernet网络连接,它们之间可以互通信息,也可与上层的工厂级计算机通讯。通过这一开放式系统的通讯平台容易建立管理级应用,与上层的工厂计算机系统资源进行信息交换,可以随时获得整个系统的信息。这一重要特性增强了用户快速做出有效决策的能力。所以采用HoneywellS9000系统对热电厂汽机、锅炉和电网、热网的运行参数进行监控,用四个监视屏幕显示各种监控参数的实时数据、历史趋势图、故障报警等。

汽机主要监控参数有:转速、功率、主蒸汽温度、主汽门前压力、主汽门后压力、蒸汽流量、蒸汽流量累计、抽汽压力、抽汽流量累计、抽汽温度、抽汽流量、排汽真空、过冷度、排汽温度、凝结水温等;锅炉主要监控参数有:汽包压力(控制)、主蒸汽压力(控制)、给水压力、主蒸汽流量、给水流量、减温水前流量、减温水后流量、汽包水位(控制)、炉膛负压(控制)、炉膛温度、炉膛出口温度、含氧量、低温预热器左压力、低温预热器右压力、高温预热器左压力、高温预热器右压力、一次风压力(控制)、二次风压力、燃油流量、回油流量、燃油压力、排汽温度、燃油温度、引风机开度、引风机电流、送风机开度、送风机电流、给煤机电流、给煤机转速等;电网主要监控参数有:各汽机电压、电流和有功功率、电网电流、电压、有功功率、无功功率等;热网主要监控参数有:主要用户的蒸汽流量、蒸汽压力等。

2锅炉燃烧系统稳态参数优化

锅炉燃烧系统的状态好坏直接决定了能源利用率的高低,而锅炉稳态运行是否处在优化状化,对燃烧系统来说具有重要的作用。为保证系统能够高效运行,可以采取两方面的措施:一是采用自动控制系统保证系统长时间稳定地运行;另一是保证系统稳态的最优状态,对锅炉燃烧系统稳态运行参数进行优化。

2.1优化模型及其求解

由燃料燃烧及热工控制的研究和实际实践可知,保持煤与风的合理配比,可以提高锅炉的热效率;控制与鼓风量相适应的引风量,使锅炉具有适宜的炉膛负压,可以避免因喷火或漏风而引起的热效率降低。当燃烧效率最高、热损失最小时,可得到最大的节能效果,对环境的污染也最小。由此可见,如何使燃烧过程工作在最佳燃烧区,从而达到最大热效率是燃烧控制的根本任务和难点所在。由燃煤链条锅炉的运行特点可知,燃烧过程的优劣主要取决于煤层厚度、链条运行速度和送风量、引风量的合理控制。

为此,构造一个优化模型,主要输入量是送风量、引风量和给煤量,输出量是氧含量、炉膛负压和主蒸汽压力。其目标函数是追求能量消耗最小,决策量是送风量(送风挡板开度)、引风量(引风挡板开度)和给煤量。在进行优化的过程中要满足锅炉运行的基本约束,即各个决策变量在一定的范围以内变化,且主蒸汽压力要控制在一个给定的范围之内。优化模型为:

minz=c1x1+c2x2+c3x3(1)

其中,yf_min<x1<yf_max

sf_min<x2<sf_max

mei_min<x3<mei_max

ly_min<yl=f(x1,x2,x3,fh)<yl_max

c1,c2,c3分别为送风量、引风量、给煤量的单位价格;

x1,x2,x3分别为送风量、引风量、给煤量;

yl是主蒸汽压力,它是x1,x2,x3和主蒸汽流量的函数;

函数f(x1,x2,x3,fh)是一个用BP神经网络表示的模型;

yf_min、yf_max分别表示送风量的最小、最大限制值;

sf_min、sf_max分别表示引风量的最小、最大限制值;

mei_min、mei_max分别表示给煤量的最小、最大限制值;

yl_min、yl_max分别表示主蒸汽压力的最小、最大限制值。

在这个优化模型中,主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系是一个非线性关系,使用一个四层的前馈神经网络来描述。而当优化出决策变量,求得最佳氧含量和炉膛负压之值时,也需要构造一个神经网络,通过建立氧含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系,炉膛负压之值时,也需要构造一个神经网络,通过建立氧含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系,炉膛负压送风量、引负量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系来进步求得它们的最佳值。

使用罚函数方法求这个模型的解时,需将上面的模型重新写为如下的无约束最小化形式:

公式

其中,g1(x1,x2,x3,yl)=x1-yf_min

g2(x1,x2,x3,yl)=yf_max-x1

g3(x1,x2,x3,yl)=x2-sf_min

g4(x1,x2,x3,yl)=sf_max-x2

g5(x1,x2,x3,yl)=x3-mei-min

g6(x1,x2,x3,yl)=mei_max-x3

g7(x1,x2,x3,yl)=yl-yl_min

g8(x1,x2,x3,yl)=yl_max-yl

Mi(i=1,2,…,8)是罚函数系数。

优化模型(1)的求解步骤为:

(1)取Mi(i=1,2,…,8)初始值为1000,允许误差为ε,k=1;

(2)求无约束极值问题优化模型(2)的最优解;

(3)对其一个j(1≤j≤8),有:-gj(x1,x2,x3,yl)≥ε,则:

Mk+1,j=10×Mk,j,令k=k+1,转第2步,否则停止迭代。

2.2四层前馈神经网络模型及其训练

函数f(x1,x2,x3,fh)是一个用神经网络表示的BP模型,表示主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系。这个神经网络是一个4×10×10×1的前馈神经网络:输入层有四个输入量(送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量);第四层输出层,有一个输出量(主蒸汽压力);第二和第三层是中间层,各有十个神经元。网络的训练就是确定网络的连接权,使代价函数量小,采用的是变步长反向传播(BackPropagation)的学习算法。

在优化程序中,使用主蒸汽压力和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系模型作为一个结束参加优化。同时在获得了模型的优化结果以后,为了同底层控制系统连接,通过建立含量和送风量、引风量、给煤量以及主蒸汽流量之间的关系模型,炉膛负压和给煤量、引风量、送风量以及主蒸汽流量之间的关系模型获得底层控制系统的给定值。这两个模型也是使用同样的神经网络模型来表示的。算法完成一样,仅仅是输入输出数据不一样,训练出来的模型表示了不同的关系。

3实时控制系统及其稳态优化

实时控制部分由Honeywell系统构成。为了保证系统长期稳定运行,燃烧控制采用模糊控制律。系统框图如图1所示。主蒸汽压力控制采用压控制方式;送风量控制保证空气预热后送风压力在一定范围内,在送风压力允许的条件下,按照风煤比偏差调节送风量,维持烟气氧含量在一定的范围内,风煤比根据负荷的变化而变化,实现经济燃烧;引风量控制使炉膛负压保持常值。其中,随负荷变化的最优风煤比是通过锅炉稳态优化程序计算再加上实际经验得到的。

图1锅炉燃烧控制框图

在控制算法的选择上,为了保证控制系统稳定运行,使用了模糊控制算法。实际控制作用有三种形式:(1)手动操作,在这种情况下,基准控制量跟随阀位信号变化;(2)设置偏差死区及变化率死区,当被控制参数偏差及其变化率在死区范围内时,投入后自动按照前馈变量进行控制;(3)偏差或者偏差变化率超过死区以后,进行模糊控制。所有控制方式在计算实际输出时都采用加权输出,即按照下式计算:

Xc=Xco+KeXce+KcXcc+KfXt(3)

式中,Xc为控制变量;Ke为偏差权值;Kc为变化率权值;Kf为前馈权值;Xce、Xcc、Xt分别为按偏差、变化率及前馈变量查找控制表格所得的控制变量。

采用设置偏差死区及其变化率死区措施,使系统允许被控制量参数在一定范围内变化,从而使执行机构避免不必要的频繁动作;采用权值输出,使系统可以进一步设置权值表,针对不同情况进行处理,改善控制品质。

4锅炉燃烧系统稳态参数优化运行结果

锅炉燃烧系统稳态参数优化程序具备如下功能:

·建立炉膛负压风送风量、引风量、给煤量和主蒸汽流量之间的关系模型;

·建立烟汽氧含量同送风量、引风量、给煤量和主蒸汽流量之间的关系模型;

·建立主蒸汽压力风送风量、引风量、给煤量和主蒸汽流量之间的关系模型;

锅炉燃烧范文篇6

1工业锅炉结构、性能比较

1.1链条炉排锅炉

链条炉排锅炉属层燃型锅炉。煤在炉排上边移动边燃烧,单面着火,运行时燃料难以自身扰动,沿炉排长度方向燃料层有明显的分区。锅炉热效率不高,但操作方便,劳动强度低,烟尘排放浓度较低。抛煤机链条炉是在常规正转链条炉排锅炉的基础上发展起来的,它的燃烧机理既有层燃的特点,又有悬浮燃烧的特点,在燃烧设备结构上使链条炉排反转并在炉膛空间增加了抛煤,使粒煤以颗粒大小在炉排面上分层分布,细煤屑则在炉膛空间呈悬浮态分布,比常规链条炉的煤种适应性强、负荷适应性好、调节比较灵敏。近年来,链条炉排锅炉的节能改造较广泛,包括抛煤机锅炉经强化燃烧改造、前后拱改造、增加二次风甚至四角切圆三次风、应用炉内槽型分离和飞灰复燃技术,节能减排效果不错。

1.2循环流化床锅炉

循环流行化床锅炉技术(CFB)是近30年来迅速发展的一项高效低污染低温燃烧技术,颗粒煤在炉内循环流化燃烧,炉膛有旋风分离器等标志性部件。小型CFB锅炉采用单锅筒、自然循环方式,总体上分为前部及尾部两个竖井。前部竖井为总吊结构,四周有膜式水冷壁,自下而上,依次为一次风室、密相床、悬浮段,尾部烟道自上而下依次为省煤器、空气预热器。炉膛与尾部竖井之间由立式旋风分离器相连通,分离器下部联接回送装置。燃烧室及分离器内部均设有防磨内衬。小型锅炉采用床上或床下点火,分级燃烧,一次风比率占60%~70%,二次风比率占30%~40%,低倍率中温或高温分离,灰渣采用干式排出。炉膛设计适当的炉膛高度和截面,使锅炉燃烧不同烟煤、无烟煤时,锅炉热效率在85%以上。炉内可脱硫,低氮低温燃烧,广泛的燃料适应性特别是对劣质煤的适应性是该类炉型的优势。

1.3水煤浆锅炉

水煤浆锅炉是指使用水煤浆为燃料的锅炉。运行负荷可在40%~100%的范围内任意调节。水煤浆及燃烧后的粉煤灰都采用罐装密闭运输,具有和燃油燃气锅炉类似的火焰特性。常规的小型水煤浆锅炉目前比较难办的是氮氧化物容易超标,可以采用SNCR和湿法同时脱硫脱硝组合工艺对锅炉全烟气净化处理,部分水煤浆锅炉采用低NOx燃烧器降低氮氧化物生成。锅炉尾部采用冷凝型锅炉节能器和热管余热回收技术回收高温烟气和烟气中的水蒸气热焓。有的公司借鉴流化低温燃烧技术,研发的水煤浆流化悬浮高效洁净燃烧锅炉产品,实现炉内脱硫和抑制热力型NOx的生成与排放;燃料由输浆管送向燃烧室上部的水煤浆雾化器,雾化后送入燃烧室,燃烧室下部流化床的温度在850~950℃,水煤浆在热物料加热下迅速析出水分、挥发分并完成着火燃烧及焦炭燃烧,在流化状态下颗粒状水煤浆团进一步解体为细颗粒进入悬浮室继续燃烧。燃烧室出口处设置分离器,较大颗粒水煤浆和床料被分离、捕捉,返回燃烧室下部继续燃烧,实现了水煤浆循环燃烧。

1.4燃油锅炉

燃油锅炉是指使用燃油为燃料的锅炉。燃油锅炉需要使用燃烧器将燃油喷入锅炉炉膛,进行火室燃烧。小型的锅炉本体及其通风、给水、控制与辅助设备均设置在一个底盘上组装出厂。火管锅炉的主要受压元件是锅壳、管板、炉胆、烟管;水管锅炉的主要受压元件是锅筒、水冷壁、锅炉管束、蛇形管、集箱。与同参数和同容量的燃煤锅炉相比,其炉膛容积的热强度可增大一倍,实际炉膛容积缩小约1/3。小型炉型可省去引风机,只用送风机即可将烟气排出炉外。采用膜式水冷壁制成的微正压锅炉,可使锅炉整体结构更为紧凑。强化油的燃烧必须做到以下三点:提高雾化质量,减小油粒直径;增大空气与油粒的相对速度;合理配风。

1.5燃气锅炉

燃气锅炉使用燃烧器将燃气喷入锅炉炉膛,进行火室燃烧。锅炉结构、性能与燃油锅炉基本相同,只是燃烧器有区别。燃气的燃烧过程没有燃油的雾化过程与气化过程。燃气与空气的混合方式,对燃烧的强度、火焰长度和火焰温度都有很大的影响。根据混合方式不同,燃气的燃烧方法可分为三种:第一种是扩散燃烧,在燃气喷嘴口处相互扩散燃烧,其优点燃烧稳定,燃具结构简单,但火焰较长,易产生不完全燃烧,使受热面积碳;第二种是预混部分空气燃烧,即燃烧前预先将一部分空气与燃气混合,然后进行燃烧,燃烧火焰清晰,燃烧强化,热效率高,但燃烧不稳定,对一次空气的控制及燃烧成分要求较高;第三种是无焰燃烧,即燃气所需空气在燃烧之前已与燃气均匀混合,在燃烧过程中不需要从周围空气中取得氧气。燃气燃烧器一般多用第二种预混燃烧方式。有些锅炉配特制的复合型燃烧器,可以切换燃烧燃油或燃气,称为燃油燃气锅炉。

2不同类型的小型工业锅炉房的投资比较

以某公司分三期(每期间隔1年)建设的3台20t/h锅炉投资概算为例,比较5种不同类型的工业锅炉房投资成本,见表1。由表1可以看出:链条炉排锅炉、循环流化床锅炉、水煤浆锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉的投资额比例为2.38:2.71:2.37:1.23:1,显然,煤炉之间投资相差不大,油炉和气炉之间投资相差也不大,但煤炉与油、气炉之间投资就相差很大。

3不同类型的小型工业锅炉运行成本比较

以某公司分三期(每期间隔1年)投入的3台20t/h锅炉为例,比较5种不同类型的运行成本。见表2。由表2可以看出,锅炉运行成本由低到高依次是循环流化床锅炉(CFB)、链条炉排锅炉、水煤浆锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉,吨蒸汽成本比例为1:1.09:1.25:1.65:2.35,三期达产投运后,与循环流化床锅炉的年蒸汽总成本差额依次为0万元、471.08万元、1305.53万元、3370.39万元、7050.18万元。可见,各炉型的运行成本之间相差很大,是业主最关心的指标。

4综合分析

综合分析见表3,表3中的投资和运行成本数据,参照表1、表2。

锅炉燃烧范文篇7

锅炉工作过程由两个系统组成,通过燃料燃烧充分释放热,其中一部分被水吸收称为有效利用热量,另一部分热量丢失称为热损失,其中热损失主要由于以下五种表现:排烟热损失(Q2),气体不完全燃烧热损失(Q3),固体不完全燃烧热损失(Q4),散热损失(Q5),煤灰渣物理热损失(Q6)。因此在低碳经济背景下要从以下几个方面实现锅炉节能:

1加强电站锅炉运行管理对锅炉运行过程实行节能管理,是降低能源消耗最有效的措施。

1.1实行燃烧煤的标准化管理燃烧煤的标准化管理要考虑安全生产指标、经济效益指标、设备技术指标、燃料指标等,这些指标可以为锅炉运行提供一个标准,防止锅炉工作的随意化。其次,锅炉运行人员要学会进行煤耗差的离线分析,懂得耗差之间的基准和计算关系,能够对锅炉燃烧进行评估,并将燃烧煤的数据情况整理成一个数据库作为锅炉运行参考依据。

1.2加强电站锅炉燃料管理由于锅炉的煤耗量较大,煤种变化也存在较大差异,因此在煤质恶化的情况下要加大对燃料煤的监督管理,确保煤的安全和真实;其次,为了让煤能够充分燃烧,要根据煤种进行动力配煤,形成最优的燃烧方案,有效解决燃烧、汽温、结焦的问题,实现经济效益的最大化。

1.3加强电站锅炉运行的参数管理锅炉运行的参数管理包括定期开展锅炉漏风的试验;提高吹灰器的投入率,加强吹灰系统的管理;提高磨煤机出口的温度,控制煤粉的细度;控制锅炉喷水减温器,防止汽温偏低;控制好锅炉辅机的性能。

1.4强对电站锅炉装置的检修随着煤种、季节、水温的变化,锅炉的运行状态也会发生相应的变化,要定期对锅炉进行检修、调停,使锅炉和辅机的运行状态符合运行标准,保证锅炉检修之后能够一次性启动成功,各项指标能够达到要求。

2加强电站锅炉运行过程中的调整锅炉运行过程中的调整主要是控制燃烧热损失和排烟热损失两方面。

2.1控制燃烧热损失控制燃烧热损失主要是要降低飞灰中的含碳量,飞灰中的含碳量每降低1%,煤炭的燃烧率就能够提高0.5%。降低飞灰中的含碳量主要通过调节煤粉细度、优化配风方案、掺烧动力配煤、提高炉膛氧量来完成。只有最大程度的降低飞灰中的含碳量才能保证煤充分燃烧。

2.2控制排烟热损失控制排烟热损失主要通过控制燃烧参数和改进锅炉局部结构完成,燃烧参数主要包括火焰中心控制、锅炉吹灰系统、制粉系统等,锅炉局部结构的改进主要包括扩大制粉系统再循环管的通径、改造空气预热器透风系统等。

3加强燃烧技术的研究,采用新能源和新的燃烧技术

1加强对劣质煤燃烧技术的研究由于优质煤数量较少,很多锅炉就不得不燃烧劣质煤,这就造成锅炉在燃烧过程中的熄火、水冷壁磨损严重等问题,大大降低了锅炉的使用效率,因此要加强对劣质煤燃烧技术的研究,包括稳燃、动力配煤、燃烧参数调整等内容。

2采用新能源代替燃烧煤随着新能源的开发,生物能、沼气能等被大量运用,在煤产量下降的情况下,要积极采用新的清洁能源代替传统能源,这就要加强锅炉新的燃烧技术的研究,使生物能、沼气能能够代替燃烧煤对锅炉进行加热。

4对电站锅炉进行技术改造,积极实行节能新技术

4.1对电站锅炉风机的节能改造锅炉风机的运行效率关系到锅炉燃烧煤的利用率,可通过风机变频节能改造和高效节能风机使用来提高锅炉风机的运行效率。对风机的改造可以通过更换低转速低压转动机、压力变频器和双速电动机来实现。对风机的节能改造投入费用较少,能较大提高风机的利用率,从而实现风机节能效果的最大化。

4.2电站锅炉节能点火技术我国每年用于锅炉点火的油量达到600万吨以上,锅炉点火对能源的消耗较大,可开发利用无油或者少油煤粉直接点火技术,降低点火助燃用油,从而降低锅炉燃烧的成本,实现锅炉燃烧最优化运行。

4.3电站锅炉在线监控技术随着科技的发展,锅炉节能都配备了计算机监控系统,可以对锅炉的运行进行监控,实现锅炉运行的自动化和智能化,它能够及时对安全生产指标进行反馈,能够保证锅炉的安全运行,从而实现安全节能。

总结

锅炉燃烧范文篇8

1我国火电厂锅炉运行发展实际现状

近年来,我国社会经济发展迅速,科学技术创新向前发展,我国的锅炉制造技术水平也有了很大提升。近十几年来,随着我国改革开放的脚步持续加快以及国民经济的发展,我国锅炉经营规模逐渐扩大,制造水平稳步提升,现阶段锅炉行业标准趋于完善,产品种类繁多。尽管我国的锅炉制造水平已经显著提高,但是这并不能掩盖我国锅炉在制造过程中存在资源极度浪费这一事实;换句话说,虽然目前我国的锅炉制造水平虽然取得了一定的进步,但是在节能环保方面还存在不足。众所周知,我国目前的电力来源主要依靠火力发电,而火力发电热量的主要来源就是煤炭,煤炭是我国电力主要能源这一局面尚且存在。在社会经济快速发展的今天,社会各界对于电力的需求范围以及数量越来越大,需求与供给之间缺口进一步扩大,倘若火电厂锅炉仍然依照传统方法进行能量转换,将会造成资源极度浪费,且不利于环境保护。火电厂根据能量相互转换原理,通过煤炭燃烧将热能转换为电能,实现电能生产。煤炭在燃烧过程中,会产生以下环境污染物质:二氧化硫,三氧化硫,一氧化碳,粉尘,PM2.5颗粒以及其他各类物质。这些环境污染物质将会直接或间接危害人体健康,破环生态环境,且对火力发电厂锅炉生产效率以及安全有所影响,进而出现火电厂安全隐患以及提高运行成本。简言之,加强火电厂锅炉节能减排工作,对于节约煤炭能源以及环境保护意义重大。

2火电厂锅炉运行过程中污染排放问题分析探讨

2.1火电厂锅炉节能减排体系机制健全不完善

目前我国火电厂各行其是,对于锅炉节能减排问题不够高度重视;尤其是对于节能减排目标放置一旁,一心抓在生产效率以及经济效益方面,导致火电厂锅炉经济化运行以及节能化管理没有落实基础。另一方面,有关部门对于火电厂锅炉节能减排监管不到位,导致火电厂锅炉污染排放没有及时控制,长期处于监管不力状态,火电厂节能减排工作工作体系存在严重漏洞,火电厂没有自身独立的企业文化以及行业规范。由于火电厂锅炉节能减排机制体系的不健全,严重影响到火电厂节能减排目标的实现,且导致火电厂锅炉能源损耗进一步加剧,污染处理难度加大。

2.2火电厂锅炉煤炭燃烧不充分、燃烧效率过低导致环境污染

现阶段,我国部分火电厂存在锅炉煤炭燃烧不充分、燃烧效率过低问题,由于煤炭燃烧位置不正确以及火焰温度没有达到预期标准,导致可燃气体以及其他燃烧固体成分没有在锅炉中得到充分燃烧而引起火电厂锅炉热量散失,并产生环境污染物质,造成火电厂锅炉运行效率低下,污染物质排放增加。

2.3火电厂锅炉煤炭质量不合格

由于存在部分火电厂一味的追求经济效益,在能源转换过程中使用劣质燃煤,导致环境污染问题进一步加剧。另一方面,由于我国煤炭化石能源开采技术有限,在开采过程中不可避免的会将一些杂物掺杂于煤炭当中,换句话说,煤炭的纯度难以有效提高。由于火电厂一味的追求经济效益和自身燃煤质量检测体系的存在缺陷,直接或间接使得火电厂将质量检测不合格的煤炭燃料用于电力的生产。不合格煤炭燃料的不完全燃烧极易致使污染物排放,且一定程度上会影响锅炉内能量转化率,降低煤炭能源利用效率。

3火电厂锅炉节能减排可行性措施探讨

3.1完善健全火电厂锅炉节能减排运行体系机制

社会可持续健康发展是我国一项重要基本国策,对现有环境保障问题的解决具有指导意义,其重要性不容忽视。同时,社会可持续健康发展也是我国国民经济发展的主导方针。火电厂锅炉的节能减排需要新的运行体系机制作为支撑点,这就需要管理技术人员以及领导技术人员积极建立新的运行体系机制,以科学合理的举措来提高锅炉运行效率,控制火电厂锅炉污染物排放及能源消耗。

3.2提高火电厂锅炉煤炭燃烧效率

火电厂锅炉在运行过程中要控制煤炭燃烧位置以及控制锅炉内温度,减少煤炭燃烧过程中局部温度明显过高的现象发生,同时要保障锅炉内的空气流通顺畅,定期对锅炉内的受热部位进行清洁,以此来达到煤炭在锅炉中充分燃烧的目的。另一方面,煤炭在锅炉中充分燃烧,能有效提高火电厂经济效益,减少锅炉污染物排放,利于环境保护。

3.3加大火电厂锅炉煤炭质量监测力度

煤炭质量的不同,其燃烧的热量和相关燃烧产物也会有所不同;倘若火电厂想进一步提高能源利用效率,减少资源浪费,实现产业节能减排目标,那么控制煤炭质量就显得十分有必要。火电厂根据锅炉设计的有效需求科学合理选择煤炭,尽量的采用高热值的优质煤炭,从源头上解决锅炉的节能减排问题。采用优质煤炭不仅能够提供更高的热量,还有利于环境保护,一举两得。

3.4合理运用锅炉煤炭清洁燃烧技术

随着火力发电技术的创新发展,我国已经具备多种锅炉煤炭清洁技术。火电厂对锅炉清洁燃烧技术的科学合理运用,能够使得我国火电厂锅炉节能减排目标早日实现。当前我国锅炉燃烧技术有以下几种:振动式炉排、角管式锅炉、伺式炉排等。提高火电厂锅炉煤炭燃烧效率,不仅可以节省大量的资金以及煤炭资源,还能够有效的减少污染物的排放。

4结语

加强火电厂锅炉节能减排工作,提高能源利用率,能进一步减少地球资源消耗。另一方面,火电厂锅炉节能减排工作的深入进行,能够在一定程度上抑制锅炉废气排放对于环境的破坏作用,保障社会可持续发展。简言之,加强火电厂锅炉节能减排工作对于环境保护以及社会可持续发展意义重大,不容置缓。

作者:辛票 单位:贵州粤黔电力有限责任公司

参考文献:

[1]殷永江.火电厂锅炉节能减排技术探讨[J].机电信息,2012(24).

锅炉燃烧范文篇9

从燃烧学角度而言,提高锅炉热效率的基本原则就是采取措施改善燃烧效果,如强化燃油雾化、合理配风,使燃料与空气充分混合,避免或减少燃料在高温条件下生成碳黑和重质碳氢化合物。

1.1优化燃料结构改燃油为燃气

1997年陕甘宁天然气历经860多公里进京工程,标志着我国开始大力发展天然气事业。限于当前我国能源结构和生产能力,工业生产用能源多是煤,石油石化企业用能源也以煤、石油为主。经济性上,使用煤的成本比石油低,石油的成本比天然气低,但是就节约性和低碳性而言,石油和天然气远比用煤节省。采用天然气替代煤、石油作为工业能源具有美好前景。对原有注汽锅炉进行系统结构改造,改燃煤、燃油为燃气。注汽锅炉使用不同燃料的能源消耗情况。采用燃气装置后,可大大提高锅炉炉膛燃烧温度,而且安全性能和自动化技术程度高、运行成本低、维修方便、易操作。最大优点是采用燃气方式后,燃料不完全燃烧几乎可以忽略,无污水排放,烟气排放量相对燃油降低幅度可达25%。

1.2优化燃烧方式采用富氧燃烧

提高煤、石油燃料的燃烧效率通常需要考虑两个方面因素,要有适当过量的空气及燃料与空气要充分混合,富氧燃烧技术(简称OEC)即是利用高氧含量空气做助燃剂提高燃烧效率的。富氧燃烧技术主要特点如下:

(1)燃烧速率加快,火焰温度、强度提高,优化了传热效果。富氧助燃火焰强度增加,燃烧剧烈,不仅增强传热,而且使燃烧更为完全,消除黑烟产生,同时减少了污染物排放;

(2)降低燃点的温度:燃料的燃点不是一个常数,例如一氧化碳在空气中燃点为609℃,氧浓度为100%时则为388℃;

(3)低空气系数,减少燃烧后的烟气量:普通空气作为助燃剂,使得占79%的N2不仅不能助燃,而且还带走了燃烧产生的大部分热量,降低了热效率,而氧浓度为27%与普通空气比较,烟气体积减少了20%,促进了热效率的提高;

(4)提高氧浓度、空气消耗减少:氧分布更加广泛,因此缺氧“盲区”很少存在,促进了燃料的充分燃烧、合理燃烧。目前国内油田行业富氧制取方法最常用的是膜法富氧技术。不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,氧气和氮气的透过速度不同,氧气透过膜的速度要比氮气快2~5倍,这样就可在单位时间内得到更多的氧,而氮的含量降低。随着膜法富氧技术的发展,富氧技术日趋成熟,效益的提高及在生产中的广泛应用,成本逐渐降低,推广也更加广泛可行。

1.3采用新型燃烧器

国内注汽锅炉主要引进国外燃烧器,基本上使用北美燃烧器,其结构紧凑,成本低,便于管理与使用。采用压力式蒸汽雾化燃烧。但随着开采油质性质的改变,北美燃烧器已不能适应超稠油的性质,燃烧不完全,污染环境,热效率大幅降低。由此,采用转杯式雾化的扎克燃烧器被广泛引进应用在稠油热采的注汽锅炉上。其雾化效果好,燃烧充分,热效率高,对环境污染小等。

1.4强化燃油雾化

为减少油田注汽锅炉燃料消耗,现引进莫尔节能技术。莫尔节能技术是采用莫尔液为催化剂,经过高度雾化与燃料气体混合,在其金属化合物有效催化下,燃料小颗粒间隙增大、变得松散,而且能增大燃料与助燃剂的接触面积、提高燃料活性、促进燃料完全燃烧。在促进燃料完全燃烧同时可有效减少积碳和结焦化物的生成、增加锅炉排管传热系数,实现锅炉热效率提高和燃料单耗的降低。从实验结果分析可知,在达到最佳工况下工作,锅炉注汽的单耗值随使用时间呈逐渐下降趋势,最大降幅6%。根据实际勘测结果分析发现,NOx排放指标下降幅度较大,均为20%以上,其他如SO2含量亦有不同程度降低。在实际测试中,平均节能热效率可提高4%~5%。燃油锅炉单耗上,由实验数据测得锅炉单耗可由61.40kg/m3降低为59.69kg/m3,达到了2.78%的节能率,按照3372.92t/(台•a),计算可有93.77t/a,按照石油价格3000元/t,则每台年节约成本28万元以上。当前我国正在大力发展高效能源利用模式,莫尔技术能够达到节能环保要求,并能提高经济效益,具有广阔的应用前景。

2从传热学角度

提高注汽锅炉热效率的基本原则是延长烟气在锅炉内停留的时间,强化烟气与工质之间的传热,减少炉墙外壁与环境之间的传热,降低散热损失。

2.1采用新保温材料、新砌筑技术

采用新保温材料和新砌筑技术对炉体进行改造,增强传热效果,减少热损失,可有效提高锅炉热效率。

(1)采用高温红外辐射涂料技术:众多油田企业在锅炉炉墙内壁采用高温红外辐射涂料技术用于提高炉墙辐射能力,强化炉内换热。高温红外辐射涂料技术是将涂料涂在高温侧壁面,通过改善炉内的热交换形式及高温条件下涂层自身的红外辐射,使炉膛内温度场场强增大,提高燃料燃烧的充分性、均匀性,以达到提高锅炉热效率的技术。涂料涂层在高温辐射下,自身释放出极强穿透力的红外线,激发燃烧室的分子发生能级跃迁,客观上减少燃烧时间,提高热效率。根据材料特点,产品具有耐高温、耐腐蚀、高置换率、良好的辐射和强热辐射性能等特点,同时安全环保、节能高效,符合节能性要求。试验表明,该技术具有明显的节能效果,锅炉烟气温度排放由230℃降到219℃,锅炉外壁面平均温度由80℃降至55℃,排烟热损失约10.1%,锅炉散热损失是1.6%,锅炉运转效率提升2.7%,节油可达4%。

(2)气凝胶炉体降温技术:气凝胶又名干凝胶,当凝胶失去大部分溶剂时,此时凝胶的形状体积内部充满气体,仅外表呈现为固体状,称之为气凝胶。失去溶剂后的气凝胶形成了其特有的纳米多孔、空间网络结构,具有良好的膨胀作用、触变作用、离浆作用,在声、光、热、电各方面性质优异,可在这几方面充分发挥其良好性能。气凝胶纳米多孔的固体状性质,作为热学性质应用在限制固态传热和气态传热具有重要意义。当热流体流过时,流体要穿过数以万计的纳米孔隙,在路线无规则变化的空隙中流动,类似于流体穿过无限长的路径,大大提高了导热热阻,增强了绝缘效果。气凝胶运用在注汽锅炉炉墙绝热时,锅炉热效率平均提高2.2%,假设锅炉注汽量为50000m3/(台•a),消耗天然气按75m3/(m3石油)计算,采用该技术后可节省天然气50000×75×2.2%=82500m3。天然气以工业价格2.50元/m3计算,年节约天然气支出30多万元,相比于安装气凝胶设施成本,节约效果仍然可观。

(3)高铝纤维定型绝热砖砌筑技术:它是把高铝纤维经过一定处理,加工成高铝纤维小块,然后利用耐高温胶等材料技术将高铝纤维小块附在炉膛内壁,形成一个牢固的绝热层。其特点具有坚固、抗冲刷、密度大、保温层薄,为炉膛内燃料燃烧的热交换和热辐射过程提供足够的空间。实践证明,高铝纤维保温层保温效果好,耐用,能够使锅炉热效率提高2%~3%。

2.2优化对流段结构,定期清灰

注汽锅炉产能大,损耗比较严重,经过一定使用年限后,锅炉必然会出现各方面的老化问题:锅炉内表面物质性状发生改变、对流段存在积灰,导致锅炉注汽参数不稳定、可控性下降,而且不能达到保温要求,不能保证内部辐射传热、对流传热的高效运行,最终降低了锅炉热效率。对锅炉内部结构适当修复,提高内部对流换热和热辐射能力,减少透过锅炉导热引起的热损失,可大大提高锅炉热效率。采用对流翅片管清洗除灰即是改变锅炉对流段受热面的结构,从而提高热效率的。类似的还有针形管、光管的清洗除灰。以翅片管为例,为了提高换热效率,在锅炉的高温烟气工况下,利用套装翅片的换热元件,增大管道与烟气高温环境的接触,以提高工质的吸热效率。但是经过长久的使用,翅片表面积灰严重,有可能导致翅片管本身功能失效,且影响内部工质吸热效果,反而成为降低热效率的原因之一。因此及时有效的清洗翅片积灰,对于增强烟气与工质的热传递效果,保证热量的有效利用起着重要作用。

3从热力学角度

提高注汽锅炉热效率的基本原则就是尽量减少锅炉的热损失。

3.1对锅炉尾部烟气实现自动控制

燃料燃烧中,可能因为空气系数较大,锅炉燃烧状况不佳,甚至出现黑烟情况,排烟热损失严重影响到锅炉热效率,此时就需要将空气系数控制在一定范围内,采用烟气自动控制技术,可以有效控制排烟损失问题。注汽锅炉的工况调整主要靠工作人员肉眼观察火焰形态、颜色,实际生产中,为避免出现冒黑烟的情况,人们常采用加大通风量的办法以弥补,但是造成了空气系数过大的情况,影响了锅炉热效率,实际测得烟气含氧量约为5%,空气系数约为1.31。在不同工作状况下,锅炉空气系数需要控制在一定范围内,将排烟损失降到该状况下最小值,以达到环保节能的目的。烟气含氧量自动控制技术需要在锅炉中安装烟气氧含量控制分析仪,分析空气系数,通过调节空气量提高锅炉热效率。根据实验测试数据报告表明,运用烟气含氧量自动控制技术锅炉热效率平均可提高0.95%。

3.2充分利用空气预热器等附属装置

注汽锅炉的排烟温度一般在200℃左右。以往油田主要利用烟气余热预热注汽锅炉给水,取得了较好的节能效果。但近年来某些油田企业为有效利用油田污水,将污水回注锅炉,受柱塞泵给水温度(≤65℃)要求的限制,这种余热利用方式无法得到更好的节能效果。在此情况下将排烟预热助燃空气,既降低了排烟热损失,又提高了锅炉热效率。目前注汽锅炉尾部增设的空气预热器一般采用热管传热技术,即利用由管壳、端盘和吸液芯组成的热管在烟气中吸热,内部工质蒸发吸热,到热管冷侧凝结散热。由于传热性能好,且热管中相变传热的特殊性,可高效回收热量,提高热量回收率,进而提高锅炉热效率。工业应用中,考虑到成本问题,常常采用重力热管,即在热端工质吸热蒸发到冷端,在冷端蒸汽凝结沿多孔材料靠毛细力的作用回到热端,如此往复,在实际生产中,这一过程可瞬时完成,效率极高。热管空气预热器在应用试验中达到预定效果,按照排烟热损失对锅炉热效率影响,烟气温度每升高20~25℃,锅炉热效率即降低1%,应用烟气余热回收装置后,一台23t/h的油田注汽锅炉年减少消耗19.2万m3天然气,两年可节约资金将近40万元,减少废气排放量500多万m3。

4结语

锅炉燃烧范文篇10

对于注汽锅炉来说,其在使用的过程中,能源的损耗主要由以下几个方面构成:锅炉的排烟损失、锅炉自身的散热损失以及燃料燃烧过程中未能充分燃烧造成的燃料损失,下面对这几个方面进行具体的介绍。

1.1锅炉的排烟损失

注汽锅炉在工作的过程中,其产生的烟气含有大量的热量,一般情况下,无论是天然气还是原油,两者在燃烧时都会产生具有大量热量的烟气,这些烟气在排出后会对环境造成严重的危害。根据相关数据统计可以知道,注汽锅炉在使用过程中大约有一半的能量损失来自排烟损失,因此,想要降低注汽锅炉使用过程中的能量损失,需要重点降低排烟中的能量损失。

1.2注汽锅炉自身的能量损失

在注汽锅炉使用的过程中,由于其本体和能量传输管道存在着一定的导热性,会将自身产生的一部分热量散失在空气中,特别是在一些温度较低的地区,由于锅炉和外界环境之间存在着较大的温差,导致这种能量损失情况更加严重。

1.3燃料的未完全燃烧造成的能量损失

锅炉中的燃料在进行燃烧的过程中,会发生一系列的物理和化学反应,从而使燃料中的一部分物质变为不可燃烧的物质或者由于燃烧条件的限制,一部分燃料进行不充分燃烧,这一现象会造成燃料中的能量被损失。燃料的燃烧主要分为两个部分,分别是机械燃烧和化学燃烧,在注汽锅炉中,机械燃烧产生的能量损失几乎可以忽略,但由于注汽锅炉的燃料是天然气或者原油,其在反映的过程中往往会由于锅炉内的空间问题和氧气供应问题等出现一些未完全燃烧的现象,这种情况会导致锅炉使用过程中产生较多的能量损失,对我国的稠油开采行业发展具有严重的影响。

2改造方案研究和分析

针对上述所说的问题,为了能够更好的提高我国注汽锅炉的使用效益,增强我国稠油开采行业的竞争力,需要对这些问题进行解决。下面针对性的提出了一些注汽锅炉的改造措施,对当前存在的锅炉使用能量浪费问题进行了较好的解决。

2.1利用热管技术对烟气中的热量进行回收

注汽锅炉中的燃料在燃烧的过程中,会产生200℃以上的高温烟气,这一部分的烟气中含有大量的热量,因此,通过回收利用能够大大降低能源的损耗。具体措施是将烟气中的余热对锅炉积水系统进行预热,这样能够最大程度上对烟气中的余热进行回收利用,其在进行余热回收时,这种方式还能保证设备的正常运行,防止设备出现损坏。另外,在利用余热的过程中,需要对管道材质进行重点的选取,一般预热给水的温度在50到60℃之间,这一温度是水对金属腐蚀最严重的,在进行材质选择时应该根据金属的抗腐蚀情况进行合理的选择。

2.2优化注汽锅炉的燃料结构

对于传统的注汽锅炉,其燃料主要是原油和天然气,在使用的过程中非常容易造成燃料的浪费,最好的解决办法是采用具有高燃烧效率的水煤浆进行替代。目前水煤浆的使用主要面临以下几个问题:首先是运输和生产问题,燃煤是一种具有高能量,但价格低却污染严重的燃料,其在使用的过程中会产生较多的污染物,在生产的过程中需要采用具有更高技术含量的设备,提高燃煤的清洁度。另一个问题则是使用过程中的点火和控制系统,水煤浆在使用时不易燃烧,需要提高其燃烧所需要的压力和点火装置的质量,为了能够保证水煤浆的正常使用,需要尽快克服其燃烧问题和控制问题,保证其在使用过程中能够和传统燃料具有同样的燃烧效果。

2.3开发新工艺清除积灰积垢

对于注汽锅炉设备上的一些管道,其使用的过程中会不断积淀灰尘,时间长了以后会对管道的导热性造成严重的影响,浪费大量的燃烧热能,在今后的改造中需要对积灰积垢的成分进行研究,并针对性的配置相应的除灰装置和化学制剂,定期对其进行灰垢的清除,保证注汽锅炉能量的利用率。

3结语