供热锅炉运行中的节能分析

　　摘要：由于我国能源结构的限制，煤作为应用最广的一次能源，仍是集中供热的主要燃料，而煤又是重污染燃料，煤的燃烧产物如果处理不当，会对周边环境带来严重危害。因此，如何在供热运行中保护环境，同时节约用煤，已经成为越来越被人们所关注的问题。总之，要想尽可能的提高锅炉热效率，除了应掌握好各个环节的技术要领、更多采用先进技术外，还要求运行人员勤观察，多动手、常动脑。在一点一滴中积累自己的运行经验，不断提高自己的操作水平。
　　关键词：供热锅炉，运行，节能
　　随着我国国民经济的迅猛发展，人民生活水平的极大提高，集中供热作为一种高效、节能、环保的采暖方式，越来越被人们采纳和接受。但由于我国能源结构的限制，煤作为应用最广的一次能源，仍是集中供热的主要燃料，而煤又是重污染燃料，煤的燃烧产物如果处理不当，会对周边环境带来严重危害。因此，如何在供热运行中保护环境，同时节约用煤，已经成为越来越被人们所关注的问题。在此，作者根据自己的供热运行体会，结合各方面的技术资料，就供热锅炉运行中的节能分析，简单阐述一下自己的观点。
　　影响燃煤锅炉运行中热效率的主要因素有以下几个方面：一、炉膛燃烧工况；二、过量空气系数；三、排烟热损失；四、灰渣热损失；五、运行管理水平等。而这几个方面又都是相辅相成、互相影响、互相联系的，并不是哪个方面单独影响锅炉的热效率。
　　一、炉膛燃烧工况
　　炉膛燃烧工况主要是指着火点位置、火床长度、火床平整度、火焰颜色、燃烬段长度等几个方面。要创造一个良好的燃烧工况，需要从多个环节入手，逐一调整，并随时观察炉膛燃烧工况，一旦发现偏差，立即做出调整。
　　首先，确定炉排上煤层厚度，在正常负荷条件下,煤层不宜过厚，也不宜过薄。一般控制在7～8cm之间，如果煤层太厚，可能造成燃烬段有大量碳火掉入出渣槽的现象；如果煤层太薄，火床可能被鼓风吹破，造成漏冷风的豁口，降低炉膛的烟气温度，从而阻碍了烟气中可燃气体的燃烧。例如CO、H2、H2S等。但是煤层厚度又不能一成不变，而是应根据负荷的变化适当调整。当供暖负荷增加或减少较大时，适当增加或减少煤层厚度，同时调整鼓、引风量以及风门大小，以保证燃烬段整齐一致，无碳火存在。
　　其次，调整锅炉本体两侧风室风门的开关及大小。为保证炉膛内的着火点位置不致太靠炉排前端，预留出火床的干燥区及引燃区，第一风室风门一般要全部关闭。这样做对有些燃煤锅炉还有另一个好处：防止火焰由于太靠前端而点燃煤仓引发事故。第二风室风门可开40%左右，以保证平稳过度引燃区和燃烧区。为保证燃烧区火床不致太短，成为一条火线的状况（原因可能是由于煤层太薄或风量太大），第三至第五风门（燃烧区风门）可开启80%左右。燃烬段由于无碳火存在，因此不应漏风，风门一般关闭。但如若燃烬段存在未完全燃烧的碳火时，应适当开启燃烬段风门，使碳火完全燃烧。
　　风量和风门的调整可根据炉膛的火焰颜色来作出判断：当火焰明亮刺目呈白光时，说明风量过大，此时应减少风量及关小风门开启度。当火焰呈暗红色时，说明风量不足，此时应增大风量及风门开启度。当火焰呈麦黄色或桔黄色时，说明风量适中，炉膛燃烧工况良好。
　　二、过量空气系数
　　过量空气系数是指向炉膛中的送风量不仅是煤在完全燃烧时所恰好需要的空气量，而应是比这个数值略大的一个数值。这个值与炉膛中的煤完全燃烧所恰好需要的空气量的比值，即称为过量空气系数。一般而言，过量空气系数取1.2～1.3为宜，但这个数值还取决于燃烧方式、锅炉的密封性以及运行调整的恰当与否等等条件。例如若层燃炉的过量空气系数值取1.3，则沸腾炉的过量空气系数值可能取1.2就足够了，因为沸腾炉的燃烧条件比层燃炉要好。而密封差的锅炉比密封好的锅炉过量空气系数值也应小一些，因为锅炉的漏风点多。
　　给炉膛输送过量空气，可能降低炉膛温度。但只所以要给炉膛输送过量空气，是为了燃料与空气能更充分的混合，以便充分燃烧，提高锅炉热效率。因此，过量空气对炉膛燃烧工况的正面影响要远大于负面影响。但这决不意味着过量空气因此就应该无限增多。过多的过量空气不仅会大大降低炉膛温度，还会造成排烟量的增大，使排烟热损失增加。同时由于炉膛温度的降低，反而使烟气中含有的可燃气体不能完全燃烧，造成化学不完全燃烧热损失的增加。
　　在供热运行中，过量空气是一个很抽象的东西，很难用一个准确的数值来衡量和控制它，这就需要运行人员平时注意细心观察，从排烟温度、炉膛负压、火焰颜色等间接数值和现象来判断过量空气的大小，从而控制炉膛内燃料的燃烧。
　　三、排烟热损失
　　影响排烟热损失的因素主要有三个：排烟量；排烟温度；以及烟气中含有的可燃气体和碳粒。排烟量的多少主要是由过量空气的数值决定的，过量空气多，则排烟量多，反之，则排烟量少。排烟量越多，则热损失越大。因此，只要调整好过量空气系数，即可将排烟量控制在最佳范围之内。对于排烟温度，可通过增加省煤器、空气预热器等设备来达到降低排烟温度的目的，同时排烟量的多少也影响排烟温度的高低。但排烟温度并不是越低越好，这是由于烟气中含有SO2等一些酸性气体，如果温度太低，它们会形成酸雾，结露附着在烟囱壁上，腐蚀烟囱，造成重大损失。因此，排烟温度不宜太低，一般情况下应大于160℃。烟气中含有的可燃气体和碳粒，是由于炉膛内燃料燃烧状况不良造成的，只要调整好炉膛内燃料的燃烧状况，则烟气中含有的可燃气体和碳粒就会降到最低限度。
　　四、灰渣热损失
　　灰渣热损失主要包括两个方面：由于灰渣的高温带走的物理热量；灰渣中未完全燃烧的碳带走的化学热量。高温灰渣带走的热量目前看几乎是不可避免的，这一部分热量还没有有效的再利用办法，我们只能通过控制燃烬段的长度来使它有稍微的变化（在不影响供热负荷的情况下）。而灰渣中未完全燃烧的碳带走的化学热量则是可以避免的。只要及时观察炉膛燃烧工况，一旦发现有掉火现象，及时调整、处理，最大限度的使炉膛内的燃料完全燃烧，提高锅炉热效率。
　　五、运行管理水平
　　锅炉运行管理水平的高低，是影响锅炉热效率的一个重要因素。首先，锅炉运行自动化程度的提高以及先进技术的不断应用，不仅大大减轻了锅炉运行人员的劳动强度，而且提高了设备的可靠性、安全性。其次，运行人员应当对设备进行细致的管理，及时、定期的对设备进行检查，保证设备运行的安全平稳。例如定期对润滑油液位、轴承转动声音、安全部件的正常工作等进行检查，并及时作出判断处理，杜绝事故的发生。运行管理水平的高低，不仅直接影响锅炉的安全，同时也是节能工作的一个重要环节。
　　以上几个方面是互相影响、相互制约的，它们之间往往存在连动关系，例如过量空气系数的变化，肯定会改变炉膛燃烧工况，并引起排烟热损失的变化；而炉膛燃烧工况的改变，也会对灰渣热损失及空气量的多少产生影响。因此，只有将这几个方面进行合理的协调，将它们组织成一个有机的整体，才能更充分的发挥出锅炉的效能，提高锅炉热效率，节约燃煤，保护环境。
　　此外，还有一些因素影响到锅炉的运行能耗，如锅炉本体的散热损失、供热管网的散热损失等等。由于这些热损失与锅炉运行工作本身并无直接因果关系，因此不多阐述。对这些热损失来说，只要在锅炉本体及管网系统的保温工艺施工过程中，严格按相关规范及设计要求施工，不偷工减料，也就可以了。
　　总之，要想尽可能的提高锅炉热效率，除了应掌握好各个环节的技术要领、更多采用先进技术外，还要求运行人员勤观察，多动手、常动脑。在一点一滴中积累自己的运行经验，不断提高自己的操作水平。例如密切监视各仪表读数，并根据读数正确分析设备运行状况，随时作出准确的调整。及时观察炉膛燃烧工况，如有掉火及火床燃烧参差不平现象，及时处理；还要及时晃灰、放灰、清渣；对设备定时巡视、定期维护保养等等。做到对运行设备的工作性能及特性一目了然、了如指掌。这样才能对设备更熟练、更精确的控制，从而更好的节约能源。