分层燃烧,均质燃烧
分层燃烧:主要应用于采用闸板式给煤方式的正转链条炉的锅炉,是利用播煤辊和筛分器相结合,使进入锅炉的块煤达到分层和改善煤层均匀度及通风率的目的。当煤从煤仓经溜煤管下来,进入到播煤辊上,经辊转动,将煤播到筛分器上,筛分器上将煤加以分层,筛分器分三层,第一层将直径20mm以上的煤块送到煤层最下部,即占据了炉前部,第二层将直径15-20mm之间的煤块送到第一层上面,第三层是将直径10-15mm送到第二层上面,而直径小于10mm的煤均落到第三层上面,从而达到分层的目的,使煤层疏松,减少了通风阻力,增加了通风面积和通风量,并使煤层均匀,有效地避免了炉排上出现火口和燃烧不匀的现象,显著地提高了火床热强度和煤层燃尽速度。
进行此项技术改造是在不动受压件基础上拆除原加煤斗,并在原加煤斗位置安装分层给煤装置,重力移位器安装在溜煤管背部。改造周期为停炉5-7天。
用此项目技术改造后,主要体现在:
1、燃烧热效率一般可以提高8-12%左右。
2、炉渣含炭量可以降至10%左右。
3、提高煤种适应性。
4、改造后锅炉可以满负荷运行。
5、升温升压快,点火方便。
6、故障率低,使原来烧损挡渣器、侧密封烧煤斗的现象从根本上消除。
7、消除因重力作用造成的炉排进煤斗时而形成的两侧块多,中间煤粉多的不均匀给煤状态,达到均匀布煤并分层。
8、改造费用适宜,回收成本快,基本上半年之内收回成本。
“分层燃烧”给煤机可行性分析
“分层燃烧”正转链条炉排锅炉给煤机是在分析层燃炉燃烧机理和现有多种分层给煤设备存在的弊病的基础上,结合多年实践经验,以最大限度的改善燃烧条件、最大限度的简化操作程序、最大限度的减少维修量为原则设计而成的。
该设备由齿形给煤辊、调节辊、第一筛、第二筛、弧形闸板、密封挡板组成,设备结构简单,布局合理。用它代替锅炉上的旧给煤装置,可以从根本上解决链条炉排锅炉传统的闸板给煤方式所带来的一系列的问题,如:粗细不等的原煤混在一起经煤闸板挤压后,分布在链条炉排上,造成煤层通风阻力大,使火床给煤设备普遍存在不能使用粒度较大的煤,不便于维修,维修难度大的问题。
该设备的使用完全可以实现以下几点:
1、双辐滚动给煤,遇有大块煤时两辊间隙可调,给煤平稳,故障率低,功率消耗小;
2、两次筛分,一次将大块煤筛分到炉排中央,保证炉排两侧的煤粒度较小,改善侧密封工作环境,延长密填充块寿命;另一次筛分使炉排上的煤层颗粒度呈现下大上小分布,且疏松平整;
3、减少漏煤量,通风性好,燃烧充分完全,使炉渣含炭量大幅度下降,降低了机械不完全燃烧损失(q4)。通风阻力一致,防止“火口”(实际上是“风口”)的产生,减少漏风量,降低了排烟损失,从而提高锅炉效率,同时也提高锅炉的出力;
4、由于炉排面燃烧时保持平衡,免除司炉人员拨水捅火的繁重体力劳动,为锅炉运行自动化创造有利条件;
5、由于分层燃烧,通风性良好,减少了通风阻力,降低了鼓风机功率消耗,节约了电能;
6、由于燃烧完全充分,运行平稳,降低了锅炉的原始排烟浓度,又无局部高温,防止NOX大量产生,减少了对环境的污染;
7、结构中合理采用点火装置,蜗轮调节机构,轴承外置的安装方式既减少易损件磨损又方便维修。
使用该设备后锅炉效率一般可提高8-12%;炉渣含炭量可以降低至6-15%;炉膛温度可以提高50-100摄氏度。对于在用的旧设备改造,要根据原煤斗尺寸重新设计“分层燃烧”给煤机。设计制造周期为一个月,停炉施工时间为7天左右。满负荷运行半年左右,仅节约燃料费用一项即可收回全部设备改造费用.
均质燃烧:均质混合气模式的过量空气系数为1。节气门开度按照油门踏板的位置来控制,在发动机负荷较大且转速较高时,进气阀就会完全打开,于是吸入的空气就经过上、下进气道进入气缸。燃油喷射并不是像分层充气模式那样在压缩行程时发生,而是发生在进气行程中,这样燃油和空气就有李更充足的时间来混合,并且可以利用空气的流动旋转的涡流来击碎燃油颗粒,使之混合更加充分。均质模式的优点在于燃油是直接喷入燃烧室内,而吸入的空气可抽走一部分燃油汽化时所产生的热量。这种内部冷却可以降低爆震趋势,因此可以提高发动机的压缩比和热效率。在高负荷中所进行的均质理论空燃比燃烧中,燃油则是在进气冲程中喷射。理论空燃比的均质混合气易于燃烧,不必借助涡流作用,因此,由于进气阻力减少,开关阀打开。而在全负荷以外,进行废气再循环,限制泵吸损失,采用直喷化可使压缩比提高到12:1,即使在均质理论空燃比混合气燃烧中,仍能降低燃油耗。
燃油系统
FSI发动机的燃油系统由低压系统和
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2.均质稀混合气模式
这种工作模式的过量空气系数为1.55左右,在这种工作模式下也和分层充气一样是节气门开度大,进气歧管关闭。只不过是在点火上止点前300°左右时喷入燃油,形成混合气的时间也就比较长,有利于形成均匀的稀混合气,此种工作模式称为均质稀混合气模式。均质稀混合气模式是一种特殊的工作模式,像分层充气模式一样也只能在一定的转速范围内正常工作,并且还需要满足以下条件:
a.没有与排放系统有关的故障。
b.冷却液温度必须超过50℃。
c.氮氧化物催化转化器的温度为250-500℃范围内。
d.进气阀必须保持关闭状态。
均质稀薄燃烧,在这种运行模式中,燃油在进气冲程喷射,并且由于产生加速稀薄混合气燃烧的纵涡流,开关阀被关闭。这时,阻碍燃烧的废
燃煤锅炉节能系列
燃煤锅炉节能改造技术综述 详细分析燃煤锅炉能源浪费和损失的环节,提出有针对性的节能技术解决方案,目的就是提高燃煤的燃烧效率和回收高温烟气余热资源。
链条锅炉均匀分层给煤装置 正转链条炉排锅炉原有的斗式给煤装置,使块、末煤混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤改造成分层给煤,使用重力筛选器将原煤中块、末煤自下而上松散地分布在炉排上,有利于进风,改善燃烧状况,提高煤炭的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得5%~20%的节煤率。项目投资很少,节能效益很好,回收很快。
燃煤锅炉热管式省煤器 燃煤锅炉烟气排放温度普遍高达200℃以上,既污染了环境,又浪费了宝贵的烟气余热资源。利用热管换热技术,可有效回收这部分受污染的烟气余热资源,用来预热锅炉给水,变废为宝,实现节能效益5~12%,同时彻底解决锅炉尾部低温腐蚀、积灰、堵灰难题,使排烟温度降低到120℃烟气酸露点的极限温度,回收更多的烟气余热资源,项目的经济效益和社会效益非常显著。
热管式空气预热器 针对燃煤锅炉高温排烟热损失,利用热管换热技术,可有效回收这部分受污染的烟气余热资源,用来预热锅炉助燃空气,变废为宝,实现节能效益8~15%,同时彻底解决锅炉尾部低温腐蚀、积灰、堵灰难题,使排烟温度降低到120℃烟气酸露点的极限温度,回收更多的烟气余热资源,项目的经济效益和社会效益非常显著。
膜法富氧助燃节能装置 利用膜分离技术,提高助燃空气中氧的含量,使煤炭燃烧的更加充分,同时,降低空气过剩系数,减少燃烧后的烟气排放量,提高火焰温度和降低排烟黑度,实现节能5%~15%,提高锅炉出力10%以上。
高温远红外辐射节能涂料 可直接喷涂在燃煤锅炉水冷壁管、过热器管、省煤器管的表面,形成一层坚硬的陶瓷釉面硬壳,起到保护炉体、延长炉龄、有效辐射炉膛内远红外热能,显著提高炉膛内的热传递效果,减少黑烟排放,节约燃料消耗5~35%。项目投资不多,效果很好,非常适合燃煤锅炉使用。
全自动高效激波吹灰器 锅炉积灰结焦将严重降低热效率,因此除灰势在必行。利用激波发生技术,震荡、撞击和冲刷锅炉过热器、空预器、省煤器表面的积灰结焦,使其破碎脱落。因清灰效果好、吹灰彻底、不留死角、运行成本极低、投资效益很高的特点,全自动高效激波吹灰器深受用户欢迎,是燃煤锅炉除灰的最佳选择,必将取代其它传统吹灰设备,在锅炉清灰节能方面具有广阔的发展前景。
蒸汽喷射式热泵 就是利用高压蒸汽抽吸低压蒸汽或凝结水闪蒸汽,经过混合扩压,形成中压蒸汽,满足生产工艺所需,达到充分利用工业废热蒸汽资源的目的,是一种高效节能设备。利用蒸汽喷射式热泵可以取消热力管网中的减温减压器,充分回收企业原来不能再利用的低压蒸汽和闪蒸汽,设备投资回收期半年左右。
蒸汽锅炉密闭式高温凝结水回收系统 针对过去开式回收凝结水所存在的闪蒸汽浪费、凝结水再次被氧化、热能回收率不高的缺陷,在详尽调查用汽设备热负荷的前提下,通过更换先进疏水阀,平衡回收管网压力,增设凝结水回收装置,可以实现高温凝结水的密闭式回收,节约锅炉燃料15%~30%,回收95%的纯净凝结水,其项目投资回收期不超过壹年。
板式换热机组 针对纺织印染化工等企业排放的60℃~80℃的废水(液)、废气(汽)余热资源,利用高效板式换热技术回收这部分的热能,免费生产热水,实现废物资源利用,彻底解决厂区冬天热雾弥漫,夏天热浪逼人的污染环境。
工业锅炉节能改造
为了与发电用大型锅炉相区别,中国把容量在65吨/时以下为工业生产供热、为建筑物供暖的锅炉称之为工业锅炉。据1998年工业普查统计,全国工业锅炉保有量为52万台、120万蒸吨,其中70%是蒸汽锅炉,其余是热水锅炉,年耗燃料约4亿吨标准煤。工业锅炉型式各异,主要是层燃锅炉(正传链条炉排锅炉多达总数的60%以上),它们的热效率普遍较低,低于80%者居大多数,高效低污染宽煤种的循环流化床锅炉为数很少。
由于种种原因,如结构设计不合理,制造质量不良,辅机配套不协调,可用煤种与设计不符,运行操作不当等,都会造成锅炉出力不足、热效率低下和输出参数不合格等问题,结果是能源消耗量过大,甚至不能满足生产要求。对于半新以下的锅炉,采取技术改造措施解决问题,经济合理;对于接近寿命期的锅炉,则以更新为佳;究竟采取何种措施,应以技术先进、成熟,经济合理为原则,由于中国锅炉的以上问题比较普遍,所以,节能潜力很大,约达4000万吨标准煤。由于在用的工业锅炉正转链条炉排锅炉居多数,当前推广应用的节能改造技术,大部分是针对正转链条炉排锅炉的。各种技改措施分述如下
给煤装置改造
中国的层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的正转链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使得块、末煤混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤改造成分层给煤,即使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,有利于进风,改善了燃烧状况,提高煤的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得5%—20%的节煤率,节能效果视改前炉况而异,炉况越差,效果越好。投资很少,回收很快。
燃烧系统改造
对于正转链条炉排锅炉,这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置,使之在炉排层燃基础上,增加适量的悬浮燃烧,可以获得10%左右的节能率。但是,喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当,否则,将增大排烟黑度,影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉,是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器,改造效果也与原设备状况相关,原状越差,效果越好,一般可达5%—10%。
炉拱改造
正转链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,有不少锅炉不能燃用设计煤种,导致燃烧状况不佳,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗,现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得10%左右的节能效果,技改投资半年左右可收回。
④锅炉辅机节能改造
燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关,用适当的调速技术,按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量,维持锅炉运行在最佳状况,一方面可以节约锅炉燃煤,又可以节约风机的耗电,节能效果是很好的。
5层燃锅炉改造成循环流化床锅炉
循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧,所以,它的热效率比层燃锅炉高15—20个百分点,而且可以燃用劣质煤;由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫,所以,不但可以大大减少燃煤锅炉酸雨气体2的排放量,而且其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例,但它的改造投资较高,约为购置新炉费用的70%,所以,要慎重决策。
⑥旧锅炉更新
这项改造是用新锅炉替换旧锅炉,包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉,用大型锅炉替换小型锅炉,用高参数锅炉替换低参数锅炉,以实现热电联产等,如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉,实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率,所以节能效益可观,投资回收期较短,长则4-5年,短则2-3年。
⑦控制系统改造
工业锅炉控制系统节能改造有两类,一是按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,使锅炉经常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造,对于负荷变化幅度较大,而且变化频繁的锅炉节能效果很好,一般可达10%左右;二是对供暖锅炉的,内容是在保持足够室温的前提下,根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到舒适、节能、环保的目的。实现这类自动控制,可使锅炉节约20%左右的燃煤。对于燃油、燃气锅炉,节能效果是相同的,其经济效益更高。
工业锅炉节能改造的以上各项内容实施后,效果均为较大幅度地减少煤炭或其它化石燃料的消耗,所以,均可大幅度的减少温室气体2的排放量,有利于缓解全球气候变暖,同时也减少酸雨气体2和总悬浮颗粒物的排放量,有益于改善地区的生态环境
燃烧设备主要是链条。链条炉排有两种形式,也许这就
是你要问的。一种叫正转重力下落给煤;另一种是倒转抛煤机给煤。
一种叫正转重力下落给煤,就是我们常见的炉排由前向后转动,给煤是从煤仓自然下落或者是分层给煤。
另一种是倒转抛煤机给煤,这种结构形式现在很少应用,主要是故障率高。但优点是对煤种的适应性较强,燃烧效果较好。
在炉膛设计上可以对炉拱进行设计改造,根据不同的煤种的挥发分的含量设计炉拱的长度和形状。煤的挥发分高炉拱要长些。因为要给挥发分的析出留些时间,同时炉拱形状的设计可以使高温烟气发生扰动。形成湍流,可以增强换热,也可以是烟气在炉内停留时间加长。促进传热和使挥发分和飞灰燃烧完全。水冷壁的合理布置也能达到节能的目的,合理的布置可以使锅炉水循环系统很好的循环,增强换热。最后可以考虑二次风的引入,链条炉的二次风主要是加强炉膛内烟气的扰动,促进燃烧。但二次风的引入会使锅炉的结构复杂,在小型的锅炉就可以不加二次风。一次风的合理分配也是影响锅炉效率的一个重要的方面,一次风的合理布置可以促进煤的燃烧,是炉排上的煤燃烧完全。一般根据煤种的不同对风仓的鼓风量也不同。就五个风仓的炉排来说一般开放程度我记得是1/8,1/4,1/2,1/4,1/4.但是根据煤的不同可适当的调节风仓开度的大小。
总而言之,节能可以认为热效率的提高和经济性收益最大。有时可以增加排烟温度已达到减小风机的功率,这样虽然使锅炉的排烟损失增大,但是电耗减小,总的经济性却得到了提高。
可变槽角电动犁煤器主要有机座、电动推杆、驱动杆、拉杆、主犁刀、犁头、副犁刀、框架、滑动架、滑轮、滑轮支座、定位轴、长辊、短辊、边辊、中辊、门架和连接梁等组成。犁头固定在主犁架上,主犁刀与门架通过拉杆和电动推杆相连接。电动推杆可布置在机架中间,也可布置在支架的单侧,特点是:结构合理、动作灵活、工作可靠、运行平稳、卸料干净、维修方便、能有效地克服输送机溢煤。
当电动推杆电机正转时推杆推出,犁刀下落,驱动杆带动滑动框后移,使边辊落下,使托架上托辊成平移,输送胶带在犁煤机上截面处于水平状,犁刀与胶带面接触、紧贴、处于工作状态。来煤通过犁刀卸入料斗,部分细小的煤留在胶带上则通过副犁刀继续将煤末卸入料斗。当电动推杆电动机反转时,此时推杆返回,犁刀抬起,驱动杆带动滑动框架前移,边托辊升起,使托架上的托辊成槽形,胶带上的煤流便正常通过,不被卸落,也不向外溢煤。
链条炉的燃烧时沿着炉排自前向后分段进行的,因此,燃烧层的烟气各组成成分在炉排长度方向上是各不相同的。
炉排上可以分为5个区:新煤区,挥发物析出、燃烧区,焦炭燃烧氧化区,焦炭燃烧还原区,燃尽区。
在新煤区,不需要氧气,是预热区,所以可以不用配风。
在2区,可燃物气体开始燃烧,需要氧气,可适量配风,
在3.4区,是焦炭剧烈燃烧区,必须有足够的氧气参与燃烧,所以风门要开打
在5区,是燃烧后的灰渣区,但是还有少量未燃尽的煤芯,所以给少量配风即可。
很愿意为有问题的朋友排忧解难,欢迎各界朋友入团。
⒈ 炉拱 工业锅炉的炉拱是十分重要的。炉拱的作用在于促使炉膛中气体的混合以及组织辐射和炽热烟气的流动,使燃料及时着火燃烧。
而工业锅炉的实际用汽量与其额定负荷往往不匹配,使用的煤种变化较大,而且与设计煤种往往有较大的差异,因此在实际使用中,往往要对炉拱进行必要的改造以适应煤种的需要。
改造前炉拱情况,存在的主要问题是: 因使用的燃煤比设计煤种差而杂,锅炉出现炉膛出口烟气温度低(约 700 ℃),比设计低 200 ℃。新煤着火迟,时常出现火床断火,着火距煤闸板约 0.6~1.0m,炉膛燃烧不强烈,灰渣含碳量高。针对炉拱结构存在的问题,从改善燃料的着火条件,提高炉膛温度着手对锅炉进行改造。
经过改造后的炉拱,在实际运衍中观测发现,改造效果良好,燃料人炉后距煤闸板 0.3mRP 着火,火床燃烧强烈,火焰充满度好,旋转强烈。由于前拱降低,后拱加长,拱间形 成的喉口间距由原来的2.0m左右缩小到1.0m。加强了该处的气流扰动混合,重新组织了气流,强化了炉内燃烧,有效的提高了前拱区和整个炉膛的温度,使其达到1400 ℃ 以上,改善了燃料的着火条件。煤着火点的提前,炉膛温度的提高,使灰渣含碳量明显减少。烟气的旋流混合又加强了烟气中焦炭粒子的分离,使之落在火床上和新燃料层进一步燃尽。强烈的烟气旋流还使烟气中的CO 、 H2 、 CH4 等可燃气体充分燃烧,从而提高了锅炉的热效率4% 以上。同时也提高了锅炉出力,满足了生产用汽的需要,减轻了环境污染,扩大了燃煤品种的适应范围。
⒉ 合理的送风与调节
在链条炉、振动炉、往复炉中,根据燃烧过程的不同特点,合理的送风,对于促进炉内燃烧是很重要的。如在链条炉中,燃料随炉排不停地运动,依次发生着火、燃烧、燃尽各阶段。燃烧是沿炉排长度方向分阶段、分区进行的,所以沿炉排长度方向所需的空气量也就不同。在炉排头部的预热 区和尾部燃尽阶段,空气需要量小; 在炉排中部的燃烧阶段,空气需要量大。根据这一特点,必须采用分段送风,以满足燃烧的需要。目前国内生产的锅炉虽然都考虑到这一特性,采用了分段风室,并装有调节风门。但据调查,不少单位在实际运行中没有按照燃烧特性进行风量调节,从而使燃烧所需要的空气量与实际供风量没有很好地配合,使不完全燃烧损失增大。因此,在锅炉燃烧调整中,要根据燃烧需要对供给空气量及时进行调节,以降低热损失,提高热效率。
⒊ 采用二次风
二次风对强化气流燃烧是很有效的。二次风有以下作用: ⑴ 加强炉内气流的扰动和混合,使炉内的氧气和可燃气体均匀地混合,使化学不完全燃烧损失和炉膛过量空气系数降低。
⑵ 二次风在炉内形成烟气旋涡,一方面延长了悬浮细 煤粒在炉膛中的行程,增加了悬浮细粒子在炉内的停留时间,使其有较充分的时间燃烧,使不完全燃烧热损失降低; 另一方面由于气流旋涡的分离作用,使煤粒和灰粒甩回炉内,减小了飞灰逸出量,使机械不完全燃烧热损失降低。
⑶ 二次风使炉内高温烟气的充满度得到改善,缩小以致消除死滞区,提高了炉内受热面的利用率。
二次风除了对节能有明显效果外,对消烟除尘也是十分有效的。
⒋ 控制正常燃烧指标
锅炉正常燃烧,包括均匀供给燃料、合理送风和调整燃烧三个基本内容。三者互相联系,相辅相成,达到安全经济运行的目的,锅炉热效率、排烟温度、排渣含碳量和排烟处过量空气系数等技术指标,应符合国家标准《工业锅炉经济 运行》 (GB/T17954) 的规定。
⒌ 均匀分层燃烧
分层给煤装置与均匀分层燃烧技术具有节能与环保的双重效益。均匀分层燃烧技术由五项技术组成。
一 是用均匀给煤技术解决煤仓颗粒不均,导致炉排上煤层横断面颗粒不均 匀影响燃烧的问题;
二 是用均匀分层给煤技术,使煤层颗粒 不但按下大上小逐级均匀分层排列,而且分层煤层任何横断面上的分层颗粒一致。均匀分层煤层不但通风阻力小,透气 性好、供氧充足,而且煤颗粒的均匀分层分布特点符合煤氧 化燃烧的特点,因而大大提高了煤的燃烧效率。该技术从根本上解决了原始密实煤层通风不良缺氧燃烧的问题;
三 是使 煤层上面小颗粒的煤层,在火床上跳跃起来半沸腾燃烧;
四 是使煤中的煤粉在火床上方空,类似煤粉炉悬浮燃烧;
五 是采用强化燃烧措施,强化悬浮在燃烧室内的多相燃料燃烧。实践证实这项技术不但提高了煤的燃烧效率,而且提高了锅炉对煤种的适应性,从而解决了链条炉不适宜烧次煤的问题。均匀分层燃烧另一个优点是燃烧温度均匀一致,消除了局部温度高,烧毁炉排侧密封件、老鹰铁和炉排膨胀不均造成的故障。
⒍ 预热空气
为了提高炉内温度,工业锅炉应设置空气预热器,加热助燃空气,这样既有利于提高炉内温度,强化燃烧,减少不 完全燃烧热损失,同时也使烟气余热得到充分利用,减少了排烟热损失,这两个方面都使锅炉的热效率得到提高。
⒎ 实现燃烧自动调节
在锅炉运行中,为适应锅炉负荷变化,常需要进行必要的燃烧调整。如在链条锅炉中常需要进行煤层厚度、分段送风、炉排速度、二次风量和过量空气系数的调整。锅炉的燃烧好坏与运行操作技术有很大的关系。为了减少由于操作不当对燃烧的影响,便于迅速地根据负荷变化进行燃烧调整,提高锅炉的热效率,只有实现燃烧自动调节。
燃烧自动调节一般以蒸汽压力为调节参数,根据蒸汽压 力的高低来调节炉排速度及送风和引风量。实现燃烧自动调节能根据锅炉负荷变化及时进行燃烧调整,从而有效地提高锅炉热效率。
在引进技术中,锅炉计算机自动控制方面都有不同程的提高,一台 20t/h 燃煤锅炉,煤风配比能按蒸汽负荷的变化进行自动调节,节煤效果显著,每天可节煤4t 左右,锅炉效率比原来手工操作提高5% 以上 同时由于鼓风量、引风量大小均随蒸汽负荷而变化,鼓风机和引风机的耗电量也随之变化,这样运行电耗也降低了。 ⒈ 锅炉按额定负荷运行
锅炉负荷变化时,对燃烧和热效率的影响可以从以下对机械化层燃炉的分析中看出。锅炉超负荷时,因为燃煤量必须增大,所以锅炉煤层要加厚,炉排速度要加快,才能满足负荷增大的需要,煤层加厚和炉排速度加快使炉内温度升高,排烟温度相应增大,这使排烟损失加大。锅炉负荷降低时,燃 煤量减少,炉内温度降低,使燃烧工况变差,不完全燃烧损失加大,当锅炉负荷只有50% 时,因炉内温度下降幅度很大,难以维护炉内稳定的燃烧。因此,锅炉超负荷或低负荷都会降低热效率。
⒉ 清除受热面积灰 积灰对锅炉热效率的影响是很明显的,灰垢的导热系数仅为 0.1163W/(m.oC),约为水垢导热系数的1/15,约为 钢板导热系数的1/450~1/750。因此,及时而且有效地清除锅炉受热面上的积灰,就能在不增加煤耗的情况下提高锅炉的热效率。
工业锅炉清除积灰的办法有机械法 (使用蒸汽吹 灰器和空气吹灰等) 和化学法。化学法的效果比机械法效果好。化学法是用化学清灰剂与烟垢起化学反应,使其变松变脆后脱落,达到清除积灰的目的。
⒊ 加强保温、堵漏风、防泄、防冒
⑴ 保温
由于锅炉炉墙、汽水热力管道系统的温度总是比周围的环境温度要高,所以炉墙和汽水管道系统的部分热量要通过辐射和对流方式散发到周围空气中去,造成锅炉的散热损失 (q5) 增大,同时也使炉膛温度降低,影响燃烧,使不完全燃烧损失增大。这都使锅炉热效率降低,因此,要重视并加强 锅炉炉墙和管道的保温。
⑵ 堵漏风
中小型工业锅炉炉膛和尾部漏风现象很普遍。漏风使烟气量增加,同时,炉膛的漏风还使炉膛温度降低,对燃烧影响很大。因此,一旦发现炉膛的尾部漏风,要尽快设法堵漏。
⑶ 防泄、防冒
锅炉房内热力管道及法兰、阀门填料处,蒸汽和热水的'跑、冒、滴、漏 ' 现象普遍存在,这使锅炉有效利用热量减少,补充水量增加,降低了锅炉热效率。因此,要及时维修,减少这项热损失。 ⒈ 热管换热器用于烟气余热利用
目前国内已有不少单位将热管技术用于工业锅炉的烟气 余热回收,把气一液热管换热器安装在锅炉烟道内,利用烟气余热加热锅炉给水。一般烟气温度由原来的230 ℃下降到170 ℃,给水温度由10 ℃上升到 60 ℃ 热量回收率达26%,锅 炉热效率提高3.1%,节能效果显著。
⒉ 凝结水与废蒸汽回收
提高凝结水回收率,防止凝结水的损失是锅炉节能中的重要环节。提高凝结水回收率不仅使锅炉软化水补充量减少,减轻了水处理系统的负荷,同时提高凝结水回收率使给水温度提高。锅炉给水温度每提高6℃,节省燃料约1%,凝结水的排放问题由安装蒸汽疏水阀来解决。而凝结水输送问题始 终没有得到很好的解决。用户的凝结水回收除非地形高差很大,一般都须在锅炉房设置地下室,使凝结水自流回来,或在锅炉房和用户中途设置加压泵回收凝结水。用上述方法回收凝结水使回收费用大为增加,是一种不理想的方法。
国外已开始采用凝结水自动输水泵回收凝结水。这种泵无需外力,只要在蒸汽管线中通入少量蒸汽,即可连续不断地工作。既可使凝结水高位提升,又可使凝结水远距离回输到锅炉房。使用这种泵可使锅炉热效率得到一定提高。 国内锅炉配套的鼓风机、引风机效率约为85%,随工业锅炉配套的 GC 型锅炉给水泵的效率为 38%~62% 左右,而常用的 GC 型给水泵的效率一般在47% 以下。这说明 鼓、引风机的效率,特别是给水泵的效率不高,节能潜力很大。
国内水泵制造企业已陆续生产出一些高效节能型锅炉鼓、引风机和给水泵。如适合于2~20t/h 锅炉配套用的 5-48 系列风机,用它来代替 Y4-70 等系列引风机,其 最佳全效率可达87.5%,节电效果特别明显。
新设计的锅炉房应尽量选用高效节能型鼓、引风机和锅 炉给水泵。目前正在使用的效率低、能耗大的鼓、引风机和 给水泵,应通过各种途径予以改造,以提高其效率,其中一部分旧式低效引风机和给水泵,应用高效节能型风机和给水泵替代,这样才能有效地减少锅炉辅机的电耗,提高锅炉净 效率。 ⒈ 除去水垢
一般锅炉给水中含有大量的溶解气体和硬度盐类,如果给水未加处理或处理不当,会使锅炉受热面上造成腐蚀和结 垢现象。结垢对锅炉的主要危害为 :
⑴ 热阻增大,影响传热,降低锅炉热效率,增加煤耗。水垢的导热系数为 1.28~3.14W/(m ℃ 〉,约为钢板导热 系数的 1/30~l/50。经测定,锅炉受热面上结 1mm 水垢,燃料消耗就要增加 2%~3%,水垢对传热的影响必须予以重视。
⑵ 损坏锅炉,影响安全。一则水垢使钢板温度升高,许用应力下降,易造成锅炉爆炸事故; 二则水垢使工质流通截面减少,易造成水循环故障。
水垢很不易清除,清垢既费力又费时,增加了检修费用,并使锅炉寿命缩短。因此,要普及锅炉水处理,推广先进的水处理技术。对锅炉的给水要进行严格的化验,达到工业锅炉给水标准的要求,防止结垢。
⒉ 降低排污热损失 降低锅炉排污热损失的途径有两条,一是加强锅炉给水处理,对给水进行脱碱去盐处理,使锅炉排污量减少 二是 对排污水进行回收利用,如设置定期排污膨胀器或连续排污 膨胀器,其二次蒸汽可以用来加热除氧器的给水,高温排水 通过水一水换热器预热给水。