供暖鍋爐爐拱對燃燒的作用及節(jié)能運行

徐喜梅

摘要：在鍋爐的供暖使用中，可以說其中比較核心的環(huán)節(jié)就是燃燒，燃燒也是鍋爐使用價值的重要體現(xiàn)。但是據(jù)目前來說，很多鍋爐的使用狀況不慎良好，造成了鍋爐不能有效、科學(xué)地使用，導(dǎo)致能源浪費，這與我國構(gòu)建節(jié)約型社會的要求背道而馳。本文從鍋爐的爐拱作用以及設(shè)置原則入手，在此基礎(chǔ)上分析鍋爐供暖實際節(jié)能運行方式。以期為后續(xù)供暖鍋爐節(jié)能研究提供理論上的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：供暖鍋爐；爐拱；燃燒；節(jié)能

中圖分類號：TU83 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（B）-0000-00

就目前來說，在供暖鍋爐的使用中，很多操作人員為了達到供暖溫度的要求，或者是更好的提高供暖溫度，形成了只重溫度不重燃燒的情況，由于大部分操作人員對鍋爐燃燒不盡了解，在使用中不管燃燒的程度，造成了鍋爐有效使用大大降低的情況，使鍋爐在燃燒中形成了大量的負荷。這不僅影響了鍋爐的使用壽命，同時也造成了煤源的浪費。

1初探鍋爐中爐拱作用以及設(shè)置原則

1.1爐拱作用

在鍋爐的使用中為何提到爐拱這一概念？首先就爐拱的作用來說，其具有引燃的作用，對于鍋爐中新添置的煤炭，能夠有效促進這部分煤炭和周圍空氣充分融合，同時將鍋爐內(nèi)的燃燒溫度保持到一個最科學(xué)的范圍內(nèi)，進而保證新添加的煤炭可充分燃燒?？偨Y(jié)來說，爐拱的作用：其一是保持鍋爐內(nèi)的高溫不變，其二可以使鍋爐內(nèi)氣體充分混合。根據(jù)物理學(xué)中熱傳導(dǎo)的原理可知，一般具有溫度的物體，其本身的溫度絕對值是不變的，溫度絕對值與物體本身的輻射力成正比函數(shù)關(guān)系。因此，依據(jù)鍋爐內(nèi)溫度數(shù)據(jù)可以顯示出，當(dāng)鍋爐內(nèi)的溫度達到900攝氏度的時候，其本身的輻射就可以增加一倍的能力，若達到1300攝氏度，其輻射就可以從一倍變成4倍能力?？梢娸椛淠芰θQ于鍋爐內(nèi)溫度的變化。這兩個數(shù)值在爐拱中的比重有具體的計算公式：MX=100CY/（100-AY-BY）[1]。

1.2爐拱制造原則

針對當(dāng)前鍋爐燃煤不徹底的現(xiàn)狀，依據(jù)國家鍋爐內(nèi)燃煤要求，進而科學(xué)的設(shè)置爐拱。鍋爐燃煤不徹底主要使用的是質(zhì)量比較低的煤質(zhì)，例如“I煤”和“II煤”這類煙質(zhì)較大的煤和比較難燒的“褐煤”，這三種煤質(zhì)所含水分比較大，燃燒起來比較費勁，需要耗費較長的時間。在“I煤”中，水分含量是9%，在“II煤”中，水分含量是11%，而在褐煤中，水分含量高達32%，這些煤質(zhì)的含碳量比較小，因而在燃燒時不能良好的發(fā)揮熱效應(yīng)。在鍋爐燃燒煤炭的過程中，燃燒的外焰溫度比較高，因而爐拱中前拱要設(shè)置足夠的高度來使外焰放出燃燒的熱力，從而保持高溫持續(xù)不變。在后拱的設(shè)置中，后拱位置是整個鍋爐內(nèi)部的主要燃燒區(qū)域，尾部氣體被前推至中部，與中部氣體進行混合然后繼續(xù)燃燒，針對這種燃燒特點，后拱必須要低而且夠長，同時根據(jù)不同煤質(zhì)的燃燒溫度對爐拱進行綜合的設(shè)置?？偨Y(jié)來說，為了保證外焰燃燒溫度，前拱設(shè)置要高，通常前拱中起點要設(shè)置45度傾斜角，具體高度為180毫米，末端高度為1100到1500毫米之間，整個前拱的長度為1000到1300毫米，主要占整體爐拱的30%；后拱為了推動尾部氣體與中部氣體有效融合，設(shè)置的高度要低而且夠長，因而后拱高度為600到800毫米左右，尾部設(shè)置成為7度傾斜角，尾部高為390到450毫米。這種新型的爐拱具備良好的優(yōu)勢，主要集中了前拱的高溫保溫作用，以及后拱的氣體充分混合作用，將前拱以及后拱的作用有效的結(jié)合起來，使其燃燒比傳統(tǒng)燃燒的熱效率提到了80%以上[2]。

2分析鍋爐供暖的節(jié)能運行

2.1科學(xué)調(diào)節(jié)鍋爐燃燒

在實際的鍋爐使用中，有效鍋爐燃燒的前提應(yīng)該是充分了解和熟知鍋爐運行的負荷，以及在實際燃燒過程中煤炭的燃燒狀態(tài)。具體來說，要對鍋爐中燃燒的具體溫度以及燃燒中的含氧量和燃燒的實際壓力運用相關(guān)科學(xué)測試儀器進行準(zhǔn)確測定。例如，對一臺8.0MW的鍋爐進行了上述方面的檢測，最終檢測表明這臺鍋爐的空氣過剩系數(shù)比較高，而燃燒負荷比較低，其中大部分原因是由于這臺鍋爐在燃燒時溫度變化快，忽高忽低，造成燃燒情況不穩(wěn)定的現(xiàn)象。一般來說按照科學(xué)的燃燒方式，應(yīng)該把排煙處的“空氣系數(shù)”控制在1.60左右，而空氣過剩系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為1.4左右，可見燃燒造成了煤炭的浪費。因而在鍋爐使用過程中，要科學(xué)地調(diào)節(jié)鍋爐燃燒才能將資源浪費降到最低。

2.2添加“空氣預(yù)熱”器

就目前來說，現(xiàn)在大部分8.0MW的鍋爐中基本都沒有添加“空氣預(yù)熱”器。“空氣預(yù)熱”器的用途在于能夠加熱氣體，在鍋爐燃燒時，快速地達到高溫，對鍋爐內(nèi)快速形成高溫有著重要的推動作用；同時，在此基礎(chǔ)上，對一些冷空氣進行加熱后可以有效減少排煙處散發(fā)的熱量，從而減低熱量的損耗。例如拿一臺8.0mw的鍋爐做嘗試，在上面安裝“空氣預(yù)熱”器，然后進行實驗，由實驗結(jié)果可以看出，冷空氣一開始溫度為7攝氏度，預(yù)熱后升高變?yōu)?0攝氏度，在這個過程中，排煙處散發(fā)的溫度從一開始的200攝氏度逐漸變?yōu)楹髞淼?50攝氏度，熱量損耗降低了百分之六，可見“空氣預(yù)熱”器的作用很大。

2.3運用分層燃燒

隨著我國科技水平的不斷提高，在鍋爐使用中如何節(jié)能變成了社會中廣泛關(guān)注的焦點，而鍋爐的分層燃燒技術(shù)成為了現(xiàn)代鍋爐使用中比較熱門的新型技術(shù)，這種技術(shù)的核心在于通過改善煤質(zhì)的疏松程度，同時增加煤與煤之間的空氣含量，來促使煤炭在燃燒中能夠保持良好的透氣性，進而提高煤炭的燃燒效率。具體來說就是這種分層技術(shù)能夠增加煤炭之間透氣程度，為煤炭和空氣提供了良好的接觸空間，從而能夠促使煤炭之間充分的燃燒，大大地節(jié)省了燃燒時間，將煤炭的燃燒程度發(fā)揮到極致。

2.4降低失水率

通常來說，鍋爐的實際燃燒狀況與系統(tǒng)的失水程度有著重要的關(guān)系。比如說在鍋爐的燃燒中，燃燒本身會保持一個溫度，但是系統(tǒng)中一旦有冷水進入，鍋爐中的燃燒溫度就會逐漸降低，而為了保持原來的溫度，就得增加煤炭的投入，這就造成了一定程度上的資源浪費。因此，必須要在鍋爐的燃燒使用中有效控制失水率，這樣才能更好地保證能源的有效利用[3]。

3結(jié)論

綜上分析可知，在鍋爐使用中，比較核心的環(huán)節(jié)就是燃燒，燃燒也是鍋爐使用價值的重要體現(xiàn)。但是很多鍋爐的使用狀況不慎良好，導(dǎo)致能源的浪費，因此要充分認識到爐拱對鍋爐燃燒的巨大作用，科學(xué)地設(shè)置爐拱，對鍋爐進行有效使用，才能真正達到節(jié)能的目的。

參考文獻：

[1]劉勇. 鍋爐供暖節(jié)能技術(shù)的分析與研究[J].山東大學(xué)，2013，09（25）：041-042.

[2]張斌.爐拱對鏈條爐內(nèi)燃燒特性影響的數(shù)值分析[J].大連理工大學(xué)，2011，04（25）：018-019.

[3]王卓軍.鏈條鍋爐節(jié)能改造及運行[J].山東大學(xué)，2013，12（15）：028-031.

[2]