鏈條爐排鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能研究

李洪波

（哈爾濱市阿城區(qū)特種設備檢驗所 黑龍江省哈爾濱市 150300）

鏈條爐排鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能研究

李洪波

（哈爾濱市阿城區(qū)特種設備檢驗所 黑龍江省哈爾濱市 150300）

鏈條爐排鍋爐廣泛運用于生產(chǎn)加工行業(yè)，總體上系統(tǒng)效率相對較低。首先討論準確測量的重要性，然后結(jié)合實際工作情況，從燃燒、運行和新技術(shù)方面分別論述了鍋爐節(jié)能主要方法。伴隨技術(shù)革新和新技術(shù)的出現(xiàn)，企業(yè)應根據(jù)自身情況，不斷對鍋爐系統(tǒng)進行技術(shù)升級，提高節(jié)能效果。

鏈條爐排鍋爐；節(jié)能；優(yōu)化控制

前言

由于鏈條爐排鍋爐技術(shù)較為成熟、安裝方便、易于操作、建設成本相對較低，廣泛運用于生產(chǎn)加工行業(yè)。但是鏈條爐排鍋爐熱效率相對較低，一般熱效率在75%左右，與發(fā)達國家相比要低10～15%，造成大量能源浪費。因此，全面研究鏈條爐排鍋爐系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)十分必要。

1 參數(shù)測量

1.1 精準測量的重要性

溫度、壓力、水位、流量、煙氣成分等參數(shù)都是作為鍋爐運行控制的重要依據(jù)，數(shù)據(jù)的準確性對鍋爐運行效果的好壞有著至關(guān)重要的作用。準確的測量數(shù)據(jù)可以讓司爐工做出合理恰當?shù)呐袛嗪筒僮鳎Ｕ襄仩t運行安全以及鍋爐運行高效率。

1.2 儀表的選擇安裝

根據(jù)工作環(huán)境、測量介質(zhì)、量程、等級精度等要求，合理選擇不同類型的測量儀表。儀表廠家一般對自己生產(chǎn)的儀表使用范圍要求都有明確的說明，用戶要根據(jù)自己的需求選擇合適的儀表，不能超過儀表的最大量程，否則就會出現(xiàn)不準確的數(shù)據(jù)。

2 燃燒節(jié)能

2.1 合理的爐拱布置

爐拱的主要作用是促使爐膛內(nèi)氣體的混合，合理組織爐內(nèi)的熱輻射和熱煙氣流動。若爐拱設計得當，可使爐前燃料著火迅速，爐后燃料燃燒充分，從而有效提高燃料的燃燒效率，降低機械未完全燃燒熱損失Q4，提高鍋爐熱效率。

2.2 合理的供風配比

煤炭在爐排上一次發(fā)生著火、燃燒、燃盡各階段，燃燒是沿著爐排長度方向分階段、分區(qū)進行的，所以應根據(jù)各分區(qū)燃燒情況，采取分段供風，合理分配供風量。如爐排中間燃燒區(qū)應加大供風量，而爐排前端和后端適度減少供風量。合理的供風配比可以減小過量空氣系數(shù)，降低排煙熱損失Q2，而Q2在總的熱損失中比重最大。

各分段供風量的比例關(guān)系，需要根據(jù)煤質(zhì)好壞、爐排上煤層厚度、煙氣含氧量、CO含量、負荷大小等確定，所以不同負荷和不同燃料情況下的供風配比需要長時間實際操作進行總結(jié)，形成一整套數(shù)據(jù)，并最終用于指導操作，提高鍋爐燃燒效率。

3 運行節(jié)能

3.1 優(yōu)化合理的鍋爐操作

鏈條爐排鍋爐DCS系統(tǒng)一般采用三沖量給水控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制，但是自動控制系統(tǒng)是主要基于鍋爐常規(guī)運行狀態(tài)的，而在工況變動情況下，鍋爐熱效率并不一定能夠得到保證。例如，當負荷急劇變化時，控制系統(tǒng)不能夠準確確定煤層的厚度、爐排速度、供風配比，給水量大小、爐膛負壓等，而在鍋爐出現(xiàn)假水位時，系統(tǒng)更是無法做出準確響應。因此鍋爐合理優(yōu)化運行，始終需要操作人員準確操作。

3.2 減少漏風

鍋爐本體漏風現(xiàn)象十分普遍，爐膛的漏風會降低爐膛溫度，對燃料燃燒影響較大，另外還會增加排煙量，增大引風機工作負荷，增加排煙熱損失Q2。所以，工作中應嚴格防止漏風情況發(fā)生。在定期檢驗時，檢驗人員也應該注意，特別是容易忽略的爐門、檢修口，不是工作需要，不要隨便開啟。

3.3 減小受熱面熱阻

鍋爐運行一段時間后，鍋爐受熱管道外表面（如水冷壁、過熱器、對流管束、省煤器、空氣預熱器等）就會附著一層積灰，導致內(nèi)部形成一層水垢。一般，灰的熱傳導率為鋼板的0.5%，水垢的導熱率比鋼板小30～50倍；增加灰垢1mm，熱損失將增加4～6%；增加水垢1mm，維持同樣鍋爐負荷就要浪費3%左右的燃料。所以，應根據(jù)鍋爐實際運行情況，定期對鍋爐進行除灰除垢，并按時進行定期檢驗。這不僅有利于提高鍋爐系統(tǒng)節(jié)能效果和運行安全，而且使鍋爐升溫升壓速率快，出力增大。

4 采用節(jié)能設備

4.1 分層分行給煤裝置

分層分行給煤技術(shù)主要是讓燃煤進入爐膛時，煤炭顆粒能夠按照下大上小逐級均勻分層排列，使煤炭顆粒之間留有一定間隙，保證煤層的透氣性，增大燃燒強度，有效降低化學未燃燒熱損失Q3和機械未完全燃燒熱損失Q4，提高鍋爐對煤種的適用性。分層分行給煤技術(shù)可以有效解決原始煤層密實導致爐排上出現(xiàn)火口和燃燒不均勻的現(xiàn)象，避免局部溫度過高而出現(xiàn)燒毀爐排等故障發(fā)生。

4.2 水處理系統(tǒng)

鍋爐排污率的大小和給水品質(zhì)息息相關(guān)。給水的含鹽量和堿度越大，鍋爐的排污率就越高，鏈條爐排鍋爐的排污率一般為鍋爐容量的3～10%。排污率越大，鍋爐損失的有效利用熱量就越多，同時還造成大量水資源的浪費。因此采用較為先進的水處理系統(tǒng)十分必要。

4.3 變頻器

鍋爐輔機系統(tǒng)采用多臺不同大功率電機，如鼓、引風機、給水泵和爐排電機等。由流體力學理論可知，風機和泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比，風壓與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，轉(zhuǎn)速的改變，對軸功率的影響很大。而目前，鍋爐上采用節(jié)流方式（調(diào)整閥門或擋板）達到調(diào)節(jié)目的，造成大量電能被浪費。采用變頻技術(shù)，就是通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速達到調(diào)節(jié)的目的，可以有效節(jié)約大量電能，大約可節(jié)省30～40%。另外，變頻技術(shù)使電機實現(xiàn)了真正的軟啟動和軟停止，且變頻器提供給電機無諧波干擾的正弦電流，有限延長了電機的壽命。

4.4 連續(xù)排污設備

采用手動控制連續(xù)排污時，為保證鍋爐水含鹽量在可控范圍，經(jīng)常采取一直開啟方式進行連續(xù)排污，導致排污過量，造成熱量損失和水資源浪費。所以，鍋爐使用單位可考慮加裝連續(xù)排污自動控制裝置，縮短排污時間，減少排污量。

5 結(jié)束語

鍋爐使用單位的生產(chǎn)任務、工作環(huán)境、使用設備都有不同，應針對自身具體情況制定詳細的節(jié)能計劃，而且隨著社會發(fā)展，節(jié)能技術(shù)不斷得到更新和完善，鍋爐使用單位應與時俱進，適時對鍋爐系統(tǒng)進行技術(shù)更新，不斷提高鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能效率。

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2016-8-17