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集中供热系统选用热水锅炉的运行等问题

来源:www.shangtee.com    作者:尚特暖通 2013-09-27 14:22:40    

     目前由于集中供热事业的快速发展,大多数集中供热锅炉房都选用了额定热功率在29—92MW的大容量热水锅炉:新建锅炉房包括土建、铺助设备、电器仪表及外网换热站,总投资都在数千万元以上。一台锅炉的运行状况关系到千家万户的冷暖,因此对于大容量热水锅炉的选型必须科学谨慎,锅炉选用不当,势必会造成重大的经济损失。

 
    但从当前情况看,用户在选用时对锅炉的技术性能和各项参数指标不甚重视和了解,又缺乏必要的调研。往往注重于价格的高低而忽视了这些重要的性能指标。有些厂家的投标书也对锅炉的结构性能和各项参数指标不作详细的介绍,甚至不附锅炉主要图纸及有关技术资料,不提供该锅炉的热工测试报告,技术答辩时多是销售人员,无法了解详细的技术特点,使投资方无法对锅炉的性能作出正确的评价。因此有必要对热水锅炉选用的各项参数指标作一个简要的介绍,供投资方在选用锅炉时参考。
 
    二、锅炉经济运行参数和环保指标
 
    1、锅炉热效率:热效率是锅炉经济运行的一项重要的参数指标。不同型号、不同规格大小的锅炉在经过图纸审核、批准试生产后、样机必须要进行热工测试。测出锅炉实际的热效率,对新型号的锅炉还必须进行产品鉴定。但是,现在有些厂家通过的大容量的热水锅炉,既没有进行热工测试,又没有通过产品鉴定,属于试制产品,向用户提供的热效率是设计值而不是实际值,用户选用这种试制产品是要承担较大经济风险的。热工测试是对锅炉技术性能和各项参数指标的综合性试验。只有具备相应资质的单位才能进行热工测试,并出具热工测试报告。锅炉是否能达到设计的热效率、是否具有超负荷能力、各项技术参数是否合理,没有热工测试报告提供的实际数据,是很难作出科学定论的。
 
    GB/T17954-2000《工业锅炉经济运行》标准对工业锅炉热效率提出了三级管理指标,工业锅炉的热效率不应低于该规定的一级指标见表(1)。
 
    2、排烟温度和炉膛出口温度
 
    根据GB/17954—2000《工业锅炉运行》标准对工业锅炉排烟温度要求见表(2)。
 
    锅炉排烟温度越高,排烟热损失q2越大。据估算:排烟温度每降低10℃,可使锅炉热效率提高1%。但对热水锅炉,并不是排烟温度越低越好。从上表可以看出,热水锅炉的排烟温度可比蒸汽锅炉高20℃,这主要是从提高传热温差考虑的。热水锅炉一般都不布置省煤器及空气预热器。要使排烟降低和蒸汽锅炉一样,必须要布置更多的对流受热面,无论从成本和钢耗两个方面来看,都是不经济的。
 
    还有一个重要的参数就是炉膛出口温度,一般选择在1000~1200℃左右,同时要求其上限温度应低于煤灰的变形温度T2至少100℃。炉膛出口温度过高,说明炉膛内辐射受热面布置过少、水冷度过大,则会影响锅炉的出力和对流受热面的传热。这一温度低于800~900℃时,会严重影响炉内燃烧工况,甚至会烧不起来。
 
    3、排渣含碳量:层燃炉排渣含量是影响锅炉固体不完全燃烧热损失q4大小的一个重要因素,对链条炉排锅炉而言,炉排结构型式、面积大小和燃烧工况的好坏、炉拱结构合理与否都直接体现在排渣含碳量这一重要参数上。在进行锅炉的热工测试时,要求锅炉在额定负荷和超负荷试验时排渣含碳量都低于GB17954-2000标准的规定值。
 
    4、锅炉烟尘初始排放浓度:即烟气在进入除尘器前,锅炉烟气出口的烟尘浓度。层燃炉根据不同的煤质,这一数值不得高于1500~2000mg/m3。为了使除尘器后烟尘排放浓度不超过最高允许值,首先要从锅炉结构上控制初始烟尘浓度。
 
    GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》规定了烟尘初始排放浓度和除尘器后烟尘最高允许排放浓度。据此可推算出所需除尘器的效率。对一类地区,只有除尘器效率η>99%以上,锅炉烟尘排放浓度才能达标。
 
    三、锅炉热力特征参数指标
 
    1、炉排面积和炉排面积热强度:炉排面积的大小直接关系到锅炉能否达到额定出力,并与燃煤的燃烧特性、灰渣熔融特性和燃烧设备的形式有关。而炉排面积的大小又取决于炉排面积强度qR,
 
    qR是层燃炉最主要的热力特征参数。层燃炉各种燃烧设备的炉排面积热强度见表(4)。
 
    当燃用劣质煤时,选用下限值。一般动力用煤煤质较差,因此链条炉排燃用烟煤时,取炉排面积热强度qR=0.6~0.7MW/㎡为宜。表中还列出了炉膛容积热强度的值,虽然对层燃炉。炉膛容积热强度不是主要的热力特性参数,但是其数值的大小决定了炉膛容积的大小。层燃炉炉膛容积强度qV比煤粉炉大,炉膛容积相对要小一些。但是qV值越大,在炉膛水冷度低时,炉膛温度水平高,在燃用低灰熔点和易结渣煤种时,容易出现炉膛结渣,造成炉拱和炉墙烧损事故多,不利于锅炉安全连续运行。因此应对这一参数进行控制,使之不要超过其上限值。
 
    2、炉膛高度:与炉膛容积热强度大小有关,对于自然循环热水锅炉来说,水循环运动压头取决于炉膛的高度和上升管与下降管中介质的密度差,但对于热水锅炉,由于供回水温差不大,密度差很小,应此要产生足够的运动压头,炉膛高度不能太低,否则就会由于循环回路中运动压头小,造成水速过低而发生过冷沸腾,影响热水锅炉的安全运行。同时炉膛高度还与烟气在炉膛内停留时间长短有密切关系。炉膛高度不够,使烟气中的可燃气体和燃料微粒来不及燃尽,而造成热损失,影响锅炉的经济运行。
 
    四、结论
 
    1、锅炉燃烧热效率、排烟温度和排渣含碳量是锅炉经济运行的重要参数指标,以上参数的实际值应低于GB/T17954-2000标准的要求。
 
    2、锅炉初始烟尘浓度是锅炉重要的环保指标,其实测应低于GB13271-2000标准的规定值。
 
    3、应根据炉排面积热强度qR和炉膛容积热强度qV合理选择炉排面积和炉膛高度