集中供熱系統選用熱水鍋爐的運行等問題

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tags:    時間:2014-03-11 23:24:27
集中供熱系統選用熱水鍋爐的運行等問題簡介
     慧聰家居採暖網 本文根據選用熱水鍋爐的經濟運行參數、環保指標和熱力特徵指標,從三個方面闡述這些指標的重要性,依據國家標準選用參數科學、環保達標、……
集中供熱系統選用熱水鍋爐的運行等問題正文
    

慧聰家居採暖網 本文根據選用熱水鍋爐的經濟運行參數、環保指標和熱力特徵指標,從三個方面闡述這些指標的重要性,依據國家標準選用參數科學、環保達標、運行可靠的熱水鍋爐。

一、前言

目前由於集中供熱事業的快速發展,大多數集中供熱鍋爐房都選用了額定熱功率在29—92MW的大容量熱水鍋爐:新建鍋爐房包括土建、鋪助設備、電器儀錶及外網換熱站,總投資都在數千萬元以上。一台鍋爐的運行狀況關係到千家萬戶的冷暖,因此對於大容量熱水鍋爐的選型必須科學謹慎,鍋爐選用不當,勢必會造成重大的經濟損失。

但從當前情況看,用戶在選用時對鍋爐的技術性能和各項參數指標不甚重視和了解,又缺乏必要的調研。往往注重於價格的高低而忽視了這些重要的性能指標。有些廠家的投標書也對鍋爐的結構性能和各項參數指標不作詳細的介紹,甚至不附鍋爐主要圖紙及有關技術資料,不提供該鍋爐的熱工測試報告,技術答辯時多是銷售人員,無法了解詳細的技術特點,使投資方無法對鍋爐的性能作出正確的評價。因此有必要對熱水鍋爐選用的各項參數指標作一個簡要的介紹,供投資方在選用鍋爐時參考。

二、鍋爐經濟運行參數和環保指標

1、鍋爐熱效率:熱效率是鍋爐經濟運行的一項重要的參數指標。不同型號、不同規格大小的鍋爐在經過圖紙審核、批准試生產後、樣機必須要進行熱工測試。測出鍋爐實際的熱效率,對新型號的鍋爐還必須進行產品鑒定。但是,現在有些廠家通過的大容量的熱水鍋爐,既沒有進行熱工測試,又沒有通過產品鑒定,屬於試製產品,向用戶提供的熱效率是設計值而不是實際值,用戶選用這種試製產品是要承擔較大經濟風險的。熱工測試是對鍋爐技術性能和各項參數指標的綜合性試驗。只有具備相應資質的單位才能進行熱工測試,並出具熱工測試報告。鍋爐是否能達到設計的熱效率、是否具有超負荷能力、各項技術參數是否合理,沒有熱工測試報告提供的實際數據,是很難作出科學定論的。

GB/T17954-2000《工業鍋爐經濟運行》標準對工業鍋爐熱效率提出了三級管理指標,工業鍋爐的熱效率不應低於該規定的一級指標見表(1)。

2、排煙溫度和爐膛出口溫度

根據GB/17954—2000《工業鍋爐運行》標準對工業鍋爐排煙溫度要求見表(2)。

鍋爐排煙溫度越高,排煙熱損失q2越大。據估算:排煙溫度每降低10℃,可使鍋爐熱效率提高1%。但對熱水鍋爐,並不是排煙溫度越低越好。從上表可以看出,熱水鍋爐的排煙溫度可比蒸汽鍋爐高20℃,這主要是從提高傳熱溫差考慮的。熱水鍋爐一般都不布置省煤器及空氣預熱器。要使排煙降低和蒸汽鍋爐一樣,必須要布置更多的對流受熱面,無論從成本和鋼耗兩個方面來看,都是不經濟的。

還有一個重要的參數就是爐膛出口溫度,一般選擇在1000~1200℃左右,同時要求其上限溫度應低於煤灰的變形溫度T2至少100℃。爐膛出口溫度過高,說明爐膛內輻射受熱面布置過少、水冷度過大,則會影響鍋爐的出力和對流受熱面的傳熱。這一溫度低於800~900℃時,會嚴重影響爐內燃燒工況,甚至會燒不起來。

3、排渣含碳量:層燃爐排渣含量是影響鍋爐固體不完全燃燒熱損失q4大小的一個重要因素,對鏈條爐排鍋爐而言,爐排結構型式、面積大小和燃燒工況的好壞、爐拱結構合理與否都直接體現在排渣含碳量這一重要參數上。在進行鍋爐的熱工測試時,要求鍋爐在額定負荷和超負荷試驗時排渣含碳量都低於GB17954-2000標準的規定值。

4、鍋爐煙塵初始排放濃度:即煙氣在進入除塵器前,鍋爐煙氣出口的煙塵濃度。層燃爐根據不同的煤質,這一數值不得高於1500~2000mg/m3。為了使除塵器后煙塵排放濃度不超過最高允許值,首先要從鍋爐結構上控制初始煙塵濃度。

GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標準》規定了煙塵初始排放濃度和除塵器后煙塵最高允許排放濃度。據此可推算出所需除塵器的效率。對一類地區,只有除塵器效率η>99%以上,鍋爐煙塵排放濃度才能達標。

三、鍋爐熱力特徵參數指標

1、爐排面積和爐排面積熱強度:爐排面積的大小直接關係到鍋爐能否達到額定出力,並與燃煤的燃燒特性、灰渣熔融特性和燃燒設備的形式有關。而爐排面積的大小又取決於爐排面積強度qR,

qR是層燃爐最主要的熱力特徵參數。層燃爐各種燃燒設備的爐排面積熱強度見表(4)。

當燃用劣質煤時,選用下限值。一般動力用煤煤質較差,因此鏈條爐排燃用煙煤時,取爐排面積熱強度qR=0.6~0.7MW/?為宜。表中還列出了爐膛容積熱強度的值,雖然對層燃爐。爐膛容積熱強度不是主要的熱力特性參數,但是其數值的大小決定了爐膛容積的大小。層燃爐爐膛容積強度qV比煤粉爐大,爐膛容積相對要小一些。但是qV值越大,在爐膛水冷度低時,爐膛溫度水平高,在燃用低灰熔點和易結渣煤種時,容易出現爐膛結渣,造成爐拱和爐牆燒損事故多,不利於鍋爐安全連續運行。因此應對這一參數進行控制,使之不要超過其上限值。

2、爐膛高度:與爐膛容積熱強度大小有關,對於自然循環熱水鍋爐來說,水循環運動壓頭取決於爐膛的高度和上升管與下降管中介質的密度差,但對於熱水鍋爐,由於供回水溫差不大,密度差很小,應此要產生足夠的運動壓頭,爐膛高度不能太低,否則就會由於循環迴路中運動壓頭小,造成水速過低而發生過冷沸騰,影響熱水鍋爐的安全運行。同時爐膛高度還與煙氣在爐膛內停留時間長短有密切關係。爐膛高度不夠,使煙氣中的可燃氣體和燃料微粒來不及燃盡,而造成熱損失,影響鍋爐的經濟運行。

四、結論

1、鍋爐燃燒熱效率、排煙溫度和排渣含碳量是鍋爐經濟運行的重要參數指標,以上參數的實際值應低於GB/T17954-2000標準的要求。

2、鍋爐初始煙塵濃度是鍋爐重要的環保指標,其實測應低於GB13271-2000標準的規定值。

3、應根據爐排面積熱強度qR和爐膛容積熱強度qV合理選擇爐排面積和爐膛高度。

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