有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的原因及對策

覃燕玲

(廣西柳鍋鍋爐制造有限公司,廣西柳州 545005)

有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的原因及對策

覃燕玲

(廣西柳鍋鍋爐制造有限公司,廣西柳州 545005)

隨著我國工業(yè)水平的不斷發(fā)展,有機熱載體鍋爐在工業(yè)領(lǐng)域上的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛起來。有機熱載鍋爐的安全高效運行直接影響著工業(yè)經(jīng)濟,而且與日益短缺的社會資源有著重大影響。但是長期以來我國在有機熱載體鍋爐的使用過程中普遍出現(xiàn)排煙溫度偏高,不僅造成了大量的能源浪費,也嚴重影響了有機熱載體鍋爐運行的經(jīng)濟利益。針對有機熱載鍋爐排煙溫度偏高的原因進行分析,探尋應(yīng)對措施以及相關(guān)建議,對于有機熱載體鍋爐的安全運行和經(jīng)濟運營都有相當(dāng)大的價值。

有機熱載體鍋爐 排煙溫度 偏高 原因 措施

有機熱載體鍋爐又稱之為導(dǎo)熱油鍋爐,是指載熱工質(zhì)為高溫導(dǎo)的新型熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備。有機熱載體鍋爐的運行通常表現(xiàn)出低壓高溫的狀態(tài)。但是在有機熱載體鍋爐的實際運行過程中,經(jīng)常出現(xiàn)排煙溫度高于設(shè)計溫度、排煙溫度過高、排煙損失等情況,進而造成鍋爐運行的效率降低,經(jīng)濟效益下降。本文就有機熱載體鍋爐的概況進行分析,探尋排煙溫度偏高的相關(guān)原因以及相關(guān)應(yīng)對措施以及建議。

1 有機熱載體鍋爐概況

有機熱載體鍋爐是將重油、輕油可燃氣體等作為燃料,將熱導(dǎo)油作為熱載體,運用循環(huán)油泵將熱能傳給用熱設(shè)備后又重新加熱的特種工業(yè)鍋爐。其工作特點主要表現(xiàn)出低壓高溫的特性。往往在工作中壓力低于1MPa,有的情況甚至和常壓一樣,但是其供熱溫度卻能夠高達液相340攝氏度或者是氣相400攝氏度。

有機熱載體鍋爐的應(yīng)用相當(dāng)廣泛它適用于工藝溫度保持在150攝氏度到380攝氏度的各種生產(chǎn)中。在我國,有機熱載體鍋爐廣泛應(yīng)用于石油化工業(yè)、印染紡織業(yè)、建材業(yè)、橡膠制品業(yè)、建筑業(yè)等。但是目前有機熱載體鍋爐的排煙溫度都在250攝氏度以上,排煙偏高造成熱損較大。在如今能源緊缺的情況下分析熱載體鍋爐排煙溫度偏高的原因,進而采取措施是提高其熱效率的發(fā)展方向。

2 有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的原因

(1)鍋爐系統(tǒng)漏風(fēng)。有機熱載體鍋爐自身的漏風(fēng)情況是排煙溫度偏高的主要因素,通常表現(xiàn)為煙道漏風(fēng)導(dǎo)致的排煙溫度偏高。通常在鍋爐膛出口沒有發(fā)生變化的情況下,送風(fēng)量的下降造成了空氣預(yù)熱器出口的空氣溫度偏高,空氣預(yù)熱器自身的傳熱溫壓隨之下降,反過來空氣預(yù)熱器的吸熱量就隨之下降,最終導(dǎo)致了排煙溫度偏高。因此,鍋爐系統(tǒng)的漏風(fēng)會導(dǎo)致流過空氣預(yù)熱器的熱風(fēng)減少,空氣預(yù)熱器吸熱能力下降、吸熱量減少,導(dǎo)致排煙溫度偏高。

(2)鍋爐受熱面的積灰和結(jié)渣。有機熱載體鍋爐受熱面長期的積灰和結(jié)渣是導(dǎo)致排煙溫度偏高的主要因素,它對于排煙溫度升高的影響主要呈現(xiàn)在傳熱上。在煙氣側(cè)向水氣側(cè)傳熱的全過程中,受熱面的結(jié)渣和積灰引起了導(dǎo)熱系數(shù)的下降,大量的受熱面積灰和結(jié)渣會導(dǎo)致傳熱量大幅下降,進而造成排煙溫度的偏高。此外,積灰和結(jié)渣在一定程度上也引起了受熱面的吸熱能力下降,鍋爐自身就需要增加燃料來彌補吸熱不足,這就造成了排煙溫度又一次偏高。

(3)送風(fēng)量的影響。在有機熱載體鍋爐運行過程中,送風(fēng)量增大會引起鍋爐內(nèi)的過量空氣系數(shù)增大,進而導(dǎo)致排煙量攀升、燃燒溫度下降,在這一過程中鍋爐膛出口排煙較為恒溫。盡管受熱面的吸熱能力增強,但是流過受熱面的煙氣溫度下降減少了,這時候排煙的溫度就升高了。

(4)空氣預(yù)熱器入口分溫度高。往往在空氣溫度較高的情況下,空氣預(yù)熱器入口的風(fēng)溫就會上升,空氣預(yù)熱器的傳熱溫差就減小,煙氣的放熱能力就降低,進而導(dǎo)致排煙溫度的偏高。與此同時,有機熱載體鍋爐的制粉系統(tǒng)所需要的熱風(fēng)減少,空氣預(yù)熱器受到的風(fēng)就減少,排煙溫度就偏高。而在空氣溫度較低的情況之下,排煙溫度往往較低,因此思考關(guān)注空氣溫度對于空氣預(yù)熱器的影響對于控制排煙溫度有一定的作用。

(5)燃料變化。無論哪種鍋爐都不能離開燃料,而燃料中的水分以及燃料廢物等因素都會成為排煙溫度偏高的誘因。這個因素的發(fā)生是因為燃料變化會導(dǎo)致煙氣與煙氣量的比熱降低,煙氣在對流區(qū)的溫度下降,進而導(dǎo)致排煙溫度的偏高。

3 有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的應(yīng)對措施

(1)維修與檢測。針對有機熱載體鍋爐自身的漏風(fēng)情況安排針對性地檢查和維修工作,確保鍋爐工作運行的情況,切實加強鍋爐自身的查漏和堵漏工作。通過大修、小修保障空氣預(yù)熱器的改善以及送風(fēng)機等有無漏風(fēng)情況。同時,適時檢測排煙溫度;檢測鍋爐的火焰溫度以及煙氣溫度;檢測風(fēng)速;檢查空氣溫度。做好相關(guān)工作的預(yù)防,隨時注意火門、火孔的開閉情況。

(2)鍋爐受熱面的積灰和夾渣清理。加強對于有機熱載體鍋爐的受熱面吹灰除渣工作,制定科學(xué)合理的吹灰除渣工作體制,確保受熱面的清潔工作。主要針對以下情況進行:1)針對空氣預(yù)熱器傳熱元件進行吹灰除渣,定期使用高壓水槍對其進行沖洗,隨后通過透光檢查傳熱元件的吹灰除渣是否達到標準。2)鍋爐受熱面的結(jié)焦積灰的清理工作,注重對于低溫過熱器、省煤器管排的積灰進行清除。3)針對鰭片管的嚴重積灰情況一定要慎重進行清灰除渣,要積極與鰭片管的生產(chǎn)廠商聯(lián)系,根據(jù)生產(chǎn)廠商的指導(dǎo)進行清灰除渣工作,確保清灰過程中不對鰭片管造成損傷。4)除了采用常規(guī)的高壓水槍清洗也可以采用超聲波清灰手段和蒸汽清灰手段,以保證鍋爐的精密儀器不受清洗影響。

(3)運行調(diào)整在有機熱載體鍋爐膛出口沒有結(jié)焦和積灰的情況下,可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整混合物的溫度,減少冷風(fēng)的攝入量。充分使燃料燃燒完畢,保障其燃燒后揮發(fā)出的溫度保持在200攝氏度左右。

(4)設(shè)備改進。有機熱載體鍋爐的設(shè)備改進是降低排煙溫度的根本措施。在改進過程中首先要針對空氣預(yù)熱器的受熱面積進行精確的計算,通過設(shè)備改進將空氣預(yù)熱器的傳熱面積增大到10%左右,進而是排煙溫度下降,有效控制排煙溫度。其次,可以在空氣預(yù)熱器的出口采用凝結(jié)水裝置讓其充分降溫。同時也可以改進半開式自調(diào)節(jié)中立熱管和固體吸附式制冷技術(shù)。同樣,在空氣預(yù)熱器出口的煙道安裝一個換熱器,充分利用煙氣加熱凝結(jié)水降低排煙溫度。

4 結(jié)語

本文對有機熱載體鍋爐排煙溫度偏高的大部分原因進行了分析,提出了一些淺薄的改進措施和意見,可以為鍋爐設(shè)備降低排煙溫度和改進提供一定程度上的指導(dǎo)。

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