提高燃气锅炉热效率的方法及措施

提高燃气锅炉热效率的方法及措施

曹勐

深圳市富士特节能环保有限公司

摘要：燃气锅炉在整个燃烧的过程中，需要消耗大量的燃气，所以，只有提高燃气锅炉的实际热效率，才能真正实现节能降耗，从而在燃料消耗降低的同时，还可以降低排放温室气体的总量。基于此，本文针对燃气锅炉热效率的常见影响因素，提出了相应的燃气锅炉提高热效率的方法和措施，仅供参考。

关键词：热效率；燃气锅炉；提高方法；措施

目前，随着我国社会的不断发展，作为一大动力源的工业锅炉也变得越来越重要。但是工业锅炉在诸多因素的影响下，实际的运行效率与设计的平均热效率之间却存在一定的差异，这除了会增大燃料消耗、造成能源浪费外，还引起了严重的污染。近年来，为了有效提升工业锅炉的实际运行热效率，相关人士也研发出了一些新型技术。通过大力推广应用上述新的技术，在某种程度地也大幅提高了现代燃气锅炉的实际运行效率，再既减少了资源耗费，又降低了公司的成本投入。

一、分析燃气锅炉热效率的常见影响因素

（一）实际的受热面

受热面的实际大小直接决定着实际的排烟温度，而且受热面的外壁必须始终保持清洁，以避免汽水管道出现结垢。而炉膛出口烟气的实际含氧量则会导致引送风机出现负荷变化，倘若过大还将会在降低炉膛温度的同时，促使燃烧所必需的高温环境受到破坏。而倘若受热面具有太小的传热温差，则在具体的运行过程中，可以尝试通过导热性能较高的空气热管式预热器，来防止漏风出现、有效减轻磨损危害，从而将所必需的受热面积切实减小。但如果在锅炉保温层内，有部件故障出现，则会将管道当中的实际流体流动阻力增大，而产生对流体节流，并需要通过较大的弯头来降低流体流动阻力的实际损失。

（二）燃气锅炉的实际有用的热量

燃料通过燃烧所产生的热量，是锅炉蒸汽生产的主要热量来源。然而，因为通过燃烧锅炉燃料所放出的热量，却无法全部都切实用于蒸汽与热水的生产，所以，必需在锅炉热量收、支之间，建立一种平衡关系。而排烟热损失在热损失中所占的比重较大，例如SZS10-1.35-Q型这种燃气锅炉：以15t/h为额定蒸发量，以250℃为排烟温度，以320m3/h为天然气消耗量。而且实际的锅炉运行热效率位于75%~80%之间，排烟温度和损失分别位于150℃~170℃和15.1%~16.6%之间。通过分析上述数字可知，是能够通过对锅炉换热设备的改造，来减小排烟热损失的。一般需要控制排烟温度大于200℃，如果排烟温度一定，则热损失会随着排烟量的增大而增大。如果锅炉蒸汽产生的负荷条件相同，则增加的排烟量便会降低锅炉效率。

（三）热效率损失

在实际过滤燃烧燃气的过程中，燃料在局部区域的不完全燃烧，往往会既浪费资源，又将反应强度有所降低。而且在锅炉的日常运行过程中，其中的内部设备实际的表面温度又均高于四周的空气温度，所以，便会在大气中散失掉大量的热量。

二、燃气锅炉热效率有效提高的方法及措施

（一）合理控制实际受热面

一般排烟温度指是指从燃气锅炉中的受热面出口所排出来的烟气的实际平均温度。通常情况下，往往将排烟温度设计为160摄氏度以下，而导致排烟温度被提高的原因主要是由于受热面的面积、水垢、积灰、具体的入口空气温度等方面的负面影响。所以，首先应合理控制受热面的面积。其次，通过对锅炉进行水软化处理，能将锅炉的热效率切实提高，处理好水质能够有效避免受热面出现结垢。倘若锅炉的水质不好，则水垢极易出现，而且结垢一旦出现，往往会严重影响受热面的实际传热性能，而不能及时将燃烧释放的热量传递给锅炉中的水，这样既会将燃料的实际利用效率降低，又会导致烟气会将大量的热量带走，进而将排烟温度升高，因此，必须处理好锅炉中的水质，以便将排烟热损失降低，进而有效控制锅炉管壁的温度，保障锅炉日常运行的安全经济性，最终将燃气锅炉的热效率切实提高。最后，在锅炉的日常运行过程中，还应加强对锅炉的吹灰措施，并将吹灰间隔有所缩短，做好平常的维护与检修，并保证锅炉中的各个受热面均可以始终保持清洁，还应控制空预器烟气具有小于1.4kpa的差压，并严格控制炉膛负压，适当增大炉膛负压，以便将预热器前温度有所降低等。

（二）燃气锅炉应科学地调整放热量

1、控制合理的过剩空气系数

倘若过剩空气系数太小，则会导致二次燃烧出现。而倘若空气系数太大，则既会带走过多的热量，又会浪费燃料。所以，应该结合负荷和燃气变化等的具体情况，来合理调整引风门的实际开度。如果锅炉负荷有所降低，则应及时合理调节风量，以控制炉膛过剩空气系数位于一定的数值以内。要想进一步提高锅炉的热效率，则应控制燃烧过剩空气系数位于1.25~1.4之间。具体可以通过烟气燃烧氧含量分析仪，来对含氧量展开测量，然后按照具体的含氧量来科学地调整开启度，以便将空气过剩系数控制在1.3的附近。此外，也可以通过观察锅炉冒烟的实际颜色，来合理调整风门的实际开启度，即一直到刚好消失黑烟为止。

2、处理烟气

借助烟气的热交换，来实现烟气温度的有效降低，通过加热烟气参与到气体燃烧之中，而使燃料和烟气之间，可以在传热温差下实现换热，进而真正实现高效节能。又或通过烟气再循环系统的安装，来重新燃烧部分烟气，利用余热加热来将反应进行的速度有所加快，进而切实降低所排放的污染物总量。

（三）尽量将热效率损失降低

1、将燃烧效率提高

一般燃烧效率位于98.0~99.0之间，即因不完全燃烧燃气带来的热损失率位于1.0~2.0之间。在燃烧不良时，通过调试燃气锅炉，能使燃烧状态达到最佳状态。同时还可以选择能调节的燃烧器，使其燃烧效率保持较高，并通过保温措施，来减小锅炉散热损失以外的散热等。

2、选用冷凝式锅炉

为了将能源利用率提高、将能源消费减少，则可以选用冷凝式锅炉。在用水采暖中，通过燃烧产物来凝结烟气中的水蒸汽，再通过烟气来将热水器效率提高。按热水炉中的采暖热效率公式，可知在一、二级换热器当中，通过辐射、对流来传给循环水。在温度相同时，传热温差在逆向流动时最大，进而将传热量加大，并降低供热负荷，而将水蒸汽凝结量提高。通过冷凝式换热器，能实现高效利用资源的目的。针对水蒸气的热损失，通过降低温度到冷凝烟气的温度以下，能切实将排烟热损失降低，将锅炉热效率提高。通过回收水蒸气，既可以将烟气中含有的有害物质除去，有能将水蒸气和显热的汽化潜热提高。

三、结语

总之，相较于国外的燃气锅炉，中国的燃气锅炉有待提升热效率。通过上述方法及措施，将燃气锅炉的热效率有效提高，既是中国转型粗放型经济的关键内容，又是中国实现可持续发展的需要，还有助于相关企业提高盈利与核心竞争力。

参考文献：

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