浅析过量空气系数对工业锅炉热效率的影响

浅析过量空气系数对工业锅炉热效率的影响

索化宁

河南省四通锅炉有限公司河南周口461400

摘要：过量空气系数的高低是衡量我国工业锅炉热效率的重要因素。研究过量空气系数，对我国工业锅炉热效率的提高以及大气环境质量的改善，有重要意义。本文通过分析过量空气系数对供热锅炉热效率的影响，指出了过量空气系数的增大是一些锅炉热效率下降的重要因素，并指出了实际施工过程中导致过量空气系数增大的影响因素。

关键词：过量空气系数；锅炉热效率；大气环境

我国现有约50万台燃煤工业锅炉，是大气环境的主要污染源。因此，加强对燃煤工业锅炉经济运行的监控，使锅炉在外界工况下高效率工作，在保证产值的基础上节能降耗，从而减少烟尘排放总量，能有效改善大气环境质量。

一、我国工业锅炉经济运行现状

目前在我国，锅炉的经济运行一般以6项热工指标来衡量，分别是热效率、出力、过量空气系数、排烟温度、炉墙外表平均温度、灰渣含碳量。调查表明，我国大部分燃煤工业锅炉在经济运行上表现为热效率低，出力低，过量空气系数高，排烟温度高，炉墙外表面平均温度高，灰渣含碳量高，运行不佳。影响燃煤工业锅炉无法经济运行的原因，除了煤质、燃烧设备本身因素的影响外，还受通风方式落后、监督管理不力这两方面的影响[1]。

二、过量空气系数影响工业锅炉热效率

锅炉的热效率指的是锅炉运行的经济效率：热效率高，锅炉运行时热损失少；热效率低，锅炉运行时热损失多。锅炉的热损失包括排烟热损失、散热损失、灰渣显热损失、固体不完全燃烧热损失和气体不完全燃烧热损失，其中排烟热损失占锅炉热量比重较大，占8-20%。因此，提高锅炉运行的热效率，就要减少锅炉的各项热损失。

正确调节炉内过量空气系数，能减少锅炉的排烟热损失，可以有效提高锅炉热效率。过量空气系数λ指的是工业锅炉在运行时，实际助燃空气量与理论空气量的比值。过量空气系数的高低，直接影响锅炉燃烧产生的烟气量。过量空气系数λ=1时，燃料燃烧充分，且烟气量较少，这是工程实际中是无法实现的最理想状态；λ<1时，燃料燃烧不完全，易产生CO，或冒黑烟产生积碳，甚至结焦；λ>1时，是工程实际中常用的燃烧方式，但排烟量的增加，会导致排烟热损失，使助燃风机的能耗增加[2]。

燃油燃气锅炉的过量空气系数λ应小于等于1.2，当λ值可以达到1＜λ≤1.1，甚至在1＜λ≤1.05之间时，将燃烧产生的烟气量控制在了一个合理范围内，排烟热损失较低，燃气燃烧器的品质达到最佳。

三、实际施工过程中，过量空气系数影响工业锅炉热效率

锅炉在实际运行中，其落后的通风方式主要表现在三个方面：第一，在锅炉设计安装过程中，风机与锅炉的匹配失调。由于安装人员思想保守，认为大风机更为稳妥和高效，因此在锅炉设计安装时选用大风机，导致锅炉运行时过量空气系数过大，“大马拉小车”的同时，造成不必要的排烟热损失。第二，在锅炉的运行过程中，不对鼓风量、引风量进行调整。司炉工在燃烧操作时，仅据负荷的变化，调整锅炉燃煤量，而不调整鼓风机、引风机阀门，因此，当燃煤量少时，过量空气系数较大，造成热损失；当燃煤量多时，过量空气系数较小，燃烧不充分。第三，不少锅炉尚未配备过量空气系数表，司炉工只能凭经验操作。这导致锅炉在实际运行时，过量空气系数值很大，锅炉热效率很低[3]。

目前对工业锅炉的监管，主要分为安全运营监管和环保监管。环保执法部门对锅炉的监管内容，主要包括烟尘排放量是否达标，以及热效率低、能耗高、冒黑烟的锅炉是够被淘汰，不包括对锅炉工人的燃烧操作规范程度的监测，以及对操作过程中过量空气系数的高低值监测。运营部门对锅炉的安全监测，主要包括锅炉使用年限是否到期，锅炉部件及运行是否完好，不包括对实际操作中，过量空气系数大小可能带来的安全隐患。因此，尽管能耗高、热效率低、烟囱冒黑烟的锅炉已经被许多地方淘汰，各地方政府下大力气投巨资改造锅炉，改用了设计能耗低，热效率高的锅炉，但实际操作中，由落后的通风方式以及锅炉工燃烧操作的规范程度不当，导致锅炉热效率低，排烟量大，能耗高的情况仍无法得到改善。

结语

综上，针对我国燃煤工业锅炉热效率低、能耗高、过量空气系数高的现状，安全监管部门有必要将过量空气系数表的配备安装纳入职能范畴，环保部门有必要将过量空气系数作为必查环保指标，将其作为环保执法的依据，保证锅炉的经济运行。这样一来，锅炉使用单位配备了过量空气系数表，锅炉工按过量空气系数表的指示进行操作，使用单位的风机安装注意与锅炉的匹配，才能将过量空气系数控制在合理范围内，通过节能降耗，大气环境质量才能得到改善。

参考文献：

[1]赵俊杰,罗立权,吴豪,等.过量空气系数对燃煤电站锅炉热效率和脱硝的影响[J].锅炉技术,2015,46(03):30-34+39.

[2]赵贵林,李荣花,黄琼英.燃气锅炉过量空气系数对锅炉热效率的影响研究[J].化工设计通讯,2017,43(08):123-124.

[3]王朝阳,闫高磊,何华明.过量空气系数对工业锅炉热效率的影响[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2016(09):191-192.