燃油燃气锅炉经济运行及调整

江苏省特检院孙涛第一章燃油燃气锅炉简介第二章锅炉能效系统及影响因素第三章锅炉经济运行及调整第四章锅炉维护保养第五章锅炉房管理制度第六章锅炉能效测试第一章燃油燃气锅炉简介第一节结构特点与类型1.docx一、立式燃油燃气锅炉2.docx二、卧式内燃燃油燃气锅炉3.docx三、燃油燃气水管锅炉4.docx第一章燃油燃气锅炉简介第二节燃油燃气锅炉的安全及防爆燃油经雾化后的油雾以及燃气均为可燃气体，当与空气混合达到一定含量范围，均能形成易燃易爆性混合气体，因此对燃油燃气锅炉的安全及防爆提出了特殊要求。国内外燃油燃气锅炉的炉膛和烟道内气体爆炸事故屡有发生，轻则造成锅炉燃爆熄火，重则使炉膛和烟道爆裂、引风机损坏、锅炉房和烟囱受损，甚至造成人员伤亡。第一章燃油燃气锅炉简介分析和查明事故原因，都是因为在炉膛或烟道内有爆炸性混合气体存在，并达到爆炸极限，被明火或锅炉本身的高温引燃而发生事故。在所有事故中，以锅炉点火过程中发生的事故最多，约占燃油锅炉爆炸事故的50%以上，约占燃气锅炉爆炸事故的70%以上。第一章燃油燃气锅炉简介锅炉点火前，当因某种原因燃油燃气漏入炉膛，如阀门不密封、误操作、一次点火不成功等而又未对炉膛烟道进行吹扫或吹扫时间不够、风量不足时，则点火时会发生爆炸。锅炉运行中由于熄火引起爆炸的事故，燃油锅炉比较多，因燃油锅炉熄火的可能性比较大。燃气锅炉的这类事故多发生在燃烧器前由于燃气压力或风压波动太大引起脱火或回火的情况下。第一章燃油燃气锅炉简介对负压运行的锅炉，当锅炉燃烧不良时，可燃气体进入锅炉后部烟道。与后部烟道漏入的空气混合形成爆炸性气体，在高温作用下，可能引起二次燃烧或爆炸。由上述可知，要防止炉膛或烟道爆炸，首先在炉内无明火情况下应防止燃料进入炉膛，其次是要保证良好燃烧。作为预防措施，在点火之前必须仔细吹扫炉膛和烟道，使其内可能积存的可燃性气体及时排除。从安全方面考虑，燃油燃气锅炉燃烧系统的自动化是必要的，包括点火程控、熄火保护、燃烧自动调节等。为了减轻炉膛和烟道在混合气体发生爆炸时的破坏程度，应在燃油燃气锅炉的炉膛和烟道上设置防爆门。在发生混合气体爆炸时，防爆门将因炉内或烟道内压力突然升高而开启或破裂，泄出高压气体，从而减轻爆炸的破坏程度。《锅炉安全技术监察规程》规定燃油燃气锅炉在炉膛和烟道等容易爆燃的部位一般应安装防爆门。大部分国外锅炉也安装防爆门，对没有安装的，在订购时应要求制造厂家安装，以确保安全运行。一般防爆门有重力式、弹簧式、破裂式和水封式几种类型。5.docx第三节燃烧器燃油要充分燃烧，必须提高油的雾化质量和油雾与空气充分混合，燃烧器是实现上述过程的有效设备，它是由油嘴和调风装置组成的。锅炉的设计一定要根据已有的燃烧器特性来进行，根据燃烧器的火焰形状、尺寸、背压大小以及调节性能等来确定锅炉的结构尺寸。第一节锅炉能效系统简介6.docx第二节锅炉节能指标国家标准化管理委员会于2009年10月30日发布GB24500-2009《工业锅炉能效限定值及能效等级》，并于2010年9月1日起执行，该标准的制定为我国《中华人民共和国节能能源法》在锅炉行业中的实施提供了科学依据。第二章锅炉能效系统及影响因素一、锅炉能效分级该标准规定了工业锅炉的能效等级、能效限定值、节能评价值及试验方法，适用于以煤、油、气为燃料的，额定蒸汽压力大于0.04MPa，但小于3.8MPa，且额定蒸发量不小于0.1t/h的以水为介质的固定式钢制蒸汽锅炉和额定出水压力大于0.1MPa的固定式钢制热水锅炉。二、锅炉能效合格评定2010年8月30日由国家质检总局批准颁布的TSGG0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》对锅炉技能工作又提出了更加详细的要求。其中第八条对锅炉排烟温度做出了规定：锅炉排烟温度设计应当综合考虑锅炉的安全性和经济性，并且符合以下要求：(一)额定蒸发量小于1t/h的蒸汽锅炉，不高于230°C；(二)额定热功率小于0.7MW的热水锅炉，不高于180°C；(三)额定蒸发量大于或者等于1t/h的蒸汽锅炉和额定热功率大于或者等于0.7MW的热水锅炉，不高于170°C。第二章锅炉能效系统及影响因素第九条：对排烟处过量空气系数提出了具体的要求：锅炉排烟处的过量空气系数应当符合以下要求：(一)正压燃油(气)锅炉，不大于1.15；(二)负压燃油(气)锅炉，不大于1.25。第二章锅炉能效系统及影响因素第十条：锅炉燃烧设备、炉膛结构的设计应当符合以下要求：(一)设计合理，与设计燃料品种相适应，保证安全、稳定、高效燃烧；(二)锅炉配风装置结构可靠、操作方便，风压、风量能够保证燃料充分燃烧并且配风调节灵活有效。第十一条：根据不同燃料特性和锅炉结构，合理布置受热面，选取合理、经济的烟气流速，减小烟气侧的阻力。第二章锅炉能效系统及影响因素第十三条：锅炉炉墙、烟风道、各种热力设备、热力管道以及阀门应当具有良好的密封和保温性能。当周围环境温度为25°C时，距门(孔)300mm以外的炉体外表面温度不得超过50°C，炉顶不得超过70°C，各种热力设备、热力管道以及阀门表面温度不得超过50°C。第二章锅炉能效系统及影响因素第四十七条：在用工业锅炉定期能效测试应当按照《工业锅炉能效测试与评价规则》(TSGG0003)中锅炉运行工况热效率简单测试方法进行(电加热锅炉除外)。当测试结果低于表2-2中限定值的90%，或者用户要求对锅炉进行节能诊断时，应当按照《工业锅炉能效测试与评价规则》(TSGG0003)中锅炉运行工况热效率详细测试方法进行测试，并且对测试数据进行分析，提出改进意见。第三节锅炉本身能效影响因素影响锅炉能效的因素可以从锅炉热损失中分析。锅炉热损失主要有排烟热损失q2、气体未完全燃料热损失q3、固体未完全燃烧热损失q4、散热损失q5、灰渣物理热损失q6组成。一、排烟热损失q2排烟热损失是指由排烟所带走的热量损失，烟气离开锅炉排入大气时，其温度比进入锅炉的空气温度高很多。⒈排烟温度的影响第二章锅炉能效系统及影响因素排烟温度越高，排烟热损失越大。一般排烟温度每提高12～15℃，q2将提高1%，所以应尽量设法降低排烟温度。但是排烟温度过低经济上是不合理的，甚至技术上是不允许的。因尾部受热面处于低温烟道，烟气与工质的传热温差小，传热较弱，若排烟温度降得过低，传热温差也就更小，换热所需金属受热面就大大增加。为了避免尾部受热面的腐蚀，排烟温度也不宜过低。因此必须根据燃料与金属耗量进行技术经济比较来合理确定排烟温度。供热锅炉的排烟温度在150～200℃范围内。第二章锅炉能效系统及影响因素⒉排烟容积的影响影响排烟容积大小的因素有炉膛出口过量空气系数，烟道各处漏风及燃料所含水分。炉墙及烟道漏风严重，燃料水分高，则排烟容积就大，排烟损失就增加。为了减少排烟损失，必须尽力设法减少炉墙烟道各处的漏风，在锅炉安装施工时应重视炉墙，烟道等砌筑的严密性二、气体未完全燃烧热损失q3气体未完全燃料热损失是由于部分CO、H2、CH4等可燃气体未燃烧放热就随烟气排出所造成的。第二章锅炉能效系统及影响因素二、气体未完全燃烧热损失q3⒈结构的影响炉膛高度不够或炉膛体积太小，烟气流程过短，使烟气中一些可燃气体未能燃尽而离开锅炉，增大q3损失。当炉内水冷壁布置过多时，会使炉膛温度过低，不利于燃烧反应，也会增大q3损失。⒉燃料特性的影响一般挥发份高的燃料，在其它条件相同时，q3损失相对要大一些。第二章锅炉能效系统及影响因素⒊燃烧方式的影响锅炉的过量空气系数、二次风的引入和分布以及炉内气流的混合与扰动等都影响q3的大小。过量空气系数过小，可燃气体因得不到充分的氧而未燃尽,使q3增大。取得过大，使炉膛温度下降，也会使q3增大。层燃炉燃料层过厚，燃料层上部会形成还原区，一氧化碳等不完全燃烧产物增多，使q3增加。负荷增加时，可燃气体在炉内停留时间减少，也会使q3增加。三、固体未完全燃烧热损失q4固体未完全燃烧热损失是由灰渣损失q4hz(未参与燃烧或未燃尽的碳粒与灰渣一同落入灰斗所造成的损失)、漏煤损失q4lm（部分燃料经炉排落入灰坑造成的损失，对于煤粉炉为零）、飞灰损失q4fh(未燃尽的碳粒随烟气带走所造成的损失)组成。对燃油燃气锅炉q4取0第二章锅炉能效系统及影响因素四、散热损失q5散热损失与炉墙砌制质量及保温材料的性能以及层燃炉操作情况，如拨火、观火、清炉、投煤等有关。第二章锅炉能效系统及影响因素五、灰渣物理热损失q6灰渣物理热损失是由于锅炉中排出的灰渣及漏煤的温度一般在600～800℃造成的热损失。对燃油燃气锅炉q6=0第四节锅炉运行管理能效影响因素一、锅炉管理人员节能意识薄弱，锅炉节能管理水平偏低一些单位对锅炉节能存在“三不”，即不懂、不管、不愿。个别企业认为锅炉能耗高低是企业自己的事，对推动锅炉节能工作不积极、没兴趣，不愿在锅炉节能上投资或加强管理。一些企业连统计锅炉能耗最基本的计量器具都没有配备。甚至有的单位购买非法商人翻新的旧锅炉充当新锅炉使用。第二章锅炉能效系统及影响因素二、锅炉水质管理力度不够水质管理上存在“三低一高”现象，一是锅炉配置的水处理设备利用率低，大约在70%左右。存在不配备水处理设备、配备了不匹配或不合适的设备以及配备了设备而长期闲置不使用现象。一些单位设备长期不维护，把软化设备当作过滤器使用，除氧器安装了却因各种原因长期不使用。二是水处理人员的配备率低，不足70%，普遍存在不重视水质管理、不配备专兼职水处理人员、锅炉运行期间不进行水质监测化验的现象。三是锅炉水质达标率低，平均在50%左右，结垢问题突出。有的锅炉结水垢厚度达到10mm以上。一些企业用日常加药代替水处理，运行过程中难以做到科学防垢除垢。四是锅炉排污率高。一些单位没有根据锅炉水质变化调整排污率，长期使锅炉排污率处于较高水平，没有做到科学排污。一些使用单位为了保持锅内较好的水质，采用增大排污率的做法，排污率最高达到30%以上，使大量热量白白排掉。第二章锅炉能效系统及影响因素三、锅炉能量回收利用率不高一是锅炉燃烧不完全和排烟热损失大。一些与锅炉节能相关的主要参数(过量空气系数、排烟温度)超标，造成大量的能量损失。大部分锅炉出厂时配备了铸铁省煤器，但热能回收效率较低。燃油气锅炉则绝大部分没有配备省煤器或其它烟气余热利用装置，排烟温度过高(最高的达400℃)，烟气余热利用不够。二是冷凝水回收利用不够。有回水的锅炉安装回收装置并有效使用的不足60%。绝大部分锅炉设计时，没有考虑设计蒸汽冷凝水回收装置；运行后安装冷凝水回收装置会增加设备一次性投人，企业不愿意投资。还有的有回收装置，但因没有采取相应的冷凝水处理措施，导致冷凝水不合格而无法回收利用。三是目前安装的冷凝水回收装置绝大部分都没有考虑工业锅炉冷凝水系统的酸腐蚀问题而导致冷凝水含铁杂质高。第二章锅炉能效系统及影响因素四、节能监管缺失，节能产品市场混乱，节能服务队伍素质偏低目前一些锅炉服务公司，本身缺乏相关的技术人员和节能技术，只是通过购买或仿造其他节能产品纷纷改头换面加人节能改造行列。节能工程效果缺乏监管，改造效果不理想。与锅炉节能密切相关的锅炉水处理药剂和锅炉除垢市场混乱，监管缺失。一些工业锅炉阻垢缓蚀剂的使用率很低。有的公司用强酸盐酸配置药剂或把专门用在循环冷却水系统的药剂销售给锅炉使用。锅炉除垢管理出现空白，除垢质量检验也缺乏必要监督，锅炉除垢市场存在恶性竞争，采用高浓度酸、废酸、低效率缓蚀剂除垢和简化除垢工序现象比较普遍。一些除垢单位缺乏专业技术人员，接到业务就雇用临时人员，除垢效果难以达到要求。个别除垢单位还存在直接用盐酸加温煮炉除垢现象。第二章锅炉能效系统及影响因素五、锅炉设备运行存在不足，辅机、控制系统等设备效率偏低有的锅炉漏风严重，实测过量空气系数高。有的锅炉本体及管道保温不好，散热损失大。燃油锅炉烟管积灰较多，影响炉内正常燃烧和传热。一些锅炉的鼓、引风机和水泵配套偏大、效率低、可靠性差、没有负荷调整档次、不能随锅炉运行工况变动相应进行