工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)

1、2002年檢測(cè)中心鍋爐與環(huán)保測(cè)試技術(shù)培訓(xùn)班培訓(xùn)資料工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)?zāi)康募叭紵r調(diào)整工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)?zāi)康募叭紵r調(diào)整1.0概述 燃料在鍋爐中是不可能完全得到燃燒的，燃料的燃燒產(chǎn)物-高溫?zé)煔獾臒崃恳膊豢赡苋康玫嚼?，也就是說(shuō)，燃料的總輸入熱量Qr中只有一部分對(duì)鍋爐的工質(zhì)(熱水鍋爐中水，蒸汽鍋爐中的水和蒸汽，導(dǎo)熱油爐中的導(dǎo)熱油等等)所利用。稱(chēng)為鍋爐的有效利用熱量Q1；其余未利用部分則稱(chēng)為鍋爐的熱損失。鍋爐損失主要有排煙損失Q2，氣體不完全燃燒損失Q3，固體不完全燃燒損失Q4，散熱損失Q5,和灰渣物理熱損失 Q6等。當(dāng)鍋爐工況穩(wěn)定時(shí)，上述燃料的輸入熱量 Q r應(yīng)和鍋爐的有效利用熱量及各項(xiàng)熱量之和

2、相平衡，即：Qr= Ql+Q 2+Q3+Q4+Q 5+Q61.1鍋爐正平衡 即直接測(cè)量鍋爐輸入熱量和輸出熱量，也稱(chēng)作直接測(cè)量法或輸入輸出法。鍋爐正平衡效率n 1n = Q1 /Qr X 100 ；( %)1.2 鍋爐反平衡即測(cè)量鍋爐各項(xiàng)損失，也稱(chēng)作間接接測(cè)量法或熱損失法。鍋爐反平衡效率n 2n = 1- Q 2 /Q r _Q 3/Q r -Q4/Qr- Q 5 /Qr _Q6 /Q r X 100 ； ( % )n = 100 - q 2 -q3 -q4- q5 -q6 ; ( %)由于鍋爐的燃燒工況及換熱在很大程度上影響著鍋爐設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，因此，對(duì)鍋爐燃燒工況及換熱做全面的熱工

3、測(cè)量，就可以看出燃料有多少熱量被有效利用了，有多少成為損失，將取得的結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析，從經(jīng)濟(jì)性，安全性等方面加以比較，從而判斷鍋爐的設(shè)計(jì)和運(yùn)行水平，最后確定出鍋爐的最佳工況，求出鍋爐的熱效率。這樣的試驗(yàn)、測(cè)量和分析研究工作，就是我們通常稱(chēng)為的鍋爐熱工試驗(yàn)。對(duì)新設(shè)計(jì)的鍋爐或經(jīng)改造的鍋爐， 其設(shè)計(jì)性能和實(shí)際運(yùn)行性能究竟如何，也必須根據(jù)熱工試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)作出評(píng)定。 通過(guò)熱工試驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)制造廠的鍋爐產(chǎn)品在性能上提供綜合評(píng)價(jià)。為設(shè)計(jì)制造廠以后的產(chǎn)品提供設(shè)計(jì)依據(jù)。并為鍋爐制造廠提供測(cè)試報(bào)告，以供產(chǎn)品鑒定之用。通過(guò)熱工試驗(yàn)，還可以使用戶(hù)的運(yùn)行人員更好地了解設(shè)備運(yùn)行性能，掌握燃燒過(guò)程的內(nèi)在規(guī)律，尋求節(jié)約燃料的途

4、徑，從而在安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行等方面發(fā)揮更大的作用。我國(guó)工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)的現(xiàn)行主要標(biāo)準(zhǔn)為：工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)規(guī)范 (GB10180-88 )。正在報(bào)批的標(biāo)準(zhǔn)為工業(yè)鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)范(GBT10180-200X )。，這在以后還有專(zhuān)門(mén)章節(jié)講到。2.0 熱工試驗(yàn)的目的和任務(wù)2.1 新產(chǎn)品鑒定試驗(yàn)，對(duì)鍋爐制造廠所開(kāi)發(fā)研制的新產(chǎn)品進(jìn)行熱工技術(shù)性能測(cè)試，所提供的報(bào)告作為產(chǎn)品鑒定的文件之一。產(chǎn)品鑒定試驗(yàn)主要確定鍋爐產(chǎn)品在燃用設(shè)計(jì)燃料時(shí)，在設(shè)計(jì)工作壓力下的額定蒸發(fā)量(出力)、耗煤量、熱效率、蒸汽品質(zhì)以及超負(fù)荷能力、低負(fù)荷適應(yīng)性、各項(xiàng)熱損失及配套輔機(jī)與附件的性能等。該試驗(yàn)必須嚴(yán)格按工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)規(guī)范(GB10180-

5、88 )的要求進(jìn)行。2.2 鍋爐產(chǎn)品改造驗(yàn)證試驗(yàn) ，對(duì)鍋爐進(jìn)行技術(shù)改造之后，為了檢查或驗(yàn)證該項(xiàng)改造的效果,需要對(duì)該改造的鍋爐產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證產(chǎn)品改造驗(yàn)證試驗(yàn)主要在以下兩方面：1)測(cè)量出鍋爐的出力和熱效率，判斷鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平；2)查明各項(xiàng)熱損失，分析熱損失增加的原因，從 而找出降低熱損失，提高熱效率，節(jié)約燃料的方法該項(xiàng)可參照工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)規(guī)范(GB10180-88 )進(jìn)行.也可在滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的鍋爐參數(shù)下進(jìn)行，試驗(yàn)中所需要的測(cè)量項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康膩?lái)確定2.3 鍋爐運(yùn)行試驗(yàn)，對(duì)鍋爐日常運(yùn)行工況的燃燒調(diào)整試驗(yàn)。該項(xiàng)試驗(yàn)不僅在鍋爐大修或改造后，為了考核其效果應(yīng)進(jìn)行外， 并且在鍋爐燃用燃料品種變動(dòng)很大時(shí)，

6、 或鍋爐負(fù) 荷因生產(chǎn)需要而變動(dòng)過(guò)大時(shí)，或者鍋爐某些單項(xiàng)指標(biāo)偏離正常值過(guò)大時(shí)，都需要進(jìn)行這項(xiàng)試 驗(yàn)。其目的：1 ）使運(yùn)行人員更好地了解鍋爐運(yùn)行特征，掌握燃燒規(guī)律，確定鍋爐的最佳運(yùn)行工況。2）及時(shí)查明鍋爐運(yùn)行當(dāng)中存在的問(wèn)題，例如漏風(fēng)，各風(fēng)室配風(fēng)及串風(fēng)，飛灰比增 加，爐渣可燃物含量增加，蒸汽品質(zhì)超標(biāo)等。3）確定合理的過(guò)?？諝庀禂?shù)，煤層厚度，爐排速度，各風(fēng)倉(cāng)送風(fēng)開(kāi)度，煤的粒度及煤的水分含量等。4 ）為制定或修改鍋爐運(yùn)行操作規(guī)程提供依據(jù)。該項(xiàng)試驗(yàn)屬于比較簡(jiǎn)單的試驗(yàn)，只要能夠得到被測(cè)參數(shù)或數(shù)據(jù)變化規(guī)律，確定或保持最佳運(yùn)行工況，就可以達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康摹?.4 鍋爐產(chǎn)品性能仲裁試驗(yàn)，隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷

7、完善，鍋爐產(chǎn)品的仲裁試驗(yàn)也將會(huì)越來(lái)越多。鍋爐產(chǎn)品性能仲裁試驗(yàn)，有制造廠委托，有用戶(hù)委托，主要是法院委托，針對(duì)該鍋爐產(chǎn)品的主要爭(zhēng)議性能（如鍋爐出力、鍋爐效率或蒸汽品質(zhì)等），對(duì)有爭(zhēng)議的性能進(jìn)行仲裁試驗(yàn)。由于各方面的原因，仲裁試驗(yàn)的難度要比其它試驗(yàn)的難度大許多。以上幾種試驗(yàn)，在試驗(yàn)中都必須要求鍋爐在給定負(fù)荷下，保持工況穩(wěn)定，這樣才能準(zhǔn)確地得到被測(cè)量值。試驗(yàn)中還要求所用煤種的工業(yè)分析值（水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、應(yīng)用基低位發(fā)熱量）與設(shè)計(jì)選用煤種的計(jì)量值或鍋爐日常運(yùn)行所用的煤種的平均值相一致。3.0 熱工試驗(yàn)前的組織和準(zhǔn)備工作、試驗(yàn)要求、試驗(yàn)人員職責(zé)及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等有專(zhuān)節(jié)講述。4.0 燃燒調(diào)整4.1燃油鍋

8、爐的燃燒調(diào)整燃油鍋爐的燃燒調(diào)整，主要是調(diào)整空氣量（風(fēng)量、風(fēng)壓，鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)調(diào)整），油量（油壓）調(diào)整，燃油的霧化調(diào)整等。4.2燃?xì)忮仩t的燃燒調(diào)整燃?xì)忮仩t的燃燒調(diào)整，主要是調(diào)整空氣量（風(fēng)量、風(fēng)壓，鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)調(diào)整），燃?xì)鈮毫σ话憬?jīng)煤氣公司調(diào)壓好，就不調(diào)整了。4.3燃煤鍋爐的燃燒調(diào)整1、鏈條爐排鍋爐的燃燒調(diào)整(1) 鏈條爐的燃燒過(guò)程鏈條爐是一種應(yīng)用最廣泛的火床爐，至今已有百余年的歷史。目前，在我國(guó)中小型熱電廠和工業(yè)鍋爐中使用很普遍，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也比較豐富。目前，采用鏈條爐排的鍋爐，其最大容量可達(dá)100噸/時(shí)以上。鏈條爐是典型的前飼燃料式爐子。爐排如同皮帶運(yùn)輸機(jī)一樣，自前向后緩慢移動(dòng)。燃料從煤斗下來(lái)落在爐排上

9、，隨爐排一起前進(jìn)。空氣從爐排下自下而上引入。當(dāng)燃料經(jīng)過(guò)煤渣門(mén)時(shí)，被刮成一定的厚度，隨后便進(jìn)入爐膛。燃料在爐膛內(nèi)受到輻射加熱后，就進(jìn)入燃燒階段。開(kāi)始是烘干并放出揮發(fā)分，繼而著火燃燒和燃燼，灰渣則隨爐排移動(dòng)而排除。以上個(gè)階段是沿爐排長(zhǎng)度相繼進(jìn)行的，但又是同時(shí)發(fā)生的。下圖為燃料層燃燒階段示意圖。燃料層燃燒階段示意圖。燃料受到烘干，析出揮發(fā)分以至揮發(fā)分著火階段為熱力準(zhǔn)備階段，在這個(gè)階段燃料需要吸熱。揮發(fā)分著火后，燃料層進(jìn)入焦碳燃燒區(qū)，即主要燃燒階段。最后為燃燼階段，燃料層燃燼形成灰渣?；以S著爐排的移動(dòng)而傾入渣斗。在鏈條爐中，由于燃料層是沿著爐排長(zhǎng)在爐排前部的烘干階段度分階段燃燒的。其在整個(gè)爐排長(zhǎng)度方

10、向上所需的空氣量是不同的,及爐排后部的燃燼階段， 所需的空氣量較少， 而在爐排的中部，燃料的焦碳燃燒區(qū)需要大量 的空氣。因此，鏈條爐排一般采用分倉(cāng)送風(fēng)。即把爐排下面的風(fēng)室隔成幾段（一般分為4 6段）進(jìn)行分段調(diào)節(jié)。根據(jù)爐排上燃料層的燃燒情況，爐排頭尾的風(fēng)門(mén)開(kāi)度不大，而中部風(fēng)門(mén)則開(kāi)得很大。（2）鏈條爐排燃燒調(diào)整鏈條爐排上燃料層燃燒的出力取決于燃料層厚度、送風(fēng)量和爐排速度三個(gè)因素。為了使燃燒工況正常，此三個(gè)因素必須合理配合。當(dāng)燃燒工況正常時(shí)，著火一般應(yīng)該在距煤閘口 約0.3米處開(kāi)始，過(guò)早可能燒毀煤閘門(mén)，過(guò)遲則又會(huì)使燃燒階段推后，以致來(lái)不及燃燼。燃 燒層上火焰應(yīng)該密而勻，火床上沒(méi)有發(fā)黑和噴火發(fā)紅（火口

11、）的地區(qū)，火床平整，從煙囪冒 出的煙呈淡灰色。燃燼階段應(yīng)整齊一致， 燃料層一般應(yīng)在爐排尾部 0.3 0.5米處燃燒完畢， 在靠近擋灰設(shè)備前灰渣呈暗色。鏈條爐排上燃料層的厚度是借助于煤閘門(mén)來(lái)調(diào)節(jié)的。根據(jù)煤種、煤質(zhì)和顆粒度的不同，燃料層厚度一般在 100 150mm左右。對(duì)于粘結(jié)性煙煤，其煤層厚度一般為60 120mm，不粘結(jié)性煙煤為80-140mm，無(wú)煙煤和貧煤為100 160mm。對(duì)于易著火的高揮發(fā)分燃料， 燃料的進(jìn)給速度要快些，而燃料層要薄些。這樣可減小燃料層上方氣體成分沿爐排長(zhǎng)度的不 均勻性，撥火的操作也可減輕。對(duì)于高水分的劣質(zhì)煤（當(dāng)灰熔點(diǎn)不太低時(shí)），則應(yīng)采用較厚的煤層，適當(dāng)降低爐排速度。

12、這樣可以保持前部著火穩(wěn)定，減少后部跑火（未燃燼的熾熱的焦碳掉入渣斗）。此外，當(dāng)粉煤含量增多時(shí)，煤層應(yīng)稍薄，否則通風(fēng)阻力將過(guò)大。煤層厚度 過(guò)薄或過(guò)厚都是不利的。 煤層過(guò)薄可能使火床工作不穩(wěn)定，不均勻。過(guò)厚則又使通風(fēng)阻力過(guò)大，燃燼階段煤粒裹灰嚴(yán)重，造成燃燒工況不正常。煤層厚度經(jīng)試驗(yàn)確定后，在運(yùn)行中一般不宜多變動(dòng)。僅當(dāng)燃煤的品質(zhì)（特別是水分和粒度）變化很大，或鍋爐負(fù)荷大幅度改變時(shí)， 才可以適當(dāng)加以調(diào)整。在運(yùn)行調(diào)節(jié)中，主要調(diào)節(jié)風(fēng)量和爐排行進(jìn)速度。調(diào)節(jié)送風(fēng)量對(duì)適應(yīng)負(fù)荷的變動(dòng)最為靈敏和急迫。因?yàn)榛鸫踩紵臏囟群芨?，燃燒反?yīng)取決于空氣的供應(yīng)量。因此，增加送風(fēng)量，提高風(fēng)速，就能使燃燒加快，并使出力立即增大，反之亦然。相反，由于鏈條爐排上積儲(chǔ)的燃料