工業(yè)鍋爐熱工試驗

1、2002年檢測中心鍋爐與環(huán)保測試技術(shù)培訓(xùn)班培訓(xùn)資料工業(yè)鍋爐熱工試驗?zāi)康募叭紵r調(diào)整工業(yè)鍋爐熱工試驗?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，燃料的總輸入熱量Qr中只有一部分對鍋爐的工質(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。稱為鍋爐的有效利用熱量Q1；其余未利用部分則稱為鍋爐的熱損失。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，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 即直接測量鍋爐輸入熱量和輸出熱量，也稱作直接測量法或輸入輸出法。鍋爐正平衡效率n 1n = Q1 /Qr X 100 ；( %)1.2 鍋爐反平衡即測量鍋爐各項損失，也稱作間接接測量法或熱損失法。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)備運行的經(jīng)濟性和安全性，因此，對鍋爐燃燒工況及換熱做全面的熱工

3、測量，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)果進行科學(xué)分析，從經(jīng)濟性，安全性等方面加以比較，從而判斷鍋爐的設(shè)計和運行水平，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、測量和分析研究工作，就是我們通常稱為的鍋爐熱工試驗。對新設(shè)計的鍋爐或經(jīng)改造的鍋爐， 其設(shè)計性能和實際運行性能究竟如何，也必須根據(jù)熱工試驗的結(jié)果來作出評定。 通過熱工試驗，對設(shè)計制造廠的鍋爐產(chǎn)品在性能上提供綜合評價。為設(shè)計制造廠以后的產(chǎn)品提供設(shè)計依據(jù)。并為鍋爐制造廠提供測試報告，以供產(chǎn)品鑒定之用。通過熱工試驗，還可以使用戶的運行人員更好地了解設(shè)備運行性能，掌握燃燒過程的內(nèi)在規(guī)律，尋求節(jié)約燃料的途

4、徑，從而在安全、經(jīng)濟運行等方面發(fā)揮更大的作用。我國工業(yè)鍋爐熱工試驗的現(xiàn)行主要標(biāo)準(zhǔn)為：工業(yè)鍋爐熱工試驗規(guī)范 (GB10180-88 )。正在報批的標(biāo)準(zhǔn)為工業(yè)鍋爐性能試驗規(guī)范(GBT10180-200X )。，這在以后還有專門章節(jié)講到。2.0 熱工試驗的目的和任務(wù)2.1 新產(chǎn)品鑒定試驗，對鍋爐制造廠所開發(fā)研制的新產(chǎn)品進行熱工技術(shù)性能測試，所提供的報告作為產(chǎn)品鑒定的文件之一。產(chǎn)品鑒定試驗主要確定鍋爐產(chǎn)品在燃用設(shè)計燃料時，在設(shè)計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、各項熱損失及配套輔機與附件的性能等。該試驗必須嚴(yán)格按工業(yè)鍋爐熱工試驗規(guī)范(GB10180-

5、88 )的要求進行。2.2 鍋爐產(chǎn)品改造驗證試驗 ，對鍋爐進行技術(shù)改造之后，為了檢查或驗證該項改造的效果,需要對該改造的鍋爐產(chǎn)品進行驗證產(chǎn)品改造驗證試驗主要在以下兩方面：1)測量出鍋爐的出力和熱效率，判斷鍋爐經(jīng)濟運行水平；2)查明各項熱損失，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)約燃料的方法該項可參照工業(yè)鍋爐熱工試驗規(guī)范(GB10180-88 )進行.也可在滿足生產(chǎn)需要的鍋爐參數(shù)下進行，試驗中所需要的測量項目應(yīng)根據(jù)試驗?zāi)康膩泶_定2.3 鍋爐運行試驗，對鍋爐日常運行工況的燃燒調(diào)整試驗。該項試驗不僅在鍋爐大修或改造后，為了考核其效果應(yīng)進行外， 并且在鍋爐燃用燃料品種變動很大時，

6、 或鍋爐負(fù) 荷因生產(chǎn)需要而變動過大時，或者鍋爐某些單項指標(biāo)偏離正常值過大時，都需要進行這項試 驗。其目的：1 ）使運行人員更好地了解鍋爐運行特征，掌握燃燒規(guī)律，確定鍋爐的最佳運行工況。2）及時查明鍋爐運行當(dāng)中存在的問題，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?？諝庀禂?shù)，煤層厚度，爐排速度，各風(fēng)倉送風(fēng)開度，煤的粒度及煤的水分含量等。4 ）為制定或修改鍋爐運行操作規(guī)程提供依據(jù)。該項試驗屬于比較簡單的試驗，只要能夠得到被測參數(shù)或數(shù)據(jù)變化規(guī)律，確定或保持最佳運行工況，就可以達(dá)到試驗?zāi)康摹?.4 鍋爐產(chǎn)品性能仲裁試驗，隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的不斷

7、完善，鍋爐產(chǎn)品的仲裁試驗也將會越來越多。鍋爐產(chǎn)品性能仲裁試驗，有制造廠委托，有用戶委托，主要是法院委托，針對該鍋爐產(chǎn)品的主要爭議性能（如鍋爐出力、鍋爐效率或蒸汽品質(zhì)等），對有爭議的性能進行仲裁試驗。由于各方面的原因，仲裁試驗的難度要比其它試驗的難度大許多。以上幾種試驗，在試驗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)確地得到被測量值。試驗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)計選用煤種的計量值或鍋爐日常運行所用的煤種的平均值相一致。3.0 熱工試驗前的組織和準(zhǔn)備工作、試驗要求、試驗人員職責(zé)及試驗標(biāo)準(zhǔn)等有專節(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)機風(fēng)門調(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)機風(fēng)門調(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，在我國中小型熱電廠和工業(yè)鍋爐中使用很普遍，運行經(jīng)驗也比較豐富。目前，采用鏈條爐排的鍋爐，其最大容量可達(dá)100噸/時以上。鏈條爐是典型的前飼燃料式爐子。爐排如同皮帶運輸機一樣，自前向后緩慢移動。燃料從煤斗下來落在爐排上

9、，隨爐排一起前進?？諝鈴臓t排下自下而上引入。當(dāng)燃料經(jīng)過煤渣門時，被刮成一定的厚度，隨后便進入爐膛。燃料在爐膛內(nèi)受到輻射加熱后，就進入燃燒階段。開始是烘干并放出揮發(fā)分，繼而著火燃燒和燃燼，灰渣則隨爐排移動而排除。以上個階段是沿爐排長度相繼進行的，但又是同時發(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，在這個階段燃料需要吸熱。揮發(fā)分著火后，燃料層進入焦碳燃燒區(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著爐排的移動而傾入渣斗。在鏈條爐中，由于燃料層是沿著爐排長在爐排前部的烘干階段度分階段燃燒的。其在整個爐排長度方

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)門開度不大，而中部風(fēng)門則開得很大。（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)量和爐排速度三個因素。為了使燃燒工況正常，此三個因素必須合理配合。當(dāng)燃燒工況正常時，著火一般應(yīng)該在距煤閘口 約0.3米處開始，過早可能燒毀煤閘門，過遲則又會使燃燒階段推后，以致來不及燃燼。燃 燒層上火焰應(yīng)該密而勻，火床上沒有發(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來調(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，無煙煤和貧煤為100 160mm。對于易著火的高揮發(fā)分燃料， 燃料的進給速度要快些，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度的不 均勻性，撥火的操作也可減輕。對于高水分的劣質(zhì)煤（當(dāng)灰熔點不太低時），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，煤層應(yīng)稍薄，否則通風(fēng)阻力將過大。煤層厚度 過薄或過厚都是不利的。 煤層過薄可能使火床工作不穩(wěn)定，不均勻。過厚則又使通風(fēng)阻力過大，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)試驗確定后，在運行中一般不宜多變動。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， 才可以適當(dāng)加以調(diào)整。在運行調(diào)節(jié)中，主要調(diào)節(jié)風(fēng)量和爐排行進速度。調(diào)節(jié)送風(fēng)量對適應(yīng)負(fù)荷的變動最為靈敏和急迫。因為火床燃燒的溫度很高，燃燒反應(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的燃料