工業(yè)鍋爐熱工試驗(yàn)

1、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茫簿褪钦f，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(shí)，上述燃料的輸入熱量Qr應(yīng)和鍋爐的有效利用熱量及各項(xiàng)熱量之和相 平衡，即：Qr= Q1+Q2+Q3+Q 4+Q 5+Q61.1鍋爐正平衡 即

2、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。鍋爐正平衡效率訐n = Q1/Qrx 100；(%)1.2鍋爐反平衡 即測量鍋爐各項(xiàng)損失，也稱作間接接測量法或熱損失法。鍋爐反平衡效率nn2 = 1- Q2 /Qr Q3/Qr Q4/Q r- Q5 /Qr -Q6 /Qr X 100； %)n = 100- q2 -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，對鍋爐燃燒工況及換熱做全面的熱工測量，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(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

3、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)、 測量和分析研究工作，就是我們通常稱為的鍋爐熱工試驗(yàn)。對新設(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)果來作出評定。通過熱工試驗(yàn)，對設(shè)計(jì)制造廠的鍋爐產(chǎn)品在性能上提供綜合評價(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試報(bào)告，以供產(chǎn)品鑒定之用。通過熱工試驗(yàn),還可以使用戶的運(yùn)行人員更好地了解設(shè)備運(yùn)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(GB10

4、18488)。 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)。，這在以后還有專門章節(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)，對鍋爐制造廠所開發(fā)研制的新產(chǎn)品進(jìn)行熱工技術(shù)性能測試， 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(GB1018488)的要求進(jìn)行。2.2 鍋爐產(chǎn)品改造驗(yàn)證試驗(yàn)，對鍋爐進(jìn)行技術(shù)改造之后,為了檢查或驗(yàn)證該項(xiàng)改造的 效果需要對該改

5、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)中所需要的測量項(xiàng)目應(yīng)根 據(jù)試驗(yàn)?zāi)康膩泶_定.2.3 鍋爐運(yùn)行試驗(yàn)，對鍋爐日常運(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很大時(shí)，或鍋爐負(fù) 荷因生產(chǎn)需要而變動過大時(shí)，或者鍋爐某些單項(xiàng)指標(biāo)偏離正常值過大時(shí)，都需要進(jìn)行這項(xiàng)試 驗(yàn)。其目的：1）使運(yùn)行人

6、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）及寸查明鍋爐運(yùn)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(yùn)行操作規(guī)程提供依據(jù)。該 項(xiàng)試驗(yàn)屬于比較簡單的試驗(yàn)，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(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)，隨著我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷完善，鍋爐產(chǎn)品的 仲裁試驗(yàn)也將會越來越多。鍋爐產(chǎn)品性能仲裁試驗(yàn)，有制造廠委托，有用戶委托，主要是法 院委托，針對

7、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(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 節(jié)講述。4.0燃燒調(diào)整4.1燃油鍋爐的燃燒調(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)門調(diào)整），油量（壓）調(diào)整，燃

8、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)門調(diào)整），燃?xì)釫力一般經(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(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。燃料 從煤斗下來落在爐排上，隨爐排一起前 進(jìn)?？諝鈴臓t排下自下而上引入。當(dāng)燃料經(jīng)過 煤渣門 時(shí)，被刮成一定的厚度，隨后便

9、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(gè)階 段是 沿爐排長度相繼進(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。灰渣隨著爐排的移動 而傾入渣斗。在鏈條爐中，由于燃料層是沿著爐排長度分 階段燃燒的。其在整個(gè)爐排長 度方向上所需的空氣量是不同的，在爐排前部的烘干 階段及爐 排后部的燃燼階段，所需的空氣量較少

10、，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46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(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）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

11、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(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(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。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

12、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(yàn)確定后，在運(yùn)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(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)量對適應(yīng)負(fù)荷的變動最為靈敏 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 條爐排上積儲的燃料很 多，