工业锅炉热工试验

1、工业锅炉热工试验目的及燃烧工况调整1.0概述燃料在锅炉中是不可能完全得到燃 烧的，燃料的燃烧产物-高温烟气的热量也不可能全部得到利用，也就是说，燃料的总输入热量Qr中只有一部分对锅炉的工质 热水锅炉中水，蒸汽 锅炉中的水和蒸汽，导热油炉中的导热油等等)所利用。称为锅 炉的有效利用热量Q1 ；其余未利用 部分则称为锅炉的热损失。锅炉损失主要有排烟损失Q2,气体不完全燃烧损失Q3,固体不完全燃 烧损失Q4，散热损失Q5，和灰渣物理热损失Q6等。当锅炉工况稳定时，上述燃料的输入热量Qr应和锅炉的有效利用热量及各项热量之和相 平衡，即：Qr= Q1+Q2+Q3+Q 4+Q 5+Q61.1锅炉正平衡 即

2、直接测量锅炉输入热量和输出热量，也称作直接测量法或输入输出法。锅炉正平衡效率讦n = Q1/Qrx 100；(%)1.2锅炉反平衡 即测量锅炉各项损失，也称作间接接测量法或热损失法。锅炉反平衡效率nn2 = 1- Q2 /Qr Q3/Qr Q4/Q r- Q5 /Qr -Q6 /Qr X 100； %)n = 100- q2 -q3-q4-q5 -q6 ；%)由于锅炉的燃烧工况及换热在很大程度上影响着 锅炉设备运行的经济性和安全性， 因此，对锅炉燃烧工况及换热做全面的热工测量，就可以看出燃料有多少热量被有效利用了， 有多少成为损失，将取得的结果进行科学分析，从经济性，安全性等方面加以比较，从而

3、判 断锅炉的设计和运行水平，最后确定出锅炉的最佳工况，求出锅炉的热效率。这样的试验、 测量和分析研究工作，就是我们通常称为的锅炉热工试验。对新设计的锅炉或经改造的锅炉， 其设计性能和实际运行性能究竟如何，也必须根据热工试验的结果来作出评定。通过热工试验，对设计制造厂的锅炉产品在性能上提供综合评价。为设计制造厂以 后的产品提供设计依据。并为锅炉制造厂提供测试报告，以供产品鉴定之用。通过热工试验,还可以使用户的运行人员更好地了解设备运行性能，掌握燃烧过程 的内在规律，寻求节约燃料的途径，从而在安全、经济 运行等方面发挥更大的作用。我国工业锅炉热工试验的现行主要标准为：工业锅炉热工试验规范(GB10

4、18488)。 正在报批的标准为工业锅炉性能试验规范(GBT10180-200X)。，这在以后还有专门章节讲 到。2.0热工试验的目的和任务2.1 新产品鉴定试验，对锅炉制造厂所开发研制的新产品进行热工技术性能测试， 所提供的报告作为产品鉴定的文件之一。产 品鉴定试验主要确定锅炉产品在燃用设计燃料时，在设计工作压力下的额定蒸发量(出力)、耗煤量、热效率、蒸汽品质 以及超负荷能力、低 负荷适应性、各项热损失及配套辅机与附件的性能等。该试验必须严格按工业锅炉热工试 验规范(GB1018488)的要求进行。2.2 锅炉产品改造验证试验，对锅炉进行技术改造之后,为了检查或验证该项改造的 效果需要对该改

5、造的锅炉产品进行验证产品改造验证试验主要在以下两方面：1)测量出锅 炉的出力和热效率判断锅炉经济运行水平;2)查明各项热损失，分析热损失增加的原因，从而 找出降低热损失，提高热效率，节约燃料的方法该项可参照工业锅炉热工试验规范GB10180-88)进行也可在满足生产需要的锅炉参数下进行，试验中所需要的测量项目应根 据试验目的来确定.2.3 锅炉运行试验，对锅炉日常运行工况的燃 烧调整试验。该项试验 不仅在锅炉大修或改造后，为了考核其效果应进行外，并且在锅炉燃用燃料品种变动很大时，或锅炉负 荷因生产需要而变动过大时，或者锅炉某些单项指标偏离正常值过大时，都需要进行这项试 验。其目的：1）使运行人

6、员更好地了解锅炉运行特征，掌握燃烧规律，确定锅炉的最佳运行工 况。2）及寸查明锅炉运行当中存在的 问题，例如漏风，各风室配风及串风，飞灰比增加，炉渣 可燃物含量增加，蒸汽品质超标等。3）确定合理的过剩空气系数，煤层厚度，炉排速度，各风 仓送风开度，煤的粒度及煤的水分含量等。4）为制定或修改锅炉运行操作规程提供依据。该 项试验属于比较简单的试验，只要能够得到被测参数或数据变化规律，确定或保持最佳运行 工况，就可以达到试验目的。2.4 锅炉产品性能仲裁试验，随着我国社会主义市场经济的不断完善，锅炉产品的 仲裁试验也将会越来越多。锅炉产品性能仲裁试验，有制造厂委托，有用户委托，主要是法 院委托，针对

7、该锅炉产品的主要争议性能（如锅炉出力、锅炉效率或蒸汽品质等），对有争议 的性能进行仲裁试验。由于各方面的原因，仲裁试验 的难度要比其它试验的难度大许多。以上几种试验，在试验中都必须要求锅炉在给定负荷下，保持工况稳定，这样才能 准确地得到被测量值。试验中还要求所用煤种的工业分析值（水分、灰分、挥发分、固定碳、 应用基低位发热量）与设计选用煤种的计量值或锅炉日常运行所用的煤种的平均 值相一致。3.0热工试验前的组织和准备工作、试验要求、试验 人员职责及试验标准等有专 节讲述。4.0燃烧调整4.1燃油锅炉的燃烧调整燃油锅炉的燃烧调整，主要是调整空气量（风量、风压，鼓风机风门调整），油量（压）调整，燃

8、油的雾化调整等。4.2燃气锅炉的燃烧调整燃气锅炉的燃烧调整，主要是调整空气量（风量、风压，鼓风机风门调整），燃气E力一般经煤气公司调压好,就不调整了。4.3燃煤锅炉的燃烧调整1链条炉排锅炉的燃烧调整1）链条炉的燃烧过程链条炉是一种应用最广泛的火床炉，至今已有百余年的 历史。目前，在我国中小 型热电厂和工业锅炉中使用很普遍，运行经验也比较丰富。目前，采用链 条炉排的锅炉，其 最大容量可达100吨/时以上。链条炉是典型的前饲燃料式炉子。炉排如同皮带 运输机一样，自前向后缓慢移动。燃料 从煤斗下来落在炉排上，随炉排一起前 进。空气从炉排下自下而上引入。当燃料经过 煤渣门 时，被刮成一定的厚度，随后便

9、进入炉膛。燃料在炉膛内受到辐 射加热后，就进入燃烧阶段。 开始是烘干并放出挥发分，继而着火燃烧和燃烬，灰渣则随炉排移动而排除。以上个阶 段是 沿炉排长度相继进行的，但又是同时发生的。下图为 燃料层燃烧阶段示意图。燃料层燃烧阶段示意图。燃料受到烘干，析出挥发分以至挥发分着火阶段为热力准备阶段，在这个阶段燃料需要 吸热。挥发分着火后，燃料层进入焦碳燃烧区，即主要燃烧阶段。最后为燃烬阶段，燃料层燃 烬形成灰渣。灰渣随着炉排的移动 而倾入渣斗。在链条炉中，由于燃料层是沿着炉排长度分 阶段燃烧的。其在整个炉排长 度方向上所需的空气量是不同的，在炉排前部的烘干 阶段及炉 排后部的燃烬阶段，所需的空气量较少

10、，而在炉排的中部，燃料的焦碳燃烧区需要大量的空 气。因此，链条炉排一般采用分仓送风。即把炉排下面的风室隔成几段（一般分为46段）进 行分段调节。根据炉排上燃料层的燃烧情况，炉排头尾的风门开度不大，而中部风门则开得 很大。2）链条炉排燃烧调整链条炉排上燃料层燃烧的出力取决于燃料 层厚度、送风量和炉排速度三个因素。为 了使 燃烧工况正常，此三个因素必须合理配合。当燃烧工况正常时，着火一般应该在距煤闸口约 0.3米处开始，过早可能烧毁煤闸门，过迟则又会使燃烧阶段推后，以致来不及燃烬。燃烧层 上火焰应该密而匀，火床上没有发黑和喷火发红（火口）的地区，火床平整，从烟囱冒出的烟 呈淡灰色。燃烬阶段应整齐一

11、致，燃料层一般应在炉排尾部0.3 0.5米处燃烧完毕，在靠近 挡灰设备前灰渣呈暗色。链条炉排上燃料层的厚度是借助于煤闸门来调节的。根据煤种、煤质 和颗粒度的不同， 燃料层厚度一般在100 150mm左右。对于粘结性烟煤，其煤层厚度一般为60 120mm， 不粘结性烟煤为80-140mm,无烟煤和贫煤为100 160mm。对于易着火的高挥发分燃料， 燃料的进给速度要快些，而燃料层要薄些。这样可减小燃料层上方气体成分沿炉排长度的不 均匀性，拨火的操作也可减 轻。对于高水分的劣质煤（当灰熔点不太低时）则应采用较厚的 煤层，适当降低炉排速度。这样 可以保持前部着火 稳定，减少后部跑火（未燃烬的炽热的焦

12、碳 掉入渣斗）。此外，当粉煤含量增多时，煤层应稍薄，否则通风阻力将过大。煤层厚度过薄或 过厚都是不利的。煤层过 薄可能使火床工作不 稳定，不均匀。过 厚则又使通风阻力过大，燃 烬阶段煤粒裹灰严重，造成燃烧工况不正常。煤层 厚度经试验确定后，在运行中一般不宜多 变动。仅当燃煤的品质（特别是水分和粒度）变化很大，或锅炉负荷大幅度改变时，才可以适 当加以调整。在运行调节中，主要调节风量和炉排行进速度。调节送风量对适应负荷的变动最为灵敏 和急迫。因为火床燃烧的温度很高，燃烧反应取决于空气的供应量。因此，增加送风 量，提高 风速，就能使燃烧加快，并使出力立即增大，反之亦然。相反，由于链 条炉排上积储的燃料很 多，