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1、谈谈锅炉节煤的基本措施Discussion on the Basic Measures for Saving Coals from Boiler摘要主叙七项节煤措施，以确保锅炉达到规定的热效率。关键词：锅炉热效率锅炉节煤AbstractThis paper mainly describes the seven steps for saving coals to make sure the boiler would reach the specified heat efficiency.Keywords：heat efficiency of boiler, saving coals from b
2、oiler随着我国国民经济的发展，锅炉在工农业生产和人民生活中已得到广泛使用。由于锅炉的不断增加，煤炭的需求量也迅速增加。据不完全统计，我国现有各种类型的锅炉达 40 万台以上，年耗煤量占全国煤炭总消耗量的三分之一左右。虽然目前有些设计不合理，且耗煤量大的锅炉已淘汰更新，有的也进行了一系列技术改造，但是，由于管理和司炉人员操作等方面的原因，耗煤量仍据高不下。笔者根据多年实践的经验和教训，认为锅炉节煤应该重点采取如下基本措施：一、加强锅炉房热工设备及输送管道保温和维护保养对锅炉房内热工设备及管道保温(含室外输送管道) ，其目的是减少向周围空气中散热，达到节能，满足生产和生活需要的压力和温度。锅炉
3、房内热工设备，一般有汽包，热交换器、热水箱、余热回收设备等，输送管道有蒸汽、热水管道。由于这些热工设备和输送管道的温度比空气温度高得多，于是热量就会不断地向四周空间传递散失，因而降低了介质的温度和质量。在一般人看来，保温措施对节能的影响好像不是很直接的，也就是说不很明显，其实不然，只要通过保温的对比计算，就不难看出其真正的实际效果，结论是保温与不保温大不一样，一般敷设保温层后，可使散热损失减少 90%。表 1 所列数据是根据传热学基本公式计算得来的，足以说明问题。表 1 无保温平壁和管道的散热损失不同内径管子（mm）散热损失（W/m 2）介质温度 （）平壁散热（W/m ） 100 150 20
4、0 250 300 350100 1120 340 480 670 740 900 1000150 2230 690 970 1270 1490 1790 2080200 3650 1120 1560 2080 2545 2980 3420250 5360 1670 2540 3200 3870 4470 5140300 7440 2300 3350 4050 5360 6400 7210350 10120 3130 4470 6100 7440 8550 9830400 13030 4090 6050 7910 9890 11320 13030实测数据表明，当外界空气温度为 25时，1.2m
5、 的管子，蒸汽温度为200时，若无保温措施，一年损失的热量相当于 2 吨多标准煤。全国有近 40万台锅炉，若只有少部分未保温或者保温不彻底，其损失的燃料是相当惊人的。所谓保温不彻底，是指有些单位认为锅炉外的输送管道及部分热工设备系在露天，应当保温，而锅炉房内的就不须保温；另外，有些单位虽然对所有的热工设备和输送管道进行了保温，但忽视对法兰、阀件的保温，殊不知，未保温的法兰和阀件的热损失分别相当于长度为 0.5m 和 1m 同样直径光管的热损失。那么，如何加强锅炉房热工设备和输送管道保温呢?这就须做到：1、保温前，须按照设计要求，因地制宜，选择保温材料。一般要求是：热导率低，有较高的耐热温度，抗
6、压强度好；容重小，吸湿性小，对管壁无腐蚀，易成型，便于安装等特点。目前采用较多的有岩棉和珍珠岩等。对于外保温层的材料选择，也有明确要求。2、要保证足够的保温层厚度。厚度的确定，须根据介质温度而定，不可盲目，否则达不到理想的节能效果。3、确保施工质量。一般保温方式有涂抹式、预制式、填充式、捆扎式等多种，无论采取哪种方式，都必须严格按照施工程序办理，少一道工序都不行。对于热工设备，由于面积大，保温层不易附着在设备表面，因而必须焊置一些钩钉，并布置一层镀锌铁丝网，使其与钩钉扎牢。要求保温后的设备及管道外保温层温度不超过 50为合格。我们在多次锅炉房检查中，发现有不少单位虽然按照上述要求对热工设备及输
7、送管道敷设了保温层，但在维护保养上有所忽视，保温层脱落损坏后，不及时修复，因而大量雨水从损坏处渗入，造成不必要的热损失。总而言之，加强锅炉房热工设备和输送管道的保温，并加强维护保养，是节约能源的一项重要措施，切不可忽视。二、要经常清除受热面上的烟灰无论锅炉使用固体还是液体燃料，只要锅炉运转一段时间，炉膛内和其它部位受热面和烟道上都会粘附烟灰。烟灰与水垢一样，导热性能较差。烟灰的导热系数是 916W/mK，其导热系数平均值比水垢小，且仅为钢板的1/463。由此可见，烟灰比水垢传热的影响还要大。一旦锅炉受热面上粘附烟灰后，同样会降低热效率，增加能耗。我们从图 1 可以看出，烟灰厚度即使只有0.5m
8、m，就要增加燃料消耗 5%。烟灰厚度增加，燃料消耗也相应增加。图 1 烟灰厚度与燃料消耗曲线由于烟灰阻碍传热，浪费能源，因此，必须定期清除。清除烟灰的方法有几种，以往多以停炉人工清刷为多，也有的采取蒸汽吹灰的方法。这些方法效率不高，劳动强度大，清灰不彻底，往往还影响生产和生活。现在推广的是采用清灰剂抑制和清除烟灰。也就是不须停炉，可将清灰剂由观察孔投进炉膛，也可用喷枪喷入。当清灰剂在炉膛高温区燃烧时，会产生碱金属阳离子附在管壁等受热面上，由于同性相斥，这些带电粒子间不易凝聚成较大颗粒，而粒子愈小，愈易于充分接触氧而燃烧完全，因而在氧化剂的作用下，这些细小粒子会迅速被烧掉，故能使受热面保持其清洁
9、，这就是清灰剂在燃烧过程中抑制烟灰生成的机理。对于已附着在受热面上的烟灰，同样可在清灰剂在燃烧过程中产生的化学烟雾以及气体冲击波而使之疏松脱落。目前使用较多的有催化型和氧化型化学清灰剂，使用效果较好。清灰剂在投用前，使用单位应根据锅炉积灰情况对症下药，一般为燃料消耗量的万分之一至一点五。每天投 23 次。初投时，应为正常投药量的 23 倍，如果烟灰结得严重，可适当增加，对于结烟灰严重，清灰剂效果不佳时，应停炉采取人工除灰的方法。三、定期清除锅炉中的水垢锅炉运转一段时间后，如果水处理工作不佳，水质不合格，锅炉管内、锅筒内就会结生水垢。水垢的导热性能差，仅为钢板的数十分之一到数百万分之一（钢板的导
10、热系数为 58W/mk） 。锅炉结垢，不仅对锅炉安全运行造成极大危害，而且使燃料大量浪费。由热量传递公式 可以看出，传热量FtQQ 与导热系数 ，温差 t，受热面 F 成正比，与受热面厚度 成反比。在一般情况下，温差较小，因而t 可视为定值。当一台锅炉结生水垢后，若水垢厚度不计时，取混合水垢导热系数 0.8W/mk，钢板导热系数 58W/mk，代入上式可知：有水垢时： ；无水垢时：FtQ8.0有 FtQ58无.72无有则相差 72.5 倍，由此可见，水垢导热系数越低，水垢厚度越厚，燃料浪费就越大。根据测定，水垢厚度与浪费燃料的关系见表 2。表 2 水垢厚度与浪费燃料对应表水垢厚度（mm） 0.
11、5 1 3 5 8浪费燃料（%） 2 35 510 15 34锅炉结生水垢后，应该采取积极措施清除。目前清除水垢的方法有机械、人工、化学除垢三种方法。机械除垢比较简单，但不彻底，固很少使用。人工除垢也是不彻底的，只有人能够进入的部位才能清除。化学除垢以酸洗、碱煮方法使用较为广泛，尤以酸洗方法被人们接受，其特点是清除水垢比较彻底，而且能使老垢溶解，可通过排污管排除。使用单位在选择除垢方法时，应根据锅炉结垢情况而定，不可盲目，否则达不到最佳除垢效果。清除水垢只是一种补救措施，而关键的是要预防水垢的生成，也就是说要搞好锅炉不处理工作。调查数据表明，目前在用锅炉使用单位的领导，对水处理工作不够重视占有
12、相当大的比例，有的水处理设备损坏了不修理；有的树脂流失和失效而不及时补充更换；有的不安排专职水处理操作工和化验人员，没建立健全岗位责任制，对于炉内加药处理的，加药斗只是一种摆设，根本没有定期加药，因而，水垢的生成是不可避免的。如果每一个锅炉使用单位都能重视水处理工作，不仅能保证安全，而且还能节约大量燃料，可以说是“一本万利”的。四、消灭渗漏现象，保证设备完好锅炉房内渗漏现象，是比较常见的。渗漏不仅会对锅炉周围钢板造成腐蚀，使之减薄，危及安全运行，而且渗漏出的热水以及蒸汽会渗透到保温层中后凝结成水使保温材料失去保温效果，浪费大量能源。对于蒸汽锅炉，漏汽在平时不引人注意，好像不多，但算起帐来可就不
13、少了。例如，当一台锅炉汽压为1MPa 时，若人孔漏汽处有相当于 1mm 的孔眼，则每小时就会漏掉蒸汽 2.50kg多。漏气量可按下式计算： UPDG256.0式中：G漏汽量；kg/hD小孔直径；mmP蒸汽压力；MPaU蒸汽比容。m 3/kg随着锅炉使用压力的不断升高，如果小小的孔眼不及时消除，久之会使得孔眼增大渗漏加剧，因而，浪费的蒸汽就越多，燃料消耗也会增多。对于用汽量较大的单位，若漏汽严重，气压就很难保证，司炉人员就不得不拼命地添加燃料，增大鼓风和引风，这样无形中增加了燃料消耗，同时也增加了电耗。我们可以从上述公式看出，孔眼越大，压力越高，漏汽损失就越大，见表 3。表 3 不同直径孔眼的漏
14、汽损失（kg/h ）孔眼直径（mm）表压力 （MPa） 1 2 3 4 5 60.1 0.61 2.44 5.49 9.76 15.25 21.960.2 0.94 3.76 8.45 15.04 23.49 33.820.3 1.21 4.83 10.87 19.32 30.20 43.480.4 1.44 5.76 12.96 23.03 35.99 51.830.5 1.65 6.61 14.88 26.45 41.33 59.510.6 1.85 7.42 16.69 29.67 46.36 66.760.7 2.04 8.15 18.34 32.60 50.94 73.350.8 2
15、.21 8.86 19.93 35.43 55.36 79.710.9 2.38 9.52 21.41 38.06 59.48 85.641 2.51 10.17 22.89 40.70 63.59 91.57当两台锅炉效率不同（60%或 70%） ，煤炭低位发热量为 5000kcal/kg 的条件下，若锅炉每周运行 6 天，每天 3 班连续生产，则每年因漏汽造成的燃煤损失量见表 4。表 4 因漏汽而造成的燃煤损失（吨/年）锅炉效率 60% 锅炉效率 70%蒸汽表压（ MPa） 蒸汽表压（MPa ）孔眼直径（mm）0.3 0.5 0.7 0.3 0.5 0.71 1.92 2.63 3.25
16、1.61 2.19 2.712 7.70 10.55 12.85 6.41 8.80 10.823 17.40 23.70 29.20 14.42 19.80 24.354 30.75 42.20 52.00 25.65 35.10 43.405 48.10 65.90 81.10 40.10 54.90 67.706 69.20 94.90 117.2057.80 79.10 97.50表 3 和表 4 可以看出，在输送和使用蒸汽过程中，如有 10 个不大的渗漏点，每小时要浪费几百公斤蒸汽，一年就要浪费几百吨煤炭，必须引起重视。锅炉房内渗漏，一般发生在锅炉安全阀、水位表、各种阀门、人孔、手孔填料处，以及法兰连接处。明显渗漏从外观可以看到，有一些则是阀门关不严以及阀芯损坏而内漏，不易查觉。渗漏是完全可以杜绝的，因为大部渗漏多是填料损坏所至，只要更换填料即可。有些阀门内漏，只要细心观察，也不难发现。一旦发现，应及时关紧，阀芯损坏的应更换新阀门。五、充分利用锅炉烟
