摘要：WNS型燃气锅炉的性能十分突出，在现代工业中被广泛使用，采取合适的方法来提高WNS型燃气锅炉热效率对燃气锅炉的发展有着重要的意义。本文分析了燃气锅炉热效率、排烟热损失、不完全燃烧和散热损失，给出了WNS型燃气锅炉热效率的有效途径，在提高热效率作出了初步探讨，旨在帮助技术人员提高能量利用率。
关键词：燃气锅炉；热效率；有效途径
随着社会的进步和发展，人们的生活水平和质量得到大大提高，作为现代经济的基础与支柱，工业的发展十分迅速，为工业发展提供动力的装置有很多，其中最常见的是燃气锅炉，但是很多燃气锅炉的热效率十分低下，不仅造成很多能源热量被浪费，而且对环境造成一定的污染，为减小能源浪费带来的经济成本的升高和发展资源节约型、环境友好型的经济，进一步实现可持续发展，因此提供燃气锅炉热效率势在必行。
1提高燃油燃气锅炉的热效率
目前，进口和国产燃油燃气锅炉产品的结构型式大多是的卧式内燃锅炉（WNS型），锅炉热效率在百分之八十五到百分之九十之间。燃油燃气锅炉的热效率主要取决于锅炉的排烟热损失，化学未完全燃烧热损失，机械不完全燃烧热损失和散热损失。
1.1降低排烟热损失
在所有的热损失中，排烟热损失占有极大的比例。为了提高能源的利用效率，必须降低排烟热损失，而排烟热损失的数量大小主要与排烟温度有关。之前的研究表明，排烟温度每降低15摄氏度，燃气锅炉的热效率会提高1%左右。由于技术和经济成本上的限制，在传统的蒸汽锅炉上，排烟温度往往都较高，为使锅炉获得更多的能量，通常的做法是在锅炉内层增加受热面，用更大的面积来吸收热量，这样不可避免的造成锅炉体积增大，占地面积大等一些列缺点，结合其他因素，单单从增大受热面积这一因素来考虑的话，无法大大提升锅炉的热效率。随着技术水平的进步，一些更加先进的技术手段被用来解决传热问题，例如选用导热性能更加良好的材料，改善内部的结构等，这样使得新型锅炉克服了过去锅炉传热性能差的缺点，从而使排烟温度降低，同时燃气性锅炉的结构更加紧凑，便于安放。现在炉胆的结构设计大大改善，从之前的平直光滑炉胆发展为现在的波纹炉胆，波纹炉胆的应用一方面减小了炉胆受热后的热应力集中问题，能够延长锅炉的使用寿命和服役时间，同时受热面积增大，提升了热效率。还有对烟管的优化设计，采用螺旋式结构，当有气体流过时，造成烟气的扰动，这样能使传热系数提高50%以上。
对于WNS型燃气锅炉，从理论上讲，排烟温度可以降到很低，甚至接近环境温度，这时可以获得最高的热效率。但在实际中，由于排烟温度的降低，会造成低温腐蚀，因此，排烟温度不能降得太低，以保证锅炉主受热面的壁温高于烟气露点温度。从这个技术因素的角度出发，低温腐蚀成为了提高锅炉热效率的障碍，可以通过提高额定出水温度和增加饱和蒸汽温度的方法解决。增加排烟管道的尾部受热面，可以进一步的降低排烟温度，根据实际情况设置不同的辅助设施，用来吸收和利用烟气和水蒸气里面的能量。在锅炉服役一定时间后，锅炉受热面会沉积水垢、烟垢等，这会大大增加传热的阻力，通过查阅文献，水垢的导热系数仅为相同条件下钢的二十分之一，定期清洁受热面的沉积物能够有效增加传热进而增大热效率。
1.2降低过剩空气系数
降低过剩空气系数，不仅是WNS燃气锅炉降低热损失、提高热效率的重要途径，也是燃油锅炉降低烟气露点温度、防止低温腐蚀产生的最主要方法。降低过剩空气的量，使燃气在科学的配比下稳定燃烧，及时的对WNS型锅炉的内的压力和含氧量进行测试，保证其是一个密闭的环境，设置反馈调节系统，使得燃气和空气有一个科学的配比，这样的条件下，锅炉的效率最高。当空气的量不足时，燃气的燃烧情况不佳，会出现冒黑烟等情况，黑烟以固体颗粒的形式堆积在受热面上，造成很大的传热问题。在保证燃气能够完全燃烧的情况下，使得过剩空气系数能够略高于临界值，在这种条件下会发生低氧燃烧，这样热效率最高。
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2减少不完全燃烧
较少不完全燃烧能够把燃料内在的化学能完全释放出来，为燃气性燃炉提供充分的能量供给，同时节约了资源，保护了环境。
2.1降低机械不完全燃烧热损失
机械不完全燃烧热损失一般是燃料中炭未完全燃烧引起的，这和燃料的雾化质量有非常大的关系。当燃料雾化较差的时候，烟气中含有直径较大的颗粒物，由于比表面积较小，这样的颗粒内层无法接触到空气，使得燃烧不完全，这些残留的颗粒物会对环境造成很大的污染，为了改善这一不良后果，我们要对燃烧后的结果进行检测，另外还要对通入燃烧室的燃料进行合理的雾化和过滤，保证其能够完全燃烧。
2.2选用性能良好的燃烧器
减少不完全燃烧热损失的措施首先是选用性能良好的燃烧器，并及时的和定期维护。WNS燃气性锅炉的燃烧器的性能较为良好，能够很好满足完全燃烧的需求，在实际的运行设备中，应当定时的进行维修和检查，避免出现其他问题，在科技的进步中，逐渐采用自动化的设备进行操作，技术人员应掌握自动控制的流程和规范。
3减少散热损失
在锅炉的热量损失中，散热损失仅次于排烟热损失，所以散热损失的大小对锅炉效率的影响还是很直接的，若将WNS燃气型锅炉的热效率提高到90%以上，减少散热损失是必由之路。
3.1改善锅炉的炉型及围护结构
散热损失的大小与锅炉的形状和围炉的结构有关。在设计锅炉的外部结构时，应尽量紧凑，尽可能减小散热面积，在围炉材料的选择上，应采用隔热性能好的、性价比高的材料，不应当采用增加壁厚的方法解决问题，增设高阻尼外罩也可减少散热问题。
WNS型燃气锅炉的围炉结构质量较好，在长期运行的状况下应当注意及时维修其隔热层。直接与高温气体接触的部分损坏较为严重，工程技术人员应当及时的更换修补，燃气型锅炉在使用中普遍存在滴水现象，这是因为锅炉壁的温度较低，高温度的水蒸气碰到温度较低的锅炉壁的时候，水蒸气立马冷凝。在实际运行的过程中，主要是锅炉启动速度慢，需要长时间的运行才能达到额定运行状态，这导致了锅炉水长期处于一个低温的状态，使得锅炉壁的温度较低。另外一个原因就是锅炉的排气温度较低。这就使得和锅炉烟气管道连接的部分温度较低，而实际运行的过程中，各项参数会发生波动，造成锅炉壁的温度过低。与燃煤型锅炉和燃油型锅炉相比较，燃气型锅炉的冷凝水的数量更多，这是因为燃气型锅炉的烟气中水蒸气的含量更高，考虑到这个因素，应当设置冷凝水的排水装置，以确保冷凝水能够及时的排出。如果忽视这一细节之处，冷凝水会富集在隔热层表面，隔热材料会因吸水改变本身的材料属性，失去隔热作用，进而加大热量损失。在锅炉的烟气箱设置排水设备，并定期对烟箱进行检查，确保不会生锈，排水管不堵塞等。
3.2合理控制环境温度
散热的多少不仅与散热面积有关，也与周围环境温度有关，在WNS型锅炉的安装中应当考虑到工厂或者其他场所的温度，避免与制冷装置靠近，合理的规划安排各个组成部件的位置，让整个结构布局更加完善。
4总结
降低排烟温度、减小不完全燃烧和散热损失，能够切实提高锅炉的热效率。工程技术人员应共同努力，推动技术革新，推动绿色经济，创建绿色环保社会。
参考文献：
[1]秦裕琨．燃油燃气锅炉实用技术．中固电力出版社2001
[2]燃油燃气锅炉房设计手册编写组．燃油燃气锅炉房设计手册．机械工业出版社．1998．
[3]越钦新．中小型燃油燃气锅炉运行操作与维护．机械工业出版社，2004
[4]张双双．建筑电气设备自动化系统的安装技术【J】．城市建设理论研究（电子版），2013（20）
论文作者:刘陈群
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/5/22
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