摘要：由于生活垃圾焚烧环境的含氧量不同，使锅炉在燃烧过程中的效率、烟气成分以及特性均会发生不同程度的变化。根据相关调查研究表明，如若适当的提升运行氧量，则会使炉排炉的排烟温度提高，同时锅炉的燃烧效率也会随之增加。基于此，本文将以炉排炉为例，对生活垃圾焚烧发电厂中锅炉的运行氧量耗差进行定量分析，并对运行氧量对锅炉效率产生的影响进行挖掘，最后提出调节运行氧量的有效措施，使锅炉中的运行氧量能够始终处于最佳状态，以此来提升锅炉的燃烧效率。
关键词：锅炉运行氧量；炉排炉；生活垃圾焚烧；锅炉效率
引言：现阶段，部分发电厂采用生活垃圾焚烧发电的方式运行，此类发电具有较强的安全性、经济性，与我国提倡的节能环保方针相符合，最大限度的减少粉尘、二氧化硫等污染物的排放，减少对周围环境产生的损害。在燃烧设备的选择上，通常采用炉排炉设备，在运行过程中，发现其运行氧量与锅炉效率之间存在较为显著的正比例关系，因此受到越来越多环保能源企业的青睐，使锅炉效率得到进一步提升。
1.运行氧量耗差的定量分析
1.1耗差分析模型
从相关调查结果中能够看出，在生活垃圾焚烧过程中，对炉排炉效率产生影响的主要因素有两个方面，一方面为排烟损失，另一方面为设备未完全燃烧损失。通过构建反平衡计算模型能够得出，运行氧量将对排烟损失与未完全燃烧损失产生决定性影响。在对设备未完全燃烧进行计算后发现，如若单纯通过飞灰中的含碳量对设备中充分燃烧损失进行计算难度较大，因此单纯构建锅炉效率模型对运行氧量与锅炉效率间的关系进行研究还远远不够。
通过查阅相关文献，发掘生活垃圾焚烧特性与炉排炉的运行特性，在二者基础上建立不完全燃烧损失评估模型，以此来较为全面系统的研究运行氧量对锅炉效率之间的影响。因此，在本文的研究中，将以炉排炉在生活垃圾焚烧发电中的应用为例，借助GBPTC反平衡计算模型，对锅炉在燃烧中的各项损失进行分析，并通过观察各项参数得出锅炉效率的变化规律，对影响锅炉效率的因素进行探究，在此基础上构建两项损失之和的网络模型，对锅炉效率产生影响的因素进行定量分析。
1.2一般计算法
在以往传统的分析方法中，主要通过运行氧量对排烟产生的影响进行分析，进而得出锅炉效率，没有考虑到设备未充分燃烧所产生的损失，或者是设备在充分燃烧的情况下，忽视了运氧量对飞灰中的碳含量产生的影响问题。在锅炉参数的变动过程中，将不可避免的产生各种耗差，这时采用以往传统的分析方式将会对锅炉中的损失进行细致的划分，使其成为多种多样的锅炉热损失，最终获得多项锅炉损失参数。因此，这种传统的计算方式适用于小型且要求不为严格的锅炉效率定量分析当中。
在本文的研究中，根据GBPTC反平衡计算模型与计算公式，对炉排炉运行氧量导致的耗差进行计算，主要涉及到的参数包括：烟气中水蒸汽含量、烟气热量、空气含氧量等等，将测试后得到的运行氧量代入到公式当中，便能够得出最终氧量变化与锅炉效率之间的影响与关联[1]。
2.运行氧量对锅炉效率的影响
2.1对燃烧特性的影响
根据相关调查结果显示，锅炉燃烧特性与运行氧量之间存在一定的联系。当运行氧量每小时超过1000立方米时，排烟温度能够达到142℃，绝热燃烧温度为1550℃；当运行氧量不断提升，达到每小时2000立方米，排烟温度为145℃，绝热燃烧温度为1600℃；直至运行氧量达到每小时4000立方米时，排烟温度为152℃，绝热温度在1640℃左右。
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根据上述数据能够看出，运行氧量的改变将带动绝热燃烧温度与排烟温度的双向变化，锅炉内部的温度变化情况也能够通过燃烧温度体现出来。如若炉内理论燃烧温度较高，则实际上内部的温度也会较高，同时会使炉内对辐射传热、流传热的效果也随之提升。如若使炉排炉内部的运行氧量增加，则烟气的排放量也不断提升，流传热系统降低，进而使运行氧量对排烟真实温度产生影响，通常情况下烟气中的氧气不多，因此排烟浓度一般会在1.6%左右。
2.2对锅炉效率的影响
运行氧量的变化还会导致锅炉效率发生改变，例如，某地的一家以焚烧垃圾为动力的能源环保有限公司中，在对运行氧量与锅炉效率的影响问题进行分析时，得出以下数据：当运行氧量为每小时0平方米时，锅炉热效率为90%；当氧量为每小时1000立方米时，锅炉热效率为90.5%；如若氧量提升到每小时4000立方米时，热效率大约为92%。从上述实验结果中能够看出，运行氧量与锅炉实际燃烧效率之间存在正比例关系。另外，从以上数据中还能够得出运行氧量与锅炉热效率之间关系密切，即：锅炉中氧量逐渐增加，使其中助燃剂的含氧量提升，进而使生活垃圾的燃烧变得更加充分，减少未燃烧垃圾的数量，避免出现部分垃圾未燃烧或者燃烧得不完全所带来的热损失。由此可见，对运行氧量的计算应与现实需求相结合，最大限度的减少能源浪费、热损失等情况发生，从而使锅炉的燃烧效率得到进一步提高[2]。
3.运行氧量的调节方式分析
3.1降低排烟热损失
从上文的研究中能够看出，运行氧量与锅炉效率之间存在较大的联系，因此在生活垃圾焚烧的过程中，为了提升锅炉的燃烧效率，产生更多的电能，则需要科学合理的对运行氧量进行控制。当炉排炉处于高负荷状态运行时，炉内的温度较高，燃烧条件良好，这时燃烧的稳定性相对较高，但是容易产生排烟热损失。为了使锅炉的燃烧效率得到进一步提升，需要采取正确措施使排烟热损失降低，并且在保障锅炉内部温度提升的同时，使排烟的速度降低，以此来延长烟气在炉中停留的时间，在很大程度上减少不完全燃烧的损失，使生活垃圾能够最大限度的得到充分燃烧。这时需要保障炉排炉的密封程度，防止出现漏风问题，使炉内温度始终处于最佳状态，以此来提升锅炉的运行效率。
3.2改变锅炉送风量
在优化改变锅炉送风量的前提下，对锅炉的运行氧量进行调节，使多余的空气数量得到处于合理范围。如若多余空气的数量过大，将导致锅炉热效率降低，同时增加炉内烟气的流动速度，致使许多不容易燃烧的垃圾无法得到充分燃烧，进而产生热损失。另外，多余空气数量过高，将导致炉内的氧量增加，与烟气一同排出炉外，形成大量资源浪费，使企业的投入成本增加。综上所述，在炉排炉运行的过程中，必须要保障其中运行氧量的正确性，充分发挥送风机的作用，对氧量进行有效的调节，将烟气中氧量成为作为参考标准进行调节，使运行氧量始终保持在最为理想的状态，使生活垃圾在炉排炉中充分燃烧，减少不完全燃烧产生的燃烧损失，进而使锅炉的运行效率得到显著提高[3]。
结论：综上所述，从本文的研究中能够看出，锅炉运行氧量与运行效率、燃烧特质之间存在较大的关联，因此在实际应用的过程中，应严格控制炉内的氧量，尽量降低排烟热损失、不充分燃烧损失以及散热损失，使锅炉的燃烧效率得到进一步提升。另外，在使用炉排炉进行垃圾焚烧时注重运行氧量的控制，使能源环保企业能够实现经济效益与生态效益的双赢，促进社会的健康和谐发展。
参考文献：
[1]范玉虎.锅炉运行氧量对锅炉效率影响的定量分析[J].科技风,2014(13):88.
[2]杨帮敏,胡一柯.1913t/h锅炉运行氧量优化试验研究[J].发电设备,2014,28(03):164-168.
[3]吴海姬,张蕾,徐治皋.锅炉运行氧量对锅炉效率影响的定量分析[J].锅炉技术,2017,40(06):17-20.
论文作者:甘晶晶
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
标签：锅炉论文; 氧量论文; 效率论文; 损失论文; 温度论文; 排烟论文; 烟气论文; 《基层建设》2018年第36期论文;