供暖锅炉炉拱对燃烧的作用及节能运行

徐喜梅

摘要：在锅炉的供暖使用中，可以说其中比较核心的环节就是燃烧，燃烧也是锅炉使用价值的重要体现。但是据目前来说，很多锅炉的使用状况不慎良好，造成了锅炉不能有效、科学地使用，导致能源浪费，这与我国构建节约型社会的要求背道而驰。本文从锅炉的炉拱作用以及设置原则入手，在此基础上分析锅炉供暖实际节能运行方式。以期为后续供暖锅炉节能研究提供理论上的参考依据。

关键词：供暖锅炉；炉拱；燃烧；节能

中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（B）-0000-00

就目前来说，在供暖锅炉的使用中，很多操作人员为了达到供暖温度的要求，或者是更好的提高供暖温度，形成了只重温度不重燃烧的情况，由于大部分操作人员对锅炉燃烧不尽了解，在使用中不管燃烧的程度，造成了锅炉有效使用大大降低的情况，使锅炉在燃烧中形成了大量的负荷。这不仅影响了锅炉的使用寿命，同时也造成了煤源的浪费。

1初探锅炉中炉拱作用以及设置原则

1.1炉拱作用

在锅炉的使用中为何提到炉拱这一概念？首先就炉拱的作用来说，其具有引燃的作用，对于锅炉中新添置的煤炭，能够有效促进这部分煤炭和周围空气充分融合，同时将锅炉内的燃烧温度保持到一个最科学的范围内，进而保证新添加的煤炭可充分燃烧。总结来说，炉拱的作用：其一是保持锅炉内的高温不变，其二可以使锅炉内气体充分混合。根据物理学中热传导的原理可知，一般具有温度的物体，其本身的温度绝对值是不变的，温度绝对值与物体本身的辐射力成正比函数关系。因此，依据锅炉内温度数据可以显示出，当锅炉内的温度达到900摄氏度的时候，其本身的辐射就可以增加一倍的能力，若达到1300摄氏度，其辐射就可以从一倍变成4倍能力。可见辐射能力取决于锅炉内温度的变化。这两个数值在炉拱中的比重有具体的计算公式：MX=100CY/（100-AY-BY）[1]。

1.2炉拱制造原则

针对当前锅炉燃煤不彻底的现状，依据国家锅炉内燃煤要求，进而科学的设置炉拱。锅炉燃煤不彻底主要使用的是质量比较低的煤质，例如“I煤”和“II煤”这类烟质较大的煤和比较难烧的“褐煤”，这三种煤质所含水分比较大，燃烧起来比较费劲，需要耗费较长的时间。在“I煤”中，水分含量是9%，在“II煤”中，水分含量是11%，而在褐煤中，水分含量高达32%，这些煤质的含碳量比较小，因而在燃烧时不能良好的发挥热效应。在锅炉燃烧煤炭的过程中，燃烧的外焰温度比较高，因而炉拱中前拱要设置足够的高度来使外焰放出燃烧的热力，从而保持高温持续不变。在后拱的设置中，后拱位置是整个锅炉内部的主要燃烧区域，尾部气体被前推至中部，与中部气体进行混合然后继续燃烧，针对这种燃烧特点，后拱必须要低而且够长，同时根据不同煤质的燃烧温度对炉拱进行综合的设置。总结来说，为了保证外焰燃烧温度，前拱设置要高，通常前拱中起点要设置45度倾斜角，具体高度为180毫米，末端高度为1100到1500毫米之间，整个前拱的长度为1000到1300毫米，主要占整体炉拱的30%；后拱为了推动尾部气体与中部气体有效融合，设置的高度要低而且够长，因而后拱高度为600到800毫米左右，尾部设置成为7度倾斜角，尾部高为390到450毫米。这种新型的炉拱具备良好的优势，主要集中了前拱的高温保温作用，以及后拱的气体充分混合作用，将前拱以及后拱的作用有效的结合起来，使其燃烧比传统燃烧的热效率提到了80%以上[2]。

2分析锅炉供暖的节能运行

2.1科学调节锅炉燃烧

在实际的锅炉使用中，有效锅炉燃烧的前提应该是充分了解和熟知锅炉运行的负荷，以及在实际燃烧过程中煤炭的燃烧状态。具体来说，要对锅炉中燃烧的具体温度以及燃烧中的含氧量和燃烧的实际压力运用相关科学测试仪器进行准确测定。例如，对一台8.0MW的锅炉进行了上述方面的检测，最终检测表明这台锅炉的空气过剩系数比较高，而燃烧负荷比较低，其中大部分原因是由于这台锅炉在燃烧时温度变化快，忽高忽低，造成燃烧情况不稳定的现象。一般来说按照科学的燃烧方式，应该把排烟处的“空气系数”控制在1.60左右，而空气过剩系数标准为1.4左右，可见燃烧造成了煤炭的浪费。因而在锅炉使用过程中，要科学地调节锅炉燃烧才能将资源浪费降到最低。

2.2添加“空气预热”器

就目前来说，现在大部分8.0MW的锅炉中基本都没有添加“空气预热”器。“空气预热”器的用途在于能够加热气体，在锅炉燃烧时，快速地达到高温，对锅炉内快速形成高温有着重要的推动作用；同时，在此基础上，对一些冷空气进行加热后可以有效减少排烟处散发的热量，从而减低热量的损耗。例如拿一台8.0mw的锅炉做尝试，在上面安装“空气预热”器，然后进行实验，由实验结果可以看出，冷空气一开始温度为7摄氏度，预热后升高变为50摄氏度，在这个过程中，排烟处散发的温度从一开始的200摄氏度逐渐变为后来的150摄氏度，热量损耗降低了百分之六，可见“空气预热”器的作用很大。

2.3运用分层燃烧

随着我国科技水平的不断提高，在锅炉使用中如何节能变成了社会中广泛关注的焦点，而锅炉的分层燃烧技术成为了现代锅炉使用中比较热门的新型技术，这种技术的核心在于通过改善煤质的疏松程度，同时增加煤与煤之间的空气含量，来促使煤炭在燃烧中能够保持良好的透气性，进而提高煤炭的燃烧效率。具体来说就是这种分层技术能够增加煤炭之间透气程度，为煤炭和空气提供了良好的接触空间，从而能够促使煤炭之间充分的燃烧，大大地节省了燃烧时间，将煤炭的燃烧程度发挥到极致。

2.4降低失水率

通常来说，锅炉的实际燃烧状况与系统的失水程度有着重要的关系。比如说在锅炉的燃烧中，燃烧本身会保持一个温度，但是系统中一旦有冷水进入，锅炉中的燃烧温度就会逐渐降低，而为了保持原来的温度，就得增加煤炭的投入，这就造成了一定程度上的资源浪费。因此，必须要在锅炉的燃烧使用中有效控制失水率，这样才能更好地保证能源的有效利用[3]。

3结论

综上分析可知，在锅炉使用中，比较核心的环节就是燃烧，燃烧也是锅炉使用价值的重要体现。但是很多锅炉的使用状况不慎良好，导致能源的浪费，因此要充分认识到炉拱对锅炉燃烧的巨大作用，科学地设置炉拱，对锅炉进行有效使用，才能真正达到节能的目的。

参考文献：

[1]刘勇. 锅炉供暖节能技术的分析与研究[J].山东大学，2013，09（25）：041-042.

[2]张斌.炉拱对链条炉内燃烧特性影响的数值分析[J].大连理工大学，2011，04（25）：018-019.

[3]王卓军.链条锅炉节能改造及运行[J].山东大学，2013，12（15）：028-031.

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