如何控制锅炉过剩空气系数

如何控制锅炉过剩空气系数

•通过燃烧调整确定最佳过剩空气系数根据经验当炉膛过剩空气系数1.3～1.5左右时，锅炉的热效率最高。省煤器（二

级省煤器）出口的最佳过剩空气系数控制在1.7以内，如

果α过高，一方面使烟气量增加，排烟热损失加大，另一

方面使炉内温度降低，燃烧恶化，造成机械不完全燃烧损

失和化学不燃烧损失增大。

•根据负荷和煤种变化等情况，及时调整送、引风门开度。

如锅炉负荷降低时，燃料的需要量相应减少，燃烧所需的

空气量也相应减少，此时如不及时调节风量，就会使炉膛

过剩空气系数增大。

•要及时堵住漏风，堵绝炉膛、省煤器等尾部设备的漏风。

•装设二氧化碳或氧气分析仪，连续自动地检测烟气中二氧化碳或氧气含量，以便及时地对炉膛或出口处过剩空气系

数作必要的调整。

剩空气系数

过剩空气系数是燃料燃烧时实际空气需要量与理论空气需要量之比值，用“α”表示。

计算公式：α＝20.9%/(20.9%-O2实测值)

其中：20.9%为O2在环境空气中的含量，O2实测值为仪器测量烟道中的O2值

举例：锅炉测试时O2实测值为13%，计算出的过剩空气系数α＝20.9%/(20.9%-13％)

＝2.6

国标规定过剩空气系数应按α＝1.8（燃煤锅炉），α＝1.2（燃油燃

气锅炉）进行折算。

举例：燃煤锅炉，锅炉测试时O2实测值为13%，SO2排放值500ppm，

计算出的过剩空气系数α＝2.6，那么根据国标规定，折算后的SO2排放浓

度＝SO2实测值×（α实际值/α国标值）＝500ppm×（2.6/1.8 ）=722ppm 举例：燃油燃气锅炉，锅炉测试时O2实测值为13%，SO2排放值500ppm，计算出的过剩空气系数α＝2.6，那么根据国标规定，折算后的SO2排放浓

度＝SO2实测值×（α实际值/α国标值）＝500ppm×（2.6/1.2 ）=1083ppm 在ecom产品中，J2KN、PLC具备测量过剩空气系数的功能。

摘要:

大庆油田有多套原油稳定装置，均采用立式圆筒加热炉为原油加热，该种加热炉在运行过程中普遍存在过剩空气系数偏大，能耗较高、热效率偏低又不易解决的难题。但通过控制炉膛烟道档板开度将炉膛负压调节在一定范围，就可提高加热炉运行效率，经济效益非常显著。对于新型加热炉可选用测量烟气中的含氧量装置，直接计算出过剩空气系数来自动控制烟道档板，从而控制空气的进入量，使过剩空气系数始终在标准规定的规范内，排烟温度得以有效地降低，提高加热炉的热效率。

根据《安全工程大辞典》（1995年11月化学工业出版社出版），一般认为，层燃炉和沸腾炉最佳的a值为1．3～1．6；固态排渣煤粉炉为1．2～1．25；液态排渣煤粉炉为1．15～1．2；旋风炉和燃油

炉均为1．1～1．15左右；燃气轮机燃烧室燃烧区为1．2～1．5；气体燃料无焰燃烧时为1．02～1．05，有焰燃烧时则为1．05～1．2。

《锅炉烟尘测试方法》GB5468-91有详细的计算方法

燃料完全燃烧时所需的实际空气量取决于所需的理论空气量和“三T”条件的保证程度。在理想的混合状态下，理论量的空气即可保证完全燃烧。但在实际的燃烧装置中，“三T”条件不可能达到理想化的程度，因此为使燃料完全燃烧就必须供给过量的空气。

空气过剩系数的定义：一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量，并把实际空气量Va与理论空气量Va0之比定义为空气过剩系数α。

α=Va/Va0

通常α>1，α值的大小决定于燃料种类、燃烧装置形式及燃烧条件等因素。

又可称为过量空气技术

空气过剩系数表

连续分析显示锅炉、窑炉燃烧时的空气过剩系数大小。烟气用燃烧设备自身的引风机采样，经冷却、洗涤，氧探头将含氧量转换为电量，表按下式工作：α＝Ｖ／Ｖ0＝（２１／２１－Ｏ２）［（１００－ｑ４）／１００］式中：Ｖ为燃烧时实际送入的空气量，Ｖ0为燃烧理论需要的空气量；Ｏ２为烟气中含氧量；ｑ４为炉灰中残碳未完全燃烧热损失百分数。该表读数直观，可为炉提供炉内配风工况数据。

工业锅炉节能监测分析

根据国家标准《工业锅炉节能监测方法》GB/T15317-1994的规定，对企业工业锅炉的监测共五项监测指标，其中测试项目四项：分别是排烟温度、排烟处空气过量系数、炉渣含碳量和炉体外表面温度；检查项目一个：即考察锅炉热效率。该标准对这五项监测指标的具体监测方法、计算方法和合格指标都作了详细规定，同时还要求在

监测后对锅炉监测结果进行分析评价并提出改进建议。笔者多年从事节能监测工作，围绕着五项监测指标，作出尽可能全面而深入的分析，努力探讨各项指标与锅炉运行状况之间的关系。某项指标不合格可能反映了锅炉的哪些方面存在问题，应当从哪些方面寻找分析指标不合格的原因，目的是能给大家进行监测分析时提供尽可能的提示，避免挂一漏万。进行监测分析，主要是提出监测结果不合格的原因和问题所在，并提出改进方向和建议，包括以下三个方面：(1)监测指标不合格的原因。(2)不合格造成的后果。(3)提出整改建议。

1 排烟温度

排烟热损失是锅炉的主要热损失之一，可达10%～20%。排烟热损失主要取决于排烟温度和过量空气系数的大小。在锅炉运行中为了减少排烟热损失，应在满足燃烧反应需要的前提下尽量保持较低的空气系数，应尽可能避免燃料室及各部分烟道的漏风，以降低排烟热损失。排烟温度也不是越低越好，因为太低的排烟温度势必要增加锅炉尾部受热面，这是不经济的；同时还会增加通风阻力，增加引风机的电耗；此外过低的排烟温度若低于烟气露点以下，将会引起受热面的腐蚀，危及锅炉的安全运行。最合理的排烟温度应根据排烟热损失和尾部受热面的金属耗量与烟气露点等进行技术经济核算来确

定。

造成锅炉排烟温度升高除没有装设尾部受热面以外，还受烟气短路、受热面积灰与结垢、运行负荷等因素的影响。要降低排烟热损失，应防止锅炉烟气系统烟灰的结垢和堆堵。这种现象多数发生在锅炉受热面上，包括炉膛的水冷壁和省煤器等处。合理的锅炉设计要求是把碳氢化合物在锅炉内燃烧完全，既提高了煤的燃烧率，又可防止锅炉冒黑烟，但是由于种种原因，烟管及省煤器的烟垢堵塞是不可避免的。因此应定期检查锅炉炉膛及水冷壁以及空气预热器和省煤器的运行状况，及时对锅炉吹灰、清除烟垢，以及采取其它一些有效的措施，保持受热面清洁，最大限度地提高传热效率，充分吸收利用炉膛中燃煤的热量，从而降低了排烟温度，提高锅炉的使用寿命和运行效率。

2 过量空气系数

过量空气系数是一项重要指标，国家工业锅炉节能监测标准严格规定了锅炉运行中过量空气系数的合格指标，并作为锅炉经济运行的关键指标之一进行监控。各类不同类型的锅炉，都有一个最佳过