控制空气过剩系数
控制空气过剩系数, 提高锅炉热效率
一、 摘要
在炉堂出口保持适当的过剩空气系数，对保证燃料的完全燃烧是十分重要的。因为，是衡量炉内空气量多少的重要参数，它的大小地锅炉燃烧工况有很大的影响。在实际运行中，影响炉膛出口过剩系数的主要因为有：送风调节不当，或是锅炉炉墙、烟道漏风，这都会改变炉膛出口过剩系数。
二、空气过剩系数的概念
在实际燃烧过程中, 为了保证燃料的完全燃烧. 供给的空气量要比理论用空气量多, 多出的这部分空气叫过剩空气, 实际空气供给量与理论空气用量的比值, 叫空气过剩系数. 以α表示. 其式子可写为:
α=VS /VL
V S :实际空气用量;
V L :理论空气量.
三、空气过剩系数的计算
锅炉运行中并不是测量理论空气量和实际空气量来确定空气过剩系数的, 常常是根据二氧化碳表或氧量表测得烟所中的RO 2(CQ2+SO2) 量或O 2量按以下近似公式来计算空气过剩系数:
α=RO2MAX /RO2或α=21/（21-O 2）
式中的RO 2MAX :三原子气体(CQ2+SO)的最大值. 对于一定的燃料, 它
是一个常数, 即
21
RO 2MAX = ---------%
1+β
其中β称为燃料特性系数, 可按元素成分计算得到,
HY －0.126(OY -0.302N Y )
β=2.37×----------------------- +0.005,
CY +0.375SY
角标“Y ”表示应用基
RO 2MAX 是一个理论值, 与煤的性质有关.
烟煤: RO2MAX =18.4~18.7%
贫煤: RO2MAX =18.9~19.3%
无烟煤: RO2MAX =19.3~20.2%
由于烟气中SO 2含量很低，可近似地看作RO 2= CQ2，而烟气中过剩
氧的含量不随燃料成分而变化。因为，锅炉运行中空气过剩系数的控制可以通过二氧化碳表或氧量表的指示值来进行。
RO 2:实际测定的值%;测定一般装在过热器后, 省煤器前.
四、空气过剩系数对锅炉效率的影响
锅炉效率η与炉膛出口过剩系数α的关系图如图1
图1：炉内过剩空气系数α对各
种过热损失和锅炉效率的影响
当锅炉在某一稳定负荷下运行，而过剩空气系数在一定范围内时，增大过剩空气系数α可以增多燃料与空气的接触机会，有利于燃料的完全燃烧，使化学不完全燃烧热损失q 3和机械不完全燃烧热损失q 4减少；但是，过剩空气系数α过大，则因炉膛温度的降低和煤粉在炉膛内停留时间的缩短，反而使q 3和q 4有所增加锅炉排烟热损失q 2总是随着α的增大而增加。因此，锅炉热效率必然降低。
合理的过剩空气系数应使各项热损失之和为最小，即锅炉效率最高，这时的过剩空气系数称为锅炉的最佳过剩空气系数。因为，当锅炉负荷变动时，应按最佳过剩空气系数来调节送入炉内的风量。
对于燃用烟煤的锅炉，其α值应控制数值如下：
（1） 对于手烧锅炉过量空气系数α值应控制在1.3~1.5之间（RQ 2
的最佳值为12~14%）；
（2） 机械化层式燃煤锅炉过量空气系数α值应控制在1.2~1.4
之间（RQ 2的最佳值为13~15%）；
（3） 对于煤粉锅炉过量空气系数α值应控制在1.15~1.25之间
（RQ 2的最佳值为14~16%）；
（4） 对于沸腾锅炉过量空气系数α值应控制在1.05~1.1之间
（RQ 2的最佳值为16。5~18%）；
过剩空气系数变动时，锅炉的辐射受热面和对流受热面吸热量分配比例也发生变动。过剩空气系数增加时，烟气体积增加，炉膛内温度降低，故辐射吸热量减少。对于对流受热面来说，则由于烟气流速增高，传热系数增大而使其吸热量增大，因此，随着α的增加对流过热器出口汽温将有所升高。对于中压锅炉，在其它条件不变的情况下，当α增加0.1, 则气温升高8~10℃。
如果过剩空气系数的变动是因漏风所致，则其影响要看漏风的部位。如果漏风地点处于锅炉上部或接近于炉膛出口处时，漏进的冷风只影响炉膛局部温度，对整个锅炉辐射传热量影响很小，这时对流过热器的出口汽温可能要降低；如果在炉膛下部漏风，这对煤粉炉来说，会使火焰中心上移，炉膛温度降低，辐射吸热量相对减少，则将引起对流过热器出口气温上升。
五、小结
对过剩空气系数的控制，需要多方面的因素，不仅需要设备的严密性，而且需要锅炉操作人员的素质和责任心也要提高，适时的观察锅炉的燃烧情况，调整适当风量，达到过剩空气系数最佳，保证燃料完全燃烧起，节约能源、减少浪费，为节能减排工作做出贡献。
参考文献：
《锅炉运行与管理》 中国锅炉压力容器安全杂志社 《工业锅炉技术管理手册》 东北工学院出版社 《锅炉及附属设备操作规程》
海城市锅炉压力容器检验所：张守忠 二00九年六月六日
联系电话：[1**********]