浅析影响天然气燃烧器低负荷气耗量的因素

浅析影响天然气燃烧器低负荷气耗量的因素

梁亦阳

（杭州华电江东热电有限公司浙江杭州311200）

摘要：近年来，在使用消耗能源的过程中，因为燃烧造成了严重的环境污染问题，随着国家有关工程的实施，天然气燃烧器的使用逐渐增加，因此本文针对影响天然气燃烧器低负荷气耗量的因素展开全面的研究。首先本文以实际的案例简单分析了天然气燃烧器最低负荷气耗现状，继而详细解析影响天然气燃烧器低负荷气耗量的因素，最终有针对性的提出了解决天然气燃烧器低负荷气耗量较高的对策。

关键词：负荷因素；热效率；气耗量；能源企业

引言：随着国家经济不断发展，国家生产生活中对能源需求不断扩大，天然气燃烧器得到全面的应用，以此有效降低热负荷，提高热效率，让废气排放保持在较低的水平上。但是随着燃烧循环上的变动，天然气燃烧器低负荷气耗量不断扩大，燃烧恶化，燃烧效率逐渐增加，出现了较高的废气排放。因此，必须要全面改善天然气燃烧器的情况，降低大气污染状况。

一、天然气燃烧器最低负荷气耗现状

随着天然气燃烧器的全面应用，在一定程度上降低了环境污染，提高了燃烧利用率，但是在实际应用过程中，依然存在着排放量较大的问题，，本文以杭州华源前线能源设备有限公司中的天然气燃烧器为实际案例，针对该公司现阶段天然气燃烧器的低负荷气耗量情况进行分析，总结分析影响天然气燃烧器低负荷气耗量的因素。选择了该公司生产的型号为SZS50-1.5/300-Q天然气锅炉，该锅炉为双锅筒，整体呈现“D”形，属于自然循环燃汽汽包炉。该锅炉采用的燃烧方法为火室燃烧，为了降低对周围大气的污染专门设置了全封闭结构，通过微正压的方式进行运行。在烟气排放方面采用了上下汽包的特殊纵向布置，在炉膛的前墙和出口处分别布置了水平燃烧器和水平式过热器。此外，该公司设计生产的锅炉，采用的燃烧器型号有两种，分别为：奥林GT-50U型室内燃烧器和预混燃烧燃烧器。为了进一步判断天然气燃烧器最低负荷气耗现状，还对厂家所提供的相关文件进行研究，该型天然气燃烧器最低负荷稳定燃烧气耗应为498标方每小时。而杭州华电江东热电有限公司在进购了SZS50-1.5/300-Q天然气锅炉后，对夜间用汽量记性了全面的调查，图1就是该公司的六月到十一月的锅炉最低负荷气耗。

从图1中的相关数据内容，可知在实际应用过程中，该公司2015年六月至十一月最低负荷气耗均高于厂家给定的最低负荷稳定燃烧气耗498标方每小时。笔者查阅历史记录得知该公司夜间热用户夜间用汽量很小平均仅需要供热量在4至5吨每小时，#2启动锅炉供热最小负荷供气量在11吨每小时左右，考虑5%的管道损耗仍有6吨每小时左右的供热余量。

二、影响天然气燃烧器低负荷气耗量的主要因素

（一）负荷因素的影响

负荷因素的影响是天然气燃烧器低负荷气耗量增加的主要因素之一，对于一般的能源公司而言，大部分管理人员都是按照自身工作经验，或者常规认识来对天然气燃烧器热量输出进行全面的衡量，但是这样的衡量方法主观性较强，且缺少相应的计量仪表[1]。一旦出现用户不稳定的情况，耗热量就会提高的，天然气燃烧器的负荷就会增加，加上没有计量仪表的准确测量，耗气量就会随之增加。

（二）热效率下降

热效率和气耗量之间有着直接的关系，热效率的下降就会导致气耗量的增加，而在实际应用的过程中，影响热效率下降的因素有很多，通过对这些因素的分析，也就能够进一步掌握住气耗量提供的原因。

第一，在影响热效率下降的因素中，水质水量的原因最为常见，在实际的调查过程中很多能源企业中发生气耗量较高的原因都是因为水质水量问题。因为水质原因造成锅炉结垢，继而导致受热面缩小，传热效率也就会随之下降。必须要对水垢引起重视，实验数据表明，水垢的热阻性是一般钢材的40倍。

第二，当天然气燃烧器中燃气的品质发生变化，质量降低，燃烧器内部的浓度就会随之降低，但是浓度降低的程度会对热效率造成不同的影响，因此还需要的进行更进一步的研究，才能确定是否是因为品质变化而造成的耗气量增加。

第三，除了以上两点内容以外，天然气燃烧机中自动调节器失灵也会对热效率造成影响。这是因为天然气燃烧机的燃烧工作主要是依靠着可以自动调节的“风燃比”来完成燃烧调节工作，如果出现了控制自动调节器的传感器，或者天然气燃烧器中的电脑程序出现不稳定情况时，自动调节器也就会随之失效[2]。

三、降低天然气燃烧器低负荷气耗量的主要对策

（一）调整改造技术操作

想要从根本上降低天然气燃烧器低负荷气耗量，就要从影响天然气燃烧器低负荷气耗量的因素入手，由上文中提及的影响因素可知，调整实际操作和技术全面改造都可以有效解决这一问题。比如，在提高热效率上，水质问题是影响热效率的关键，经过实际的测试后发现，每1mm的水垢都会增加15%的燃料消耗，因此作为天然气燃烧器的管理人员可以在检查过程中打开锅筒，直接检查水垢情况，如果发现水垢较厚后，要及时的进行清理，此外，也可以测量排烟温度，来进一步确定是否存在结垢现象。如果经过实际测量后发现排烟温度严重高于厂家设计人员给出的标准温度，就可以对锅炉内的水垢进行全面的清理。

（二）实际案例分析

为了进一步验证上文中提出来的降低天然气燃烧器低负荷气耗量的主要对策，本文依旧以前文中的公司为实际应用案例，将相关对策实际落实，并且收集后续的研究数据，以此判断对策的有效性，保证对策的可行性[3]。

首先，杭州华电江东热电有限公司在第一时间和联系燃烧器的设计厂家，和厂家内部的设计人员进行沟通，设定具体的修改事宜，确认天然气燃烧器修改后的可行性，并且让厂家的相关设计人员提供一份修改后天然气燃烧器的燃气门风门负荷对应表。将该表下发给相关管理人员，让其能够在实际的管理应用过程中，能够合理修改燃气门风门的开度逻辑，避免出现因为风门开度设置问题，而造成耗气量增加。不仅如此公司内部还布置了完善的巡检制度，加强日常巡检工作，从根本上确保天然气燃烧器燃烧稳定。

其次，该公司为了提高相关员工专业能力和实际水平，制定了完善的培训制度，定期安排邀请专业水平极高的高级专工到公司内部进行培训，举办讲座，以此加强对应理论知识的培训。除此之外，为了进一步提高有关部门工作人员实际工作能力，亲自安排高级专工对员工进行一对一的实际指导，全面的巩固培训成果[4]。

最后，还加强了日常维护工作，要求相关人员定期检查修正阀位指令，并且将出现问题的信息及时反馈，记录出现偏差的情况。比如，如果某工作人员在测试指令和反馈回路通道的过程中，发现有关数据存在问题，就要进行深层次的判断，是否是存在通道故障，并且将出现问题的数据记录到数据库中，如果确认存在故障，就要立即更换通道。同理测试阀门控制器是否存在特性故障，如果是则更换控制器。

总结：综上所述，天然气由于自身的存储量较大，排放量较低，成本较低等特点，在实际应用的过程中得到了全面的应用，但是随着天然气燃烧器的不断推广，其中存在的问题，也日益凸显出来。经过本文的分析和实际研究后发现，影响天然气燃烧器低负荷气耗量的因素有很多，必须要在日常应用的过程中进行全面的避免，才能够从根本上降低气耗量，真正的实现低碳生活，建设可持续发展的生态型国家。

参考文献

[1]赵志广.1175t/h锅炉低氮燃烧器低负荷汽温的整治[J].价值工程,2016,35(25).

[2]张年龙,胡林.沥青搅拌设备燃气燃烧器调试及燃气消耗量计算方法[J].工程机械与维修,2017(6):70-72.

[3]王丽辉.燃气锅炉低NO_x燃烧技术的研究[J].煤气与热力,2018(2):26-32.

[4]李磊.GT13E2燃气轮机干式低NO_x燃烧技术特点及应用介绍[J].燃气轮机技术,2016,29(1):64-67.