1、从定型视角谈燃气有机热载体锅炉的设计安装及测试摘 要有机热载体锅炉的设计到现在已经相当成熟，但是从工业锅炉的定型产品能效测试角度看难免出现一些问题，笔者通过对燃气有机热载体炉测试过程中发现的一些突出问题进行了总结，供同行参考。 关键词定型 燃气 有机热载体炉 设计 安装 测试 中图分类号：TQ052 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）12-0032-01 有机热载体锅炉由于其具有能在较低压力下获得较高的介质温度，能满足很多工业工艺过程的特殊要求，加之其用油料作传热介质，循环使用，可节约用水，所以发展也很快。最近几年国家对节能减排的要求越来越严格，因此有机热载体炉的设计安装
2、需要同步提高，以满足国家相关规范标准的要求。 1 有机热载体锅炉的设计 1.1 燃烧器的选择。锅炉设计时燃烧器的选择，燃烧器制造厂家都提供样本供设计人员选择。与蒸汽锅炉和热水锅炉相比，同样的燃烧器在能满足要求，但在有机热载体炉上就可能不满足要求，有机热载体的出力不仅包括有机热载体部分还包括节能器的出力，应按二者出力之和根据样本中效率曲线选型。另外选择燃烧器时其背压一般要比锅炉的总阻力要大一个档次。 1.2 节能器的选择。用在燃气有机热载体炉上的节能器有螺纹烟管式，翅片管式，省煤器式，除省煤器外都是非标产品。燃气锅炉腐蚀问题较轻，排烟温度可选取较低的数值，甚至将烟气中的水蒸气冷凝下来，这样可以最
3、大限度地利用水蒸气凝结所放出的汽化潜热，锅炉的热效率可以大幅度地提高，这种锅炉成为冷凝式锅炉。冷凝式锅炉的热效率若仍按低位发热量来计算，可以超过 100%。节能器的选择同时还要考虑烟气流速，燃气锅炉不考虑受热面磨损，应按经济流速来选择烟气流速。 1.3 节能器进出水温度和环境温度的选择。选择进水温度为 20，烟气与工质流向选择逆流，环境温度选择 30比较接近实际工况。选择较低的环境温度，就相当于基准温度降低了，理论排烟温度能达到要求，但是在夏季锅炉附近的环境温度会达到 40，这是排烟温度就会超过规程要求。 1.4 循环泵的选择。在选择循环油泵时，流量偏小降低有机热载体在系统中的循环流速，从而导
4、致有机热载体在管内油膜加厚，致使有机热载体过热结焦，早期老化，甚至发生爆管事故，也不能使锅炉达到额定出力。应综合考虑导热油种类、工作温度和安装位置等影响因素以确定选择循环油泵的工艺参数，使流量达到设计要求还要高一些，达到节能、优化供热环路和安全运行的目的。 TSGG0002-2010.锅炉节能技术监督管理规程规定额定热功率小于或者等于 1.4MW 的有机热载体锅炉，排烟温度不高于进口介质温度50，额定热功率大于 1.4MW 的有机热载体锅炉，排烟温度不高 170。当额定热功率小于或者等于 1.4MW 时，设计时选择临界排烟温度时，出油温度为 320，排烟温度最高可为 370，当环境温度选 30
5、，过剩空气系数为 1.15，时，按照 TSGG0003-2010.工业锅炉能效测试与评价规则中计算，q3 为 0.2%，q4 为 0，q5 为 2.9，排烟热损失 q2 大致为15.44%，锅炉效率为 81.46%，小于规程中 88%的要求。要是效率达到 88%，排烟温度不应超过 229.22。 2 有机热载体锅炉的安装 2.1 直管段问题。测试时我们通常采用高温超声波流量计对有机热载体的流量进行测量，它要求流量计前后要留有足够的直管段，来减少对测量结果的干扰。上游大于 10D 和下游大于 5D，充满液体的直管段处，对于上游存在泵、阀门等设备时，要求上游直管段为 50D 以上才能保证测量准确性
6、。 2.2 节能器的安装。由于有机热载体中的节能器同样要测试出力，所以安装时要便于进水流量、温度、压力的测定。进水管道流量计前后直管段的要求与前文相同，常压节能器则无需安装压力表，承压节能器需在进口和出口分别安装工作压力 1.5-3.0 倍量程经检定并在有效期内的压力表，精度不低于 1.6 级。 2.3 烟气测点的预留。烟气分析和排烟温度的测点预留在锅炉最后一级尾部受热面出口 1m 以内的平直烟道上，测温元件应插入烟道中心处并保持热电偶插入处的密封。 3 有机热载体锅炉的测试 3.1 天然气流量计及压力要求。燃气有机热载体炉的测试一般在用户现场进行测试，在测试之前，首先要查看天然气智能涡轮流量
7、计的量程能否满足锅炉设计所需天然流量的要求，其次看该流量计有没有计量检定标记并在有效期内，精度能否满足 GB/T10180 的要求。要根据锅炉类型及其燃烧器对燃气压力的要求来确定供气压力是否满足锅炉满负荷运行的要求。 3.2 制定测试大纲。有机热载体锅炉的测试与同燃料的蒸汽锅炉相比过程比较复杂，需要制定详细的测试大纲，要包括出力、进出口温度范围，试验次数和方法，主要测量项目及所需仪表，人员组织和分工。此次测试共需测试人员 3 名，正式测试开始前，为全面检查测试仪器是否正常工作和熟悉试验操作程序及试验人员的相互配合程度，并确定合适的运行工况，可进行预备性试验。测试人员负责把各自的仪器设备安装并调
8、试到正常工作状态，然后报告给测试负责人，测试负责人在收到各岗位人员报告一切就绪之后宣布测试正式开始。测试人员的分工如下：负责测试工作的全面指挥和燃料参数、炉体表面温度的记录、节能器水流量、温度、压力 1 人，有机热载体循环量、温度、压力、入炉冷空气温度、烟气成分及排烟温度的记录 1 人，入炉冷空气温度、烟气成分及排烟温度的记录 1 人。 3.3 流量计的安装 流量的测量是至关重要的，测量点应按照以下要求选取： 1）测量点应选在传感器上游大于 10D 和下游大于 5D，充满液体的直管段处。对于上游存在泵、阀门等设备时，要求上游直管段为 50D 以上才能保证测量准确性； 2）测量点应尽可能远离泵、
9、阀门等设备，要尽可能测量充分发展流速分布的流体，避免扰流带来的测量误差； 3）测量点应避开管路变形和有沉积物的管道，且不能在管道焊缝或法兰安装处； 4）管道材质应均匀密实，有利于声的传播； 5）测量点选择应远离大功率磁场干扰源。 3.4 出力的预计算。出力计算包括有机热载体炉和节能器的出力，有机热载体炉出力计算主要根据循环流量，进出口温差，以及该温度下的比热来估算有机热载体炉是否达到额定出力，以 YY（Q）W-700Y（Q）型锅炉为例，该锅炉本体内为 YD-340 导热油，进口油温为 tjs290，出口油温为 tcs315，循环流量为 G45m3/h。尾部受热面为常压节能器，介质为水，水流量为
10、 Gj1710m3/h，进水温度为 tjs14，出水温度为tcs65。本体出力可按下式估算 G（tcs-tjs）*780*0.68*4.18/3600000=0.69MW；达到额定出力，如果排烟处温度，过剩空气系数同时满足规程要求，待工况稳定后可以进行正式测试。节能器出力可按下式估算 Gj（tcs-tjs）*4.18/3600000=1710*（65-14）/3600000=0.10MW。 定型产品能效测试从源头上对工业锅炉能效指标进行了把关，保证产品进入市场时符合国家法规及相关技术标准。通过对燃气有机热载体锅炉测试过程中一些常见问题的总结，使锅炉制造企业快速了解测试过程及要求，改进设计，提高产品生产及安装质量，从而为企业节约测试成本。 参考文献 1 TSGG0002-2010.锅炉节能技术监督管理规程 （10） 2 TSGG0003-2010.工业锅炉能效测试与评价规则 （5） 3 车得福庄正宁李军王栋锅炉 （304） 4 何奇有机热载体炉循环泵工艺参数的确定.流体机械.2004， （39） 5 GB/T17410-2008有机热载体炉 （4）
