浅析过量空气系数对工业锅炉热效率的影响

1简要概述我国工业锅炉热效率的发展水平现状及营养因素在我国的工业锅炉运行过程中，工业锅炉的平均热效率不仅相对于其他发达国家的来说是非常落后的，甚至于都无法超过我国国家对我国工业锅炉热效率所定下的标准水平。

当然了，工业锅炉热效率的高低自然会受到很多方面因素的影响，在这些影响因素中不仅包括我国在工业锅炉方面的工作人员的操作技术水平和在工业锅炉方面机械设备的等级，其中过量空气系数的高低更是对我国工业锅炉热效率有着不容忽视的影响。

在工业锅炉运行过程中过量空气系数如果过低的话不仅会增加工业锅炉在运行工程中的化学以及机器的不完全燃烧损失，降低工业锅炉经济性，更会对工业锅炉热效率有着非常大的消极影响，不利于工业锅炉热效率的提高;过量空气系数过高更会增加在工业锅炉燃烧过程中所产生烟气体积，进而增加因进行排烟而增加的热损失，而且产生的烟气体积越大就越会降低锅炉内的温度从而影响燃烧的质量，不能使工业锅炉内的燃料进行充分燃烧，进而降低工业锅炉热效率水平。

因此，过量空气系数无论是过高还是过低，都会对工业锅炉热效率产生不好的影响，如果想要提高我国的工业锅炉热效率就绝对不能忽视过量空气系数对工业锅炉热效率的影响，必须要控制好过量空气系数的高低，把过量空气系数调整控制在最佳范围内，使工业锅炉运行过程中空气的实际消耗量和理论需要量达到一个相对平衡的状态，从而使工业锅炉中的燃料能够得到充分的燃烧，工业锅炉也因此能够更快得达到一个较高的温度；也会使工业锅炉运行过程中因为燃烧燃料而产生的烟气体积达到最小，只有这样才能达到提高我国工业锅炉热效率的最终目的。

2详细分析影响我国工业锅炉热效率的因素通过我国工业锅炉热效率现状的简要概述可以得出过量空气系数是影响我国工业锅炉热效率的比较重要的存在因素，而过量空气系数主要是通过工业锅炉运行过程中的排烟热损失、化学机械的不完全燃烧损失、烟气的体积流量、工业锅炉内对流热损失以及这几个方面对工业锅炉热效率产生影响的。

锅炉标准过量空气系数锅炉是工业生产中常用的热能设备，它的运行状态直接关系到生产效率和能源利用率。

在锅炉的运行过程中，空气是必不可少的，它是燃料燃烧的必要条件。

然而，过量空气系数作为一个重要的参数，对于锅炉的运行状态有着重要的影响。

首先，我们来了解一下过量空气系数的概念。

过量空气系数是指燃烧过程中实际使用空气量与理论燃烧所需空气量之比。

在实际操作中，为了确保燃料完全燃烧，通常会在理论所需空气量的基础上增加一定比例的过量空气，以提高燃料的燃烧效率。

过量空气系数的大小直接关系到燃料的燃烧效率和热效率，因此合理控制过量空气系数对于锅炉的运行至关重要。

其次，过量空气系数的大小会对锅炉的热效率产生直接影响。

通常情况下，过量空气系数越大，燃料的燃烧效率越低。

因为过多的空气会稀释燃料与氧气的混合物，导致燃料燃烧时的温度降低，从而影响燃烧效率。

因此，合理控制过量空气系数，可以有效提高锅炉的热效率，降低能源消耗。

另外，过量空气系数的大小也会直接影响锅炉的排放。

过多的空气会导致燃料燃烧时产生的烟气量增加，从而增加了锅炉的排放量。

在环保意识日益增强的今天，控制排放已经成为了一个重要的问题。

合理控制过量空气系数，不仅可以降低排放量，还可以减少对环境的污染。

最后，要合理控制过量空气系数，需要从多个方面进行考虑和调整。

首先，需要根据燃料的特性和锅炉的设计参数确定合理的过量空气系数范围。

其次，需要通过实时监测锅炉的燃烧状态，及时调整过量空气系数，以保证燃料的充分燃烧。

最后，需要在实际操作中加强人员培训，提高操作人员的技能水平，确保他们能够正确地控制过量空气系数。

总之，过量空气系数作为一个重要的参数，对于锅炉的运行状态有着重要的影响。

合理控制过量空气系数，不仅可以提高锅炉的热效率，降低能源消耗，还可以减少对环境的污染，是锅炉运行中必须要重视的问题。

锅炉实测排烟过量空气系数探讨热电公司技术中心在煤粉锅炉实际运行中 ,过量空气系数是反映煤粉和空气配合的一项重要指标。

过量空气系数过大 ,不但降低炉温 ,影响燃烧 ,还会使烟气量增大 ,从而引起锅炉排烟热损失及引、送风机电耗增大。

同理,过量空气系数过小，不能保证燃煤的充分燃烧，会造成化学和机械不完全燃烧损失增加。

因此 ,过量空气系数是衡量锅炉运行非常重要的技术经济指标。

如何准确确定锅炉的过量空气系数显然非常必要。

而确定过量空气系数均与如何计算烟气量有关，下面就从计算烟气量通常采用的不同公式入手，对过量空气系数公式一一进行推导，以得出正确且符合实际的锅炉实测排烟过量空气系数。

1、煤粉炉烟气量计算方法及其相应过量空气系数如下：1、1常规干烟气计算方法下的过量空气系数公式V gy=(V gy o)c+(a py-1)(V gk o)c (1) (V gy o)c=1.866(C ar r+0.375S ar) /100+0.79(V gk o)c+0.8N ar/100 (2) (V gk o)c=0.089(C ar r+0.375S ar)+0.265H ar-0.0333O ar (3)C ar r=C ar-A ar C/100 (4)C=αfh C fh/(100-C fh)+αlz C lz/(100-C lz) (5) (V gy o)c —按收到基燃料成分,由实际燃烧掉的碳计算的理论燃烧干烟气量Nm3/kg(V gk o)c —按收到基燃料成分，由实际燃烧掉的碳计算的理论燃烧所需干空气量Nm3/kgC ar r —收到基燃料实际燃烧掉的碳质量含量百分率 %C —灰渣中平均碳量与燃煤灰量之比率 %a py —过量空气系数定义a py=[21+(O2-0.5CO)×((V gy o)c-(V gk o)c)/(V gk o)c]/[(21-/(O2-0.5CO)] (6)在上式中常认为(V gy o)c和(V gk o)c近似相等且烟气中甲烷和氢气含量极微可忽略不计，于是可得a py=21/[(21-(O2-0.5CO)] (7) 完全燃烧时a py=21/(21-O2)(8) 1、2锅炉实际运行时干烟气量计算方法下的过量空气系数公式V gy=V gy o+(αpy-1)V gk o (9) V gy o=1.866(C ar+0.375S ar)/100+0.79V gk o+0.8N ar/100 (10)V gk o=0.089(C ar+0.375S ar)+0.265H ar-0.0333O ar (11) V gy o—按收到基燃料成分计算的理论燃烧干烟气量Nm3/kgV gk o —按收到基燃料成分计算的理论干空气量Nm3/kg实际锅炉运行时,由于燃料难以完全燃烧,会残存少量的可燃气体及灰渣残碳未完全燃烧产物,故烟气内三原子气体的实际体积总是小于其理论值,且还含有少量可燃气体成分,这样就存在不完全燃烧气体和残碳而残存下来的氧量。

过剩空气系数a对锅炉热损失的影响【摘要】过剩空气系数a （又称炉膛过剩空气系数），通常以实际燃烧空气量与理论燃烧空气量之比来衡量过剩空气量的多少，它选择合理与否，直接影响锅炉的热损失，影响锅炉的热效率。

【关键词】实际燃烧空气量；理论燃烧空气量；过剩空气系数锅炉燃料在燃烧过程中，需要充分的空气以完成猛烈的氧化反应，空气系数a对锅炉燃烧工况及热效率有着重要的影响，空气系数α偏小，炉膛中空气供应不足，燃烧不良，将使锅炉的机械不完全燃烧热损失和化学不完全热损失增大，会降低锅炉的热效率。

空气系数a过大，会使锅炉排出的烟气量增多，将使锅炉排烟热损失增大，引风机、鼓风机电能耗量增加，也会降低锅炉的热效率。

因此空气系数a选择合理否，取决于锅炉型式、燃烧种类、燃烧方式等因素，空气系数a选择合理，会使能量损失削减，猎取较高的锅炉热效率，并使锅炉平安运行。

一、空气系数对锅炉热损失的影响（一）空气系数a的概念1.理论燃烧空气量：每公斤应用基完全燃烧所需要的空气量称为理论燃量。

2.实际燃烧空气量：为了保证燃烧良好，实际送入炉膛的空气量总要比理论燃烧空气量多一些，并将实际送入的空气量称为实际燃烧空气量。

3.过剩空气量：炉膛中实际燃烧空气量与理论燃烧空气量之差称为炉膛过剩空气量。

4.过剩空气系数：实际燃烧空气量与理论燃烧空气量之比来衡量过剩空气量的多少，称为过剩空气系数。

由于燃料燃烧在炉膛出口处基本结束，又称过剩空气系数为炉膛过剩空气系数。

（二）a对化学不完全燃烧热损失q3的影响化学不完全燃烧热损失q3:燃料中的可燃物质，没有与氧充分反映，而在排出的烟气中含有CO, H2, CH4等可燃气体所引起的热损失。

当燃料完全燃烧时，过剩空气系数“氧”的计算式为：a=21∕21-02当燃料不完全燃烧时，过剩空气系数“氧”的计算式为：a=21∕21~ （02-2CH4-0. 5C0-0. 5H2）可见，过度空气系数a过大，主要作用化学不完全燃烧热损失q3削减，次要作用，炉膛温度降低，化学不完全燃烧热损失q3增力口。

过量空气系数对w型火焰锅炉燃烧影响的数值模拟研究近年来，由于经济发展的需要，工业设备的使用越来越广泛，尤其是以汽轮机为代表的锅炉设备。

锅炉的正常运行除了外部环境因素外，还受到内部燃烧条件的影响。

在W型火焰锅炉中，空气量的控制是获得优化燃烧性能的关键，但由于火焰结构的复杂性，以及杂乱的过热度和过量空气比，让其燃烧调节变得困难。

为此，改变过量空气比是改善W型火焰锅炉燃烧性能的关键之一。

为了提高W型火焰锅炉的燃烧性能，我们必须对过量空气系数（Excess Air Coefficient，EAC）进行研究，并建立恰当的数值模拟模型，以便更全面地了解火焰的运行状况。

首先，本文介绍的课题研究概述以及研究的背景和意义，然后介绍数值模拟模型的结构，接着叙述了模拟中用到的主要理论和数学方程，最后，展示了模拟结果，并就研究结果进行了总结和分析。

首先，本文介绍的研究内容和背景。

过量空气系数是指锅炉在燃烧中空气的实际比例与理论空气比之间的比值，它受空气压力和温度的影响，还受锅炉内火焰的发射状态等多种因素的影响，必须调节以保证燃烧的高效性和节能。

但是，由于内部火焰发射性能的复杂性和过热度和过量空气比之间的复杂关系，让其燃烧调节变得十分困难。

因此，为了研究W型火焰锅炉的燃烧特性，我们建立了一个具有数值模拟功能的模型，通过建立过量空气系数数值模拟模型来研究空气比例对W型火焰锅炉燃烧性能的影响。

其次，介绍数值模拟模型的结构。

本文建立了一个基于组模型原理的数值模拟模型，由空气侧和燃料侧这两部分组成。

空气侧模型是由定常气体燃烧模型和多相流模型组成，用于计算各种气体分布规律；燃料侧模型采用了虚拟方程，用于计算不同温度下的燃烧速率以及火焰的发展趋势。

然后，详细叙述模拟中用到的主要理论和数学方程。

定常气体燃烧模型通过非定常气体动力学方程来描述燃烧室气体流动规律，并使用Swirl-Tube和理想燃烧模型来模拟燃烧过程。

此外，多相流模型利用了实验室测量的数据，建立了回归模型，以仿真火焰的空气分布和热传导过程。

燃气锅炉过量空气系数对锅炉热效率的影响探析摘要：锅炉在运行过程中，其燃烧中的燃料量和空气量的配比较难达到理论水平，致使天燃气无法得到完全地燃烧，导致能耗的提升及资源的浪费。

过量空气量是锅炉燃烧技术的重要指标，可视为燃气锅炉燃烧指数，也可作为燃气锅炉的经济运行状态的参考系数。

本文就动力站锅炉的运行现状展开了阐述，对锅炉热效率与过量空气系数的关系及燃烧效率和燃料燃烧的计算进行了分析，将为我国天然气企业的锅炉热效率提升提供实践参考，对天然气企业的提速增效具有积极的意义。

关键词：燃气锅炉；热效率；过量空气系数燃气锅炉是指以天然气为燃料的工业设备，其通过对天然气的化学能的转换以获得饱和蒸汽或过热蒸汽，在我国基础工业领域获得的广泛的应用。

而在锅炉的运行过程中，其燃烧中的燃料量和空气量的配比较难达到理论水平，致使燃气无法得到完全地燃烧，导致能耗的提升及资源的浪费。

在锅炉运行的实践中，往往采用提升进入锅炉内的气体量，来使锅炉内的天然气得到充分地燃烧，这部分空气被称为过量空气量。

也因此将锅炉设备的理论工作量和过量空气量（实际空气量）与理论空气量的比值称之为过量空气系数。

且从理论层面上而言，过量空气量是锅炉燃烧技术的重要指标，可视为燃气锅炉燃烧指数，也可作为燃气锅炉的经济运行状态的参考系数。

本文将以天然气净化厂常用的CG-75／3.82-Q型燃气锅炉为例，通过热力学的计算，对锅炉运行过程中的不同过量空气系数对锅炉燃烧的影响进行分析，并以热效率为重要的评测标准，对不同控制条件下的过量空气系数对提高锅炉的热效率水平及降低锅炉的排烟损失进行研究，在工业企业提速增效背景下，具有积极的实践意义。

1.动力站锅炉的运行现状CG-75／3.82-Q型燃气锅炉是动力站锅炉的常见型号，属于单膛单气包自循环锅炉。

其在燃烧过程中会排出大量的空气污染物（主要成分为烟尘及氮氧化物）。

该种型号的动力站锅炉对设备过量空气等运行操作有着较为严格的规范，若控制不当易引发多重层面的安全生产事故。

锅炉热效率的因素以及提高热效率的措施摘要：随着我国经济的快速发展，能源消耗形势越来越严峻，有关能源节约的技术研究受到广泛关注。

电站锅炉作为火电站的第一级用能设备，其运行的能效直接影响发电的经济性。

采用反平衡法进行锅炉热效率计算过程中，由于排出锅炉时的烟气焓高于进入锅炉的空气焓，形成了煤粉炉中最大的一项热损失排烟热损失q2，其中，大中型锅炉q2大约为4％～8％，因此，有关排烟热损失的研究对于锅炉热效率的提高十分重要。

排烟温度是衡量q2的重要参数，排烟温度越高，排烟量越大，q2越大，电厂经济性随之降低。

一般当排烟温度升高10~20℃，q2约增加1%。

在不引起尾部烟气污染物处理设备低温腐蚀的前提下，可以适当降低排烟温度，提高锅炉热效率和电厂经济性。

关键词：锅炉；热效率；因素；措施引言低NOx燃烧技术是目前降低燃煤锅炉NOx气体排放量的主要手段之一。

相比四角切圆燃烧锅炉，墙式对冲燃烧锅炉在控制NOx排放方面存在明显的劣势。

以往的文献通常会对原燃烧器结构或锅炉的二次风配风系统进行单方面的局部研究，都没有综合考量整个炉内燃烧系统改造对锅炉其他子系统的影响诸如水冷壁管高温腐蚀、高温受热面管壁超温、减温水量骤增等问题。

锅炉燃烧系统改造是一项系统工程，涉及锅炉多个子系统诸如汽水系统、制粉系统、风烟系统等，需要上述涉及的子系统进行通盘考量，精确优化主燃区与燃尽区的阻力分配匹配、单只燃烧器的一二次风风量比，同时还要特别预防改造后可能存在的高温腐蚀、结渣等问题。

1锅炉燃烧系统简介锅炉燃烧系统采用前、后墙对冲的燃烧方式。

36只燃烧器分三层布置在炉膛前、后墙上，前墙。

燃烧器上部布置燃尽风风口，16只燃尽风风口分别布置在前、后墙上。

燃烧器由内向外依次布置中心风、一次风、二次风、三次风喷口。

以电站锅炉能效测试多点温度同步测量便携化、智能化为研究目标，在充分分析研究相关检规和标准基础上，结合检验检测工作开展过程中的现有问题，研制出一套新型智能多路数据采集测温系统，并将该测温枪应用于电站锅炉检测实际，测试结果表明：该装置测试稳定性、灵敏性、准确性较好，实现了烟气温度网格法同步测量的功能，为后续相关测试装置的研发提供了借鉴。

浅析过量空气系数对工业锅炉热效率的影响摘要：过量空气系数的高低是衡量我国工业锅炉热效率的重要因素。

研究过量空气系数，对我国工业锅炉热效率的提高以及大气环境质量的改善，有重要意义。

本文通过分析过量空气系数对供热锅炉热效率的影响，指出了过量空气系数的增大是一些锅炉热效率下降的重要因素，并指出了实际施工过程中导致过量空气系数增大的影响因素。

关键词：过量空气系数；锅炉热效率；大气环境我国现有约50万台燃煤工业锅炉，是大气环境的主要污染源。

因此，加强对燃煤工业锅炉经济运行的监控，使锅炉在外界工况下高效率工作，在保证产值的基础上节能降耗，从而减少烟尘排放总量，能有效改善大气环境质量。

一、我国工业锅炉经济运行现状目前在我国，锅炉的经济运行一般以6项热工指标来衡量，分别是热效率、出力、过量空气系数、排烟温度、炉墙外表平均温度、灰渣含碳量。

调查表明，我国大部分燃煤工业锅炉在经济运行上表现为热效率低，出力低，过量空气系数高，排烟温度高，炉墙外表面平均温度高，灰渣含碳量高，运行不佳。

影响燃煤工业锅炉无法经济运行的原因，除了煤质、燃烧设备本身因素的影响外，还受通风方式落后、监督管理不力这两方面的影响[1]。

二、过量空气系数影响工业锅炉热效率锅炉的热效率指的是锅炉运行的经济效率：热效率高，锅炉运行时热损失少；热效率低，锅炉运行时热损失多。

锅炉的热损失包括排烟热损失、散热损失、灰渣显热损失、固体不完全燃烧热损失和气体不完全燃烧热损失，其中排烟热损失占锅炉热量比重较大，占8-20%。

因此，提高锅炉运行的热效率，就要减少锅炉的各项热损失。

正确调节炉内过量空气系数，能减少锅炉的排烟热损失，可以有效提高锅炉热效率。

过量空气系数λ指的是工业锅炉在运行时，实际助燃空气量与理论空气量的比值。

过量空气系数的高低，直接影响锅炉燃烧产生的烟气量。

过量空气系数λ=1时，燃料燃烧充分，且烟气量较少，这是工程实际中是无法实现的最理想状态；λ<1时，燃料燃烧不完全，易产生CO，或冒黑烟产生积碳，甚至结焦；λ>1时，是工程实际中常用的燃烧方式，但排烟量的增加，会导致排烟热损失，使助燃风机的能耗增加[2]。