煙氣含塵量對余熱鍋爐熱效率的影響

煙氣含塵量是指廢氣中顆粒物的質量濃度，也是影響余熱鍋爐熱效率的重要因素之一。煙氣中的顆粒物會對余熱鍋爐的加熱面造成覆蓋或堵塞，導致傳熱系數下降，從而影響熱效率。

具體來說，煙氣中含塵量過高時，會產生以下影響：

1. 降低換熱效率：當煙氣中的顆粒物進入余熱鍋爐并沉積在加熱面上時，會減少加熱面與廢氣之間的有效接觸面積，導致傳熱效率下降，從而影響余熱鍋爐的熱效率。

2. 損傷設備：高含塵量的煙氣會對余熱鍋爐的加熱面產生機械磨損和腐蝕，縮短設備使用壽命。

3. 影響安全穩定運行：高含塵量的煙氣容易引起管道堵塞或發生火災等事故，給設備的安全穩定運行帶來隱患。

為了避免煙氣含塵量對余熱鍋爐熱效率的影響，可以采用以下方法：

1. 定期清洗設備：定期對余熱鍋爐內部進行清洗和維護，以保持加熱面的干凈和光滑。

2. 安裝除塵設備：在焚燒廢氣之前安裝有效的除塵設備，可將煙氣中的顆粒物去除，保證廢氣中的顆粒物濃度控制在合理范圍內。

3. 優化操作參數：通過優化余熱鍋爐的操作參數，如調整進氣流量、調整進出口溫差等，可以降低煙氣中的顆粒物濃度，提高余熱鍋爐的熱效率。

總之，煙氣含塵量是影響余熱鍋爐熱效率的重要因素之一，需要采取相應的措施來保證設備穩定、高效地運行。

根據傳熱系數的計算公式可知，對流管束錯列布置時的放熱系數要大于順列布置時的傳熱系數;煙氣橫向沖刷對流管束時的傳熱系數大于縱向沖刷對流管束時的放熱系數;煙氣流速越大，煙氣對流傳熱系數越大。從增大傳熱系數以減少鍋爐設備成本投入的角度考慮，早期的玻璃窯余熱鍋爐對流管束部分采用錯列布置以及鰭片管，最終因為玻璃窯爐煙氣含塵量較大，以及粘性較強，導致余熱鍋爐清灰困難，管束積灰嚴重甚至堵塞，嚴重影響鍋爐效率以及使用壽命，同時，因為煙氣側阻力上升，導致自用電率大幅上升。所以，目前的玻璃窯余熱鍋爐大部分采用橫向沖刷、順列布置的光管對流管束，以保證余熱鍋爐的長期安全穩定運行。

煙氣含塵量對余熱鍋爐熱效率的影響，進入SP余熱鍋爐的煙氣中含有大量的粘性粉塵，容易在受熱管道上積灰，如果積灰得不到及時有效的處理，將會影響鍋爐的熱效率，鍋爐出力將會降低，發電量隨之也會受到影響。為了有效解決積灰問題，必須保證除灰裝置的連續、穩定運行。現在鍋爐清灰方式不少，但針對SP鍋爐的煙氣特性，機械振打(如圖1)清灰效果最為理想。筆者廠余熱發電鍋爐除灰裝置也不例外的用了機械振打。但自系統運行以來振打裝置經常出現T型帶孔螺栓磨斷、振打錘經常和傳動桿卡在一起，以及傳動桿、固定轉軸的軸承座和電機座斷裂等現象。不僅增加了設備的維修費用，也嚴重的影響了設備的除灰性能。

Hcl氣體對人體有較強的傷害性。Hcl氣體會對余熱鍋爐受熱面和監測儀表制造高低溫腐蝕，影響余熱鍋爐安全并限制了過熱蒸汽參數的提高;Hcl氣體的存在升高了煙氣露點，導致排煙溫度升高，降低鍋爐熱效率;氯源在一定條件下與重金屬反應生成低沸點的金屬氯化物，從而加劇了重金屬的揮發，導致重金屬在飛灰上的富集，增加飛灰毒性;Hcl氣體能促進氯酚、氯苯、氯苯并呋喃等“三致”有機物的生成，而且PVC裂解后生成的Hcl被認為能促進多環芳烴(paHs)的生成。因此，有效去除Hcl氣體直接關系到焚燒系統的安全和環保運行。

電爐生產工藝的特點決定了煙氣溫度和流量均具有較大的周期波動性，同時電爐煙氣含塵特點對后續余熱回收設備的布置和結構形式的要求很高。一方面吹氧冶煉期間煙氣流量大、溫度最高，此時煙氣對余熱鍋爐的換熱管束的熱沖擊和磨損沖刷最大，鍋爐的結構形式要適應因為煙氣的波動所帶來的熱應力的影響。另一方面出鋼期間煙氣溫度低、流量最小，煙氣流速降低，鍋爐受熱面積灰趨勢越來越嚴重，影響了下一個煉鋼周期鍋爐傳熱效率，排煙溫度就會逐漸上升，繼而影響了后續除塵設備的運行。因此鍋爐的選型和針對性的設計尤為重要。

與常規余熱鍋爐相比，回熱式雙壓鍋爐有更高的換熱效率，可生產更多的蒸汽，同時降低鍋爐排煙溫度;回熱風機的使用可以提高余熱鍋爐入口溫度，提高廢熱煙氣的熱值，可替換掉部分冷卻鼓風機;分段式梯度煙氣入口可以將不同溫度的熱廢氣分段利用，將余熱回收得更徹底;獨立的控制系統將余熱鍋爐系統與燒結主系統獨立分開，對燒結主工藝的影響降到最低;鍋爐的熱風循環、給水系統和鍋爐主體的集中布置，減少了鍋爐的占地，塔式布局更節省了燒結機側的安裝空間;環冷罩上的二次加熱裝置可以進一步提高蒸汽的品質，煙氣含塵量對余熱鍋爐熱效率的影響。