欢迎来到河南景宇热能设备有限公司!
河南景宇锅炉生产厂家
  • 致力于研发更安全高效的供热系统
  • 主营:蒸汽锅炉、燃气锅炉、蒸汽发生器
  • 7*24小时服务热线:
    150-8318-9889
    C 联系我们CONTACT

    河南景宇热能设备有限公司

    手 机:150-8318-9889(微信同号)

    电 话:15083189889

    邮 箱:hnjyrn@163

    地 址:河南省周口市太康县张集镇工业园区(商南高速四通出口西200米)

    网 址:http://www.hnjyrnc.com/ningdeshi

    锅炉常见问题

    超低负荷运行对燃气锅炉的危害

    作者:景宇热能设备 日期:2025-06-29 人气:

    一、什么是燃气锅炉的 “超低负荷运行”?

    定义:燃气锅炉的超低负荷运行通常指锅炉实际运行负荷低于其额定负荷的 30%~50%(不同型号锅炉阈值可能略有差异,部分标准以低于 50% 额定负荷作为界定)。该状态下,锅炉燃烧强度、热负荷显著降低,超出设计优化运行范围,可能引发一系列安全与设备问题。

    二、超低负荷运行对燃气锅炉的主要危害

    (1)锅炉水循环可靠性大幅下降

    • 原理:燃气锅炉水循环多采用自然循环方式,依赖水冷壁受热产生的密度差驱动水流。超低负荷时,燃料投入量减少,炉膛温度降低,水冷壁吸热能力减弱,导致:
      • 汽水混合物产生量减少,循环动力(密度差)不足,水流速降低;
      • 局部受热不均风险增加,可能出现 “循环停滞” 或 “汽水分层”,导致水冷壁管过热、鼓包甚至爆管。
    • 案例:某 6 吨燃气锅炉在 20% 额定负荷运行时,因水循环流速从 1.2m/s 降至 0.5m/s,水冷壁下联箱出现结垢过热现象。

    (2)蒸汽品质恶化,过热器安全风险升高

    • 温度波动:超低负荷时,锅炉蒸发量下降,过热器内蒸汽流量减少,而炉膛辐射热降低,导致:
      • 过热蒸汽温度难以维持额定值(可能下降 50~80℃),尤其对于带过热器的锅炉,汽温低于设计值会使蒸汽带水增多,品质变差;
      • 当汽温降至 “技术最低允许负荷” 对应的临界温度时(如低于 400℃),过热器金属壁温可能因蒸汽冷却不足而超温,加速管材老化。
    • 汽水分离问题:负荷降低使锅筒内汽水分离效率下降,蒸汽带水量增加,可能引发汽轮机叶片冲蚀(若用于发电场景)。

    (3)尾部受热面低温腐蚀加剧

    • 露点腐蚀机理:燃气燃烧主要产生 CO₂和 H₂O,但含硫燃气(如天然气含微量 H₂S)或空气中的水分会使排烟中含有酸性气体。正常负荷下,排烟温度(通常 120~180℃)高于酸性气体露点(约 110℃),但超低负荷时:
      • 炉膛温度整体下降,排烟温度可能降至 80~100℃,低于硫酸蒸汽露点(约 110~140℃,取决于硫含量);
      • 酸性蒸汽在空气预热器、省煤器等低温受热面结露,形成硫酸溶液,腐蚀金属壁面(如省煤器钢管壁厚年减薄量可达 0.5mm 以上)。
    • 与燃油锅炉的差异:燃气含硫量通常低于燃油,露点温度较低,但超低负荷时排烟温度降幅更大,仍可能触发腐蚀,且燃气锅炉尾部受热面材质若抗腐蚀能力不足,腐蚀速度可能更快。

    (4)燃烧稳定性破坏,安全隐患增加

    • 燃烧器运行异常:超低负荷时,燃气量与空气量大幅减少,可能导致:
      • 火焰不稳定,出现 “脱火”(火焰脱离燃烧器)或 “回火”(火焰倒灌),引发熄火保护动作;
      • 燃烧不完全,烟气中 CO 含量超标(如从正常的 50ppm 升至 500ppm 以上),既污染环境又可能引发爆炸风险。
    • 氮氧化物(NOx)排放波动:部分锅炉在超低负荷时,因燃烧温度不均匀,可能导致 NOx 排放短期升高(如从 30mg/m³ 升至 80mg/m³),超出环保标准。

    (5)锅炉热效率显著降低,能耗增加

    • 低负荷运行时,锅炉散热损失(如炉墙散热)占比相对增大,热效率可能从 90% 降至 80% 以下;
    • 辅助设备(如引风机、给水泵)仍需维持基本运行,厂用电率上升,综合能耗增加 10%~15%。

    (6)辅机设备寿命缩短

    • 风机、水泵在低负荷时可能进入 “喘振” 区间,产生剧烈振动,加速轴承、叶轮磨损;
    • 燃烧器频繁启停(若采用间歇运行模式),点火电极、电磁阀等部件寿命缩短(如正常寿命 5 万次,低负荷时可能 3 万次即失效)。

    三、燃气锅炉与燃油锅炉超低负荷危害的对比

    危害类型燃气锅炉燃油锅炉
    水循环问题原理相同,自然循环动力下降原理相同,燃油燃烧热负荷波动更明显
    蒸汽品质过热汽温下降,带水量增加过热汽温下降,且燃油雾化不良可能加剧带水
    尾部腐蚀酸性气体主要来自燃气硫分,露点较低燃油硫含量高,露点更高,腐蚀更严重
    燃烧稳定性易脱火 / 回火,CO 排放增加易出现油雾沉积、积碳,引发二次燃烧
    NOx 排放低负荷时可能因燃烧温度不均短暂升高负荷对 NOx 影响相对较小,主要受燃烧方式影响

    四、总结:避免超低负荷运行的核心原则

    燃气锅炉超低负荷运行的危害涵盖安全、效率、设备寿命等多个维度,根本原因在于偏离设计工况导致系统失衡。实际运行中,需通过以下措施规避:


    1. 设定负荷下限(如不低于 40% 额定负荷),通过负荷调度或多台锅炉并联运行实现分载;
    2. 优化燃烧控制(如采用变频风机、比例调节燃气量),维持燃烧稳定性;
    3. 加装尾部受热面防腐措施(如喷涂防腐涂层、设置暖风器提高排烟温度);
    4. 定期监测水质、排烟温度、CO/NOx 浓度等参数,建立超低负荷预警机制。


    严格控制运行负荷在合理范围,是保障燃气锅炉安全经济运行的关键。


    下一篇:没有了