鍋爐工程中燃煤對(duì)熱效率的影響與改進(jìn)措施

張昕

摘 要：鍋爐燃煤是現(xiàn)在供熱和發(fā)電的主要形式，與人們的生活息息相關(guān)。但是在現(xiàn)在的鍋爐燃煤中鍋爐熱效率并不高，主要原因有燃煤的粒度、濕度、質(zhì)量的不達(dá)標(biāo)，還有鍋爐本身也存在一些問(wèn)題，造成熱量流失。針對(duì)這些影響熱效率的因素應(yīng)當(dāng)從確保燃煤質(zhì)量、改進(jìn)和維修鍋爐、減少其它環(huán)節(jié)熱損失著手，使燃煤利用效率更高，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

關(guān)鍵詞：鍋爐燃煤；熱效率；影響因素；改進(jìn)措施

隨著我國(guó)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和城市化各方面的不斷向前推進(jìn)，對(duì)熱能的需求也與日俱增。在現(xiàn)階段，供暖、發(fā)電等多是靠鍋爐燃煤提供熱量。但現(xiàn)在鍋爐的熱效率還不是特別高，這其中鍋爐燃煤就對(duì)鍋爐熱效率有重要影響。提高鍋爐燃煤的熱效率可以有效節(jié)約成本，提高資源利用率。下面是對(duì)影響鍋爐燃煤熱效率的原因分析及改進(jìn)措施的一個(gè)探討。

1 鍋爐燃煤對(duì)鍋爐熱效率的影響

煤是鍋爐發(fā)電、供熱的主要原料，在鍋爐燃煤過(guò)程中會(huì)有很多因素對(duì)鍋爐的熱效率產(chǎn)生影響，主要有燃煤方面的因素，包括燃煤的顆粒的大小、燃煤的濕度、燃煤的質(zhì)量；另一方面是鍋爐的構(gòu)造方面的因素，比如鍋爐的排煙溫度、排煙處過(guò)量空氣系數(shù)、固體未完全燃燒熱損失、灰渣物理熱損失等方面。這些方面都直接或間接影響互了鍋爐熱效率，導(dǎo)致了熱量的損失。

1.1 燃煤對(duì)鍋爐熱效率的影響

煤炭是鍋爐的主要燃燒原料，煤炭各方面的因素會(huì)對(duì)鍋爐熱效率產(chǎn)生影響。首先是燃煤的粒度，燃煤顆粒的大小直接影響到煤炭是否能充分燃燒，在煤炭粒度的選擇上也要根據(jù)鍋爐的設(shè)備類型進(jìn)行相應(yīng)選擇。一般情況下，循環(huán)倍率高的鍋爐適宜選擇粒度比較小的燃煤，對(duì)于循環(huán)倍率低的鍋爐則要選擇那種大粒徑的燃煤。如果鍋爐具有埋管流化床，就可以選擇粒度大的燃煤，因?yàn)檫@樣的鍋爐在其燃燒室下部有較多的埋管布置，燃燒室的受熱面大，能吸收更多的熱量，粒度大的燃煤也可以釋放出更多的熱量。燃煤粒度較最優(yōu)粒度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響到煤炭熱量的釋放，同時(shí)也會(huì)影響鍋爐的熱效率。過(guò)大會(huì)導(dǎo)致料床高溫結(jié)渣，過(guò)小則會(huì)使鍋爐吹出的細(xì)顆粒增多，帶走部分熱量。所以要使燃煤的粒度最優(yōu)化，充分保證燃煤熱量的釋放和鍋爐熱量的吸收。

燃煤對(duì)鍋爐熱效率產(chǎn)生影響另一個(gè)因素是燃煤的濕度，當(dāng)燃煤濕度適宜時(shí)，煤粉可以利用其自身所擁有的濕度相互聚集在一起，可以使燃煤的粒度增加，同時(shí)較為適宜的燃煤濕度也可以使混入飛灰中的燃煤減少，可以減少飛灰的損失率。如果燃煤的濕度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)使鍋爐的熱效率降低，如果濕度過(guò)大則會(huì)在燃燒過(guò)程中吸收部分熱量，造成熱量損失；濕度過(guò)小，會(huì)造成粉灰增加，帶走部分熱量。所以在選擇燃煤時(shí)也要格外注意燃煤的濕度，使其保持在一個(gè)最佳的濕度。

燃煤的質(zhì)量也對(duì)鍋爐熱效率有重要影響。質(zhì)量好的燃煤在燃燒過(guò)程中可以釋放出更多的熱量。對(duì)于一些質(zhì)量稍差的燃煤，其自身會(huì)含有較多雜質(zhì)，比如硫、氮等元素，這些元素在燃煤的燃燒過(guò)程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不僅會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，也會(huì)使鍋爐的熱效率降低。質(zhì)量好的煤一般燃燒效率高，并且也可以燃燒得更充分，不會(huì)排出過(guò)多有害氣體，可以有效提高鍋爐的熱效率。

1.2 鍋爐對(duì)鍋爐熱效率的影響

鍋爐自身的狀況也會(huì)對(duì)鍋爐的熱效率產(chǎn)生影響。首先是排煙溫度，影響排煙溫度的因素主要就是鍋爐的構(gòu)造，如果鍋爐中的耗鋼量不夠，受熱面的布置達(dá)不到要求就會(huì)影響到排煙溫度。另外就是鍋爐爐膛積灰、結(jié)焦，這些原因使受熱面管吸收熱量的能力降低，從而使得排煙溫度升高。對(duì)排煙溫度產(chǎn)生影響的還有鍋爐爐膛內(nèi)隔煙墻，爐膛內(nèi)隔煙墻的損壞會(huì)使煙氣走短路，高溫?zé)煔馀c受熱面管子不能完全沖刷，從而導(dǎo)致了排煙溫度過(guò)高。由于鍋爐構(gòu)造的原因還會(huì)導(dǎo)致氣體未完全燃燒帶來(lái)熱損失。氣體未完全燃燒的原因主要是爐膛過(guò)剩空氣多，還有就是爐膛的溫度比較低，當(dāng)爐膛溫度低于900度時(shí)，一些氣體很難燃燒，比如一氧化碳等氣體。如果爐膛內(nèi)的混合情況不好也會(huì)導(dǎo)致一些氣體不能完全燃燒，使鍋爐熱效率降低。

1.3 其他原因

除了燃煤和鍋爐對(duì)鍋爐熱效率產(chǎn)生影響外，其他因素也會(huì)對(duì)鍋爐熱效率產(chǎn)生影響，主要有固體未完全燃燒帶來(lái)的熱損失、散熱損失、灰渣物理熱損失等，這些因素也會(huì)使很大一部分熱量損失。比如固體未完全燃燒帶來(lái)的熱損失，燃煤由于粒度、濕度等原因的影響，在燃燒過(guò)程中會(huì)有一部分不能完全燃燒，這就勢(shì)必會(huì)影響整體的熱效率，這部分未燃燒的固體不僅不能很好的產(chǎn)生熱量，同時(shí)也帶走了部分熱量，使熱效率降低。還有散熱損失，散熱損失多是受鍋爐的材料和結(jié)構(gòu)的影響，有的爐墻材料可以起到很好的隔熱作用，能有效防止熱量散失，但有的隔熱效果比較差的材料就會(huì)造成熱量的損失。另外鍋爐外表面溫度和環(huán)境溫度也影響散熱，如果鍋爐外溫度不是特別低就可以有效減少熱損耗，如果鍋爐外溫度過(guò)低則會(huì)使熱量損失變大。

2 提高鍋爐燃煤熱效率的改進(jìn)措施

2.1 保證燃煤的達(dá)標(biāo)

上邊論述影響鍋爐熱效率的因素中，燃煤是一個(gè)很主要的原因，從燃煤的粒度、濕度、質(zhì)量等方面都對(duì)鍋爐熱效率有重要影響。所以為了提高鍋爐燃煤熱效率必須保證燃煤的各個(gè)方面都能達(dá)標(biāo)，都能符合標(biāo)準(zhǔn)。首先是燃煤的粒度，在燃煤粒度的選擇上要視具體情況而定，燃煤粒度的選擇往往跟鍋爐的構(gòu)造有關(guān)，有的鍋爐適宜用粒度大的燃煤，有的則適合用粒度小的燃煤，根據(jù)實(shí)際情況加以選擇，提高熱效率。另外對(duì)燃煤濕度和質(zhì)量的選擇上，盡量選擇濕度適宜的燃煤，對(duì)于濕度過(guò)大或過(guò)小的燃煤要進(jìn)行處理之后再使用，使之符合標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量上，選取那些熱量高，含雜質(zhì)少的燃煤，這些煤可以充分燃燒，能釋放出更多的熱量，同時(shí)也可以有效減少有害氣體的產(chǎn)生。燃煤各方面達(dá)標(biāo)，鍋爐熱效率才能得到有效提高。

2.2 對(duì)鍋爐加以改造和維護(hù)

鍋爐自身對(duì)熱效率也有重大影響，所以這就要求對(duì)鍋爐的部分構(gòu)造進(jìn)行改造，同時(shí)對(duì)其日常運(yùn)行不斷加以維護(hù)，努力提高其熱效率。上邊介紹到排煙溫度高跟鍋爐有一定關(guān)系，對(duì)于這種情況就要對(duì)鍋爐鼓引風(fēng)做一下調(diào)整，保持爐膛內(nèi)負(fù)壓在一定范圍內(nèi)。還要對(duì)鍋爐尾部受熱面和煙道進(jìn)行定期檢測(cè)，保證其密封嚴(yán)密。氣體未完全燃燒造成的熱損失跟鍋爐也有一定關(guān)系，這就需要鍋爐內(nèi)部有足夠的氧氣，保證其他可燃?xì)怏w可以充分燃燒。還可以對(duì)給煤和燃燒系統(tǒng)進(jìn)行改造，可以采用分層給煤機(jī)，改變爐拱形狀和尺寸，使拱區(qū)空間設(shè)計(jì)更加合理。除了對(duì)鍋爐進(jìn)行合理改造外還應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行定期維護(hù)，可以安排專業(yè)技術(shù)人員對(duì)鍋爐進(jìn)行定期檢查，確保鍋爐各個(gè)部分都運(yùn)行良好，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)搶修。

2.3 減少其他環(huán)節(jié)熱量損失

鍋爐燃煤過(guò)程中，還有一些細(xì)小環(huán)節(jié)出現(xiàn)熱量損失，比如散熱損失、灰渣物理熱損失等，針對(duì)這些情況，也要積極采取有效措施。散熱方面要選用保溫性能好的材質(zhì)，減少熱量損耗。對(duì)于灰渣物理熱損失則要采取灰分低的燃料，控制爐排的速度，使?fàn)t渣在鍋爐內(nèi)盡量保留的時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)，減少熱損耗。

3 結(jié)束語(yǔ)

從上面的論述可以看到影響鍋爐燃煤熱效率的因素是多樣的，針對(duì)這些影響因素要有針對(duì)性的制定對(duì)策予以解決。鍋爐燃煤熱效率的提高可以有效的節(jié)約成本，也可以使燃煤的利用率得到提高。所以要盡可能提高鍋爐熱效率，使經(jīng)濟(jì)效益得到提高。

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