淺談燃煤鍋爐的節(jié)能降耗改造

江西省吉安市華能井岡山電廠運(yùn)行部 熊 偉

淺談燃煤鍋爐的節(jié)能降耗改造

江西省吉安市華能井岡山電廠運(yùn)行部 熊 偉

【摘要】燃煤鍋爐在我國應(yīng)用十分普遍，由于煤炭中往往存在一定量的氮和硫，在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，因此提高鍋爐煤的使用效率，改善鍋爐的節(jié)能效果，對(duì)能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)都有很大的促進(jìn)作用。本文針對(duì)鍋爐在使用過程中熱效率低以及鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)風(fēng)力不匹配的問題，提出了相應(yīng)的解決方案，對(duì)燃煤鍋爐的節(jié)能降耗改造具有一定的借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】鍋爐；節(jié)能降耗；改造

1.概述

燃煤鍋爐作為重要的供暖設(shè)備在北方非常普遍。由于煤炭的大量燃燒，造成北方受二氧化硫、粉塵以及PM2.5的污染嚴(yán)重。長期以來，控制鍋爐燃煤污染的主要手段是脫硫和除塵，這些方法對(duì)污染物排放總量的控制起到了一定的作用，但治理措施的采用造成企業(yè)的生產(chǎn)成本提高了，并且由于技術(shù)本身的局限性，使污染物排放進(jìn)一步減少受到制約，尤其一些缺乏有效治理措施的中小型鍋爐。因此，為了提高燃煤鍋爐的效率，降低污染物的排放，對(duì)燃煤鍋爐進(jìn)行節(jié)能改造是十分必要的，具有達(dá)到經(jīng)濟(jì)和環(huán)境雙向收益的有效措施。

2.燃煤鍋爐存在的常見問題及節(jié)能措施

2.1 以下為燃煤鍋爐存在的主要問題

2.1.1 鍋爐運(yùn)行的熱效率比較低

鍋爐運(yùn)行的熱效率平均水平不能達(dá)到鍋爐熱效率設(shè)計(jì)值。影響鍋爐熱效率不高的主要原因有：

（1）鍋爐供水的質(zhì)量不能滿足鍋爐的相關(guān)設(shè)計(jì)要求，水質(zhì)過硬，導(dǎo)致鍋爐管路內(nèi)壁積結(jié)大量水垢，管路的導(dǎo)熱效果降低，影響鍋爐的加熱效果。［1］

（2）鍋爐內(nèi)部煤炭的燃燒不均勻，在燃燒過程中，鍋爐后排溫度低，前排溫度高。燃煤的揮發(fā)氣體是燃燒的主要成分，絕大部分的焦炭燃燒不充分，火焰溫度低，爐膛內(nèi)的熱輻射效果不理想，固體燃料燃燒不充分造成燃料損失較大，大量未充分燃燒的焦炭被當(dāng)作爐渣被排除遺棄。

（3）在鍋爐的受熱區(qū)域中，輻射面積是29平方米，對(duì)流面積是201平方米，省煤器為171平方米，省煤器占換熱面積的比例還是比較高的，如今鍋爐的省煤器是后配設(shè)施，熱能的回收只有一部分，但鍋爐排除的煙霧仍有很高的余熱，仍有比較大的熱損失。

（4）引風(fēng)機(jī)的功率提高，鍋爐安裝省煤器后，煙氣的流量恢復(fù)到設(shè)計(jì)值，爐內(nèi)引鳳總流量升高，爐膛內(nèi)溫度由于空氣流動(dòng)量增加而降低，容易造成后排焦炭燃燒不充分，并且氣態(tài)燃料的燃燒損失也會(huì)加大。［2］

可見，固態(tài)和氣態(tài)燃料的不充分燃燒是導(dǎo)致鍋爐熱效率低的主因，燃料的不充分燃燒受燃料特性、燃燒方法、鍋爐結(jié)構(gòu)、爐膛空氣系數(shù)、爐膛溫度等因素影響。

2.1.2 鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的風(fēng)力輸出不匹配

沒有加裝省煤裝置的鍋爐在運(yùn)行過程中，引風(fēng)機(jī)會(huì)將高溫?zé)煔庵苯优懦?，增大了排煙的熱量損失，引風(fēng)機(jī)排煙溫度遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)使用溫度，導(dǎo)致煙氣總體積加大，引風(fēng)機(jī)的功率消耗提升，造成電機(jī)過載運(yùn)行，為保證鍋爐正常工作，引風(fēng)機(jī)電機(jī)必須加大功率。而當(dāng)鍋爐加裝省煤器后，引風(fēng)機(jī)的排煙溫度下降，煙氣總量也降低了，引風(fēng)機(jī)恢復(fù)到設(shè)計(jì)工作狀態(tài)，電機(jī)的功率消耗降低，此時(shí)引風(fēng)機(jī)電機(jī)功率過大，造成電能的損失。另外，如果鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī) 不能合理控制，會(huì)導(dǎo)致鍋爐空氣過剩系數(shù)變大，使?fàn)t膛溫度降低，氣體燃燒不充分，造成燃料和熱能的損失。

2.2 鍋爐節(jié)能改造措施

2.2.1 湍流循環(huán)燃爐芯板改造方案

將專用的帶有大量七孔的爐芯板縱向排布在爐膛兩側(cè)，引導(dǎo)煙氣的橫向流動(dòng)，將引風(fēng)機(jī)出口煙氣引導(dǎo)到爐芯板下方，在鍋爐內(nèi)部形成閉合的煙氣循環(huán)通路。當(dāng)鍋爐的二次風(fēng)通過爐芯板進(jìn)入鍋爐燃燒室，二次風(fēng)會(huì)對(duì)火焰中的氣體可燃物造成沖擊，將燃燒火焰打碎，加寬火焰前端的燃燒區(qū)域。燃燒面積的大大增加，燃燒強(qiáng)度也提高了，燃燒熱能增加，燃料燃燒變的更加充分，燃燒效率得到提升。

2.2.2 鍋爐燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)改造

提高鍋爐的自動(dòng)控制水平，引入計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)。對(duì)鍋爐進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，自動(dòng)運(yùn)算鍋爐的最優(yōu)風(fēng)煤比，并進(jìn)行自學(xué)習(xí)，根據(jù)自學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)煤比控制，監(jiān)測送風(fēng)攝動(dòng)信號(hào)分析風(fēng)煤比是否滿足要求，并對(duì)引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行微調(diào)，爭取實(shí)現(xiàn)風(fēng)煤比的最佳狀態(tài)。即無論增大或減小送風(fēng)都不能室爐膛溫度進(jìn)一步提高，則說明風(fēng)煤比已經(jīng)達(dá)到最佳。［3］該方案具有自適應(yīng)性，能夠適應(yīng)鍋爐燃燒的各種情況。

3.結(jié)論

本文從影響鍋爐燃燒效率的因素入手，對(duì)提高鍋爐燃燒效率的方案進(jìn)行了介紹，對(duì)提高煤炭的燃燒效率，減少污染物的排放具有具有極大的促進(jìn)作用，滿足了鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益兩方面的要求，使企業(yè)的整體效益大大提高。本文的節(jié)能技術(shù)簡單使用，利于推廣，對(duì)鍋爐節(jié)能減排工作具有一定的實(shí)踐意義。

參考文獻(xiàn)

［1］潘曉峰，趙革，鄧華.煤炭加工與綜合利用［J］.環(huán)保型燃煤鍋爐的節(jié)能效果分析，2008（2）.

［2］劉捷.談燃煤鍋爐供熱存在的問題及節(jié)能技術(shù)［J］.民營科技，2009（9）.

［3］岳志娟.75t/h循環(huán)流化床鍋爐改造技術(shù)分析［J］.熱電技術(shù)，2009（2）.

作者簡介：

熊偉（1983—），男，湖南岳陽人，大學(xué)本科，運(yùn)行主值班員，主要從事集控運(yùn)行鍋爐燃燒調(diào)整與節(jié)能方面的工作。