提高鍋爐燃燒熱效率的途徑

葉 歡(哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司 黑龍江 哈爾濱 150046)

提高鍋爐燃燒熱效率的途徑

葉 歡
(哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司 黑龍江 哈爾濱 150046)

鍋爐作為能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，在人們生活和工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用，尤其是在電站等工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。鍋爐燃燒熱效率直接影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以應(yīng)該加強(qiáng)這方面的研究。在鍋爐運(yùn)行的過程中，鍋爐自身的性能以及結(jié)構(gòu)會對熱效率有所影響，同時企業(yè)的運(yùn)行管理方式、煤種的選擇、設(shè)備維護(hù)等也會對鍋爐燃燒熱效率有所影響。所以應(yīng)該對鍋爐的實際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，找出影響的主要因素，然后有針對性的進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)，從而提高鍋爐燃燒熱效率，最終提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

鍋爐；熱效率；燃燒；維護(hù)；節(jié)能

鍋爐主要是通過燃燒燃料，將輸入的化學(xué)能、電能經(jīng)過轉(zhuǎn)換，從而輸出蒸汽、高溫水或者有機(jī)熱載體的熱能，為人民生活以及工業(yè)生產(chǎn)提供重要的能量。而鍋爐的燃燒熱效率，不僅關(guān)系到企業(yè)的生產(chǎn)效率，如果鍋爐設(shè)備運(yùn)行不當(dāng)，還會對設(shè)備產(chǎn)生不同程度的損害以及產(chǎn)生大量的損耗，增加生產(chǎn)成本，所以提高鍋爐燃燒熱效率對企業(yè)而言具有重要的意義。通過提高燃料完全燃燒，降低排煙熱損失以及改善燃煤質(zhì)量等措施來提高燃燒熱效率，從而確保熱量輸入與輸出處于平衡狀態(tài)，減少熱量損耗，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

1、保證鍋爐燃煤質(zhì)量

燃煤是鍋爐運(yùn)行中的重要原料，通過燃燒煤炭釋放能量而獲取熱能，所以燃煤的質(zhì)量直接關(guān)系到鍋爐燃燒熱效率。因為燃煤中的物質(zhì)含量不同，會因為燃煤本身的揮發(fā)分、灰分、硫分以及含水量的成分比例不同，而導(dǎo)致其完全燃燒的程度存在一定的差異，并且在燃燒后所釋放的物質(zhì)會對受熱面以及其他設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)有很大的影響，所以應(yīng)該嚴(yán)格控制燃煤質(zhì)量，這是從源頭上控制燃燒熱效率的重要途徑。所以應(yīng)該根據(jù)電站鍋爐的運(yùn)行特點，選擇適宜的煤種，通過對現(xiàn)有的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，了解煤種存在的不足，進(jìn)而調(diào)整煤種結(jié)構(gòu)，提高鍋爐燃燒熱效率。

2、對鍋爐自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)

鍋爐自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷是影響燃燒熱效率的重要因素，比如說爐膛的容積較小，就會縮小燃煤在爐膛內(nèi)部接觸氧氣的面積，不僅延長燃燒過程，并且會導(dǎo)致不完全燃燒，從而降低燃燒熱效率。如果受熱面中煙風(fēng)道的長度、管徑以及形狀等設(shè)計不合理，就會影響到熱能的傳送，并且降低排煙溫度，從而影響到燃燒熱效率。所以針對鍋爐自身結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷的問題，可以根據(jù)鍋爐實際運(yùn)行中的燃燒狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，一方面企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自身生產(chǎn)需求選擇適宜的鍋爐型號，盡量避免鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行，另一方面對鍋爐運(yùn)行過程中的煙風(fēng)道系統(tǒng)進(jìn)行性能監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)不合理的地方及時改進(jìn)，從而提高鍋爐燃燒熱效率。

3、提高固體完全燃燒效率

在固態(tài)排渣煤粉爐中，飛灰中含碳量的比例越大，熱能損失就越大，所以可以通過控制飛灰中含碳量的比例來提高完全燃燒的效率，從而減少熱能損失。首先，應(yīng)該調(diào)整燃燒工況，爐膛內(nèi)的燃燒溫度會影響到完全燃燒的程度，如果溫度較低就無法達(dá)到煤粉的點燃條件，由此會推遲燃燒，并且不能夠充分燃燒，導(dǎo)致飛灰中碳含量增加。所以對于這種情況應(yīng)該合理調(diào)整爐膛的溫度，為煤粉的充分燃燒提供有利的條件。同時還應(yīng)該合理控制燃燒器的風(fēng)率配比，使燃燒處于最佳狀態(tài)，從而提高完全燃燒的效率。其次，煤粉的細(xì)度也是影響完全燃燒的重要因素，煤粉太粗，燃燒后可燃物的含量越大，而煤粉太細(xì)，又會導(dǎo)致受熱面結(jié)渣，所以應(yīng)該合理控制煤粉的細(xì)度。再次，合理控制燃油、燃?xì)鉁囟?，可通過設(shè)置燃油、燃?xì)饧訜崞?，對油氣進(jìn)行預(yù)熱，使燃料充分燃燒，減少飛灰含碳量，從而提高鍋爐熱效率。

4、降低排煙熱損失

4.1 煤粉燃燒器運(yùn)行合理

鍋爐的燃燒器沿爐膛高度布置，一次風(fēng)粉噴口有數(shù)層，當(dāng)鍋爐負(fù)荷發(fā)生變動時，根據(jù)鍋爐的運(yùn)行狀況，合理地投停不同層次的燃燒器，會對排煙溫度有所影響，在鍋爐正常運(yùn)行的情況下，一般下層燃燒器先投用，這樣可使排煙溫度和爐膛出口溫度保持正常。

4.2 減少受熱面積灰和結(jié)渣

受熱面是鍋爐運(yùn)行過程中進(jìn)行熱交換的重要介質(zhì)，所以受熱面的面積以及表面工況決定了熱量轉(zhuǎn)換的效率。在燃煤燃燒過程中，會產(chǎn)生大量的硫以及灰渣等物質(zhì)，在煙風(fēng)道系統(tǒng)運(yùn)行過程中，會因為各種因素而導(dǎo)致受熱面出現(xiàn)積灰和結(jié)渣，而由于這些物質(zhì)的傳熱系數(shù)較小，所以會降低熱量轉(zhuǎn)換率，排煙溫度較高，大量的熱能就會隨煙氣排出，降低熱效率。對于這種情況，首先應(yīng)該改善燃煤質(zhì)量并且對燃煤進(jìn)行脫硫處理，減少燃燒過程中硫物質(zhì)的產(chǎn)生。其次，合理控制煙風(fēng)系統(tǒng)中的風(fēng)速，減少煙氣中攜帶的煙塵對受熱面的沖擊，避免受熱面中局部溫度過高的現(xiàn)象，從而減少受熱面積灰和結(jié)渣現(xiàn)象的產(chǎn)生，提高熱量傳輸效率。再次，要定期清理受熱面上的積灰和結(jié)渣，減少因為積灰和結(jié)渣而帶來的熱能損失，從而降低排煙溫度，減少排煙造成的熱損失。

4.3 降低給水溫度的影響

如果鍋爐給水溫度降低，將會增大省煤器傳熱溫壓，省煤器吸熱量增大，在同等燃料量情況下使排煙溫度下降。但是，如果鍋爐蒸發(fā)量保持不變，因為省煤器出口水溫下降，蒸發(fā)受熱面所需熱量增大，就需增加燃料量，使鍋爐各部煙溫升高。這樣，排煙溫度受到燃料量增加和給水溫度下降兩方面的影響。一般情況下，如果鍋爐負(fù)荷保持穩(wěn)定，給水溫度降低，排煙溫度將會降低。但這種方法并不可取，因為排煙溫度降低雖然提高鍋爐效率，但由于汽輪機(jī)抽汽量減少，電廠的熱經(jīng)濟(jì)性隨之降低。電廠的熱力系統(tǒng)，可通過設(shè)置高、低壓加熱器來提高給水溫度，從而提高鍋爐熱效率。

4.4 控制送風(fēng)機(jī)入口空氣溫度

鍋爐運(yùn)行中，送風(fēng)機(jī)入口空氣溫度必須保持合理，如果高于正常值時，空氣預(yù)熱器的傳熱溫壓降低，傳熱量減小，排煙溫度升高，當(dāng)送風(fēng)機(jī)入口風(fēng)溫超過設(shè)計值較多時，會使空氣預(yù)熱器出口風(fēng)溫升高，爐膛內(nèi)燃料燃燒更充分，爐內(nèi)煙氣溫度升高，導(dǎo)致排煙溫度升高。鍋爐運(yùn)行中必須合理分析入爐空氣溫度變化與排煙溫度變化的關(guān)系，及其對鍋爐熱經(jīng)濟(jì)性的影響，保持鍋爐最佳運(yùn)行狀態(tài)。

4.5 減少過量空氣系數(shù)

鍋爐燃燒過程中生成大量的煙氣，排出煙氣量的大小，與鍋爐的漏風(fēng)量及爐內(nèi)過量空氣系數(shù)有很大關(guān)系。鍋爐密封較好，可以減少漏風(fēng)量。但是燃料的燃燒和送入爐膛的總風(fēng)量密切相關(guān)，保證燃燒正常的情況下，盡量降低送入鍋爐的過剩空氣量。過量空氣系數(shù)過大，將會影響鍋爐燃燒效果，增加排煙量，降低熱效率。

5、結(jié)束語

鍋爐燃燒熱效率是評價鍋爐運(yùn)行性能的重要指標(biāo)，同時也對企業(yè)生產(chǎn)具有重要的影響。如果熱效率較低，不僅會增加生產(chǎn)成本，并且會降低生產(chǎn)效率，進(jìn)而影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。所以需要根據(jù)鍋爐運(yùn)行的實際狀況，有針對性的進(jìn)行改進(jìn)，從運(yùn)行管理以及技術(shù)改造兩方面進(jìn)行完善。加強(qiáng)對工作人員的業(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求操作，提高鍋爐運(yùn)行工況。對于存在的技術(shù)問題進(jìn)行技術(shù)改造，在硬件方面保證燃燒效率。平時加強(qiáng)對鍋爐以及相關(guān)設(shè)備的維護(hù)，確保其處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，最大限度的發(fā)揮鍋爐的性能，從而為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

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TU714

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1007-6344（2016）06-0260-01