浅析影响燃煤锅炉热效率的原因

浅析影响燃煤锅炉热效率的原因

周庆杰

国电赤峰化工有限公司024000

摘要：随着经济的发展和社会的进步，人们越发的重视节能与环保工作，通过提升锅炉热效率，可以显著提升煤炭的有效利用率，减少废气和废渣的产生量，更好的保护生态环境。本文对影响燃煤锅炉热效率的原因进行了分析，然后在此基础上提出了有针对性的策略，旨在提升锅炉运行效率，缓解日益严重的能源危机。

关键词：燃煤锅炉；热效率；应对策略

引言

目前，我国很多工业生产和人们的生活都还需要大量的煤炭作为动力来源，利用煤炭的燃烧来获取相应的能源和动力，但是所使用的锅炉设备在运行中会受到一些不良因素的影响，致使燃煤不充分，造成煤炭资源浪费，没有达到预期的使用率，这就加剧了能源消耗和浪费，因此提升热效率这项关键性指标就成为当前锅炉设备研究工作中的重点，提升热效率对于节约能源和保护环境都具有十分重要的作用和意义。

1.燃煤锅炉概述

燃煤锅炉是一种常见的能量转换设备，在现代企业中的地位举足轻重。锅炉热效率的高低直接影响锅炉的运行成本，其为判断锅炉运行状况好坏的重要性能指标。所以有必要对锅炉的热效率进行认真的分析，为锅炉在日常运行中有效降低成本、节约能源提供参考。

锅炉燃烧系统通常由制粉及送粉系统、烟风系统、点火系统及渣油和燃气系统组成。锅炉正常运行时，根据能量守恒定律，进入锅炉的总热量应当等于锅炉送出的总热量。由于进入锅炉内的燃料不会全部燃烧放热,而且产生的蒸汽也不会吸收炉内燃料燃烧产生的全部热量，这样运行中的锅炉输出的热量由有效利用热和各项热损失两个方面组成。其中，锅炉产生蒸汽和加热蒸汽所用的热量为有效利用热，各项热损失则为燃烧和传热过程中以不同方式损失的热量。先前的研究已经表明，在影响锅炉热损失的各种原因中，排烟损失和机械不完全燃烧是燃煤锅炉的各项热损失当中所占比例最大的两项，分别占锅炉全部输入热量的7%-8%和1%-2%。化学不完全燃烧损失、散热损失、灰渣物理热损失只占很少份额。所以控制排烟损失、机械不完全燃烧的损失量应为研究锅炉热效率时的重点。

2.影响锅炉设备热效率的主要因素及其成因分析

2.1排烟过程中的能量损失

锅炉设备在燃煤期间会排放出大量气体，在这些烟气被排出的过程中，会从锅炉设备中带走很多的热量，造成很大的能量损失，为计算和评估所造成的能量损失，关键是要看烟气的排量以及排放过过程中烟气的温度指标，这两个因素是分析烟气排放能量损耗的关键性指标，而且都与热能的损耗量呈现正相关的紧密联系。研究人员在搜集锅炉设备排烟过程中运行数据参数后，经过分析和整理可以看出，在燃煤期间锅炉内部的火焰如果中心位置的温度指标过高，所选用的煤炭质量和规格不适应这套燃煤设备，或者在受热过程中出现缝隙导致漏风等情况都是导致烟气排放时温度较高的主要原因。这是从烟气排放的温度方面做出的分析，从其烟气排量的角度来分析，造成排量过大的关键原因之一就是煤炭燃料的湿度很大，一经燃烧会造成大量水分蒸发，融合煤炭燃烧产生的烟气，混合起来就在很大程度上增加了烟气的排量。此外，锅炉设备本身在燃煤过程中出现漏风的异常情况，导致燃煤期间大量空气进入锅炉内部，极大的提高了烟气的排量，而且在长期的使用过程中，锅炉内部会积累下很多的煤渣和炉灰，如果不能够及时清理掉，那么在燃煤时就会加大煤炭的消耗，热能量转化的效率就会下降，并且烟气的排量会显著上升，不利于合理利用煤炭资源，会造成很大的资源浪费，因此在日常工作中要定期及时清理炉灰和残渣。

2.2燃煤的不充分燃烧

锅炉设备所需要的能量源是依靠燃煤产生的热能转化而来的，但是因为煤粉本身的细度较高，并且在燃煤期间所配给的风速较低的情况下，煤粉在燃烧时就不能达到充分的标准，燃烧不充分所产生的飞灰之中就会含有很多可燃物质，机械式的不完全燃烧就是这种情况下造成的，而且会造成热量的大量损耗和浪费，但是如果所选用的煤粉的细度太小的话，尽管能够达到充分的目标，可是会造成燃烧面积也就是受热面之上出现结焦的问题，很快会形成一层飞灰，如果不能及时地清理排除，那么就会加大热量传递和转换的阻碍，使得热转化的效率迅速降低，同时这些细度很小的煤粉也会对锅炉内部的制粉装置造成很大的电能损耗，而且会加剧锅炉内关键装置的老化速度，提升维护和保养的成本费用，并且会产生更多的废弃物质和杂志，对于整个锅炉设备而言，会产生很不利的影响，而且这种不良影响会随着使用时间的延长而愈加严重。

3.提升燃煤锅炉热效率的具体策略

通过对热效率影响因素的详细分析和阐述，我们知道了降低热效率并出现热损耗的具体原因所在，并且分析其具体的关键性影响因素包含哪些方面，这都为我们科学的处理和解决锅炉设备燃煤热效率问题提供了具有明显针对性的思路，因此我们要重点把握解决问题的要点和正确方向，采取科学的应对策略来提升热效率。

3.1调整燃煤锅炉的排烟温度

锅炉在运行过程中，如果选择较低的排烟温度可以降低锅炉排烟热损失，对于节省运行费用和提高锅炉热效率有积极的影响。尤其在大中容量锅炉中，燃料消耗量大，出于经济方面的考虑，烟道受热面的传热温压设计的较小，通常选取较低的排烟温度。然而较低的排烟温度会使得烟气和工质的传热温压减小，为了保证产出合格的蒸汽就需增大传热面积，增大金属消耗和设备的初投资。另外，确定合理的排烟温度还要考虑低温受热面工作的安全性。较低的排烟温度会使得低温受热面烟气侧的水蒸气和三氧化硫凝结形成硫酸，腐蚀金属材料，也会促使沉积在烟道上的疏松灰水泥化，不仅增大了传热热阻，而且会增大烟气的流动阻力，严重会导致引风机压头不足而被迫减少锅炉出力，从而降低锅炉的经济指标。此外，出于环保的需要，为了减少灰尘的排放量，大型燃煤锅炉通常在尾部烟道后安装除尘器。较低的排烟温度会导致电除尘器和布袋除尘器运行异常，不仅会降低除尘效率，而且危及锅炉的安全运行。

3.2选择合理的过量空气系数

保证燃料稳定燃烧、减少锅炉的排烟热损失及机械不完全燃烧是过量空气系数的选取的基本原则。对于燃煤锅炉来说，由于它的燃料的着火和燃尽过程比较困难，提供较大量的过热空气系数可以有效帮助燃煤燃尽，提高锅炉的热效率，所以燃煤锅炉中的过量空气系数通常较大。过大的过量空气系数虽然会在一定范围内可以明显减少机械不完全燃烧热损失，但会增加排烟量和降低排烟温度从而增加排烟热损失，如果的增加量大于减少量，就会减少锅炉的热效率。此外对于采用了SNCR（非选择性还原脱硝）技术的燃煤锅炉，为了保证炉膛内不同的燃烧区域温度控制在900℃和1100℃的最佳燃烧温度范围内，应根据实际的运行情况，合理调配的一次风、二次风、ROFA风和SOFA风，在满足达到较高脱硝效率的情况下，选择对锅炉机组热损失最小、效率最高的过量空气系数。

4.结语

为了保证锅炉能够在日常运行中达到较高的热效率，操作人员应根据用气单位的实际需要及时调整锅炉的运行工况，认真执行操作规程，做好按时检查各个看火孔、人孔门、检查门是否关闭，水封槽液位是否合理，烟道和炉膛吹灰是否全面及时等工作。此外，应保证锅炉的日常检维修工作质量，及时修复锅炉本体及烟道的保温破损，减小散热损失和漏风量，也非常有利于提高燃煤锅炉热效率。

参考文献

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