影响燃煤锅炉热效率的原因分析

影响燃煤锅炉热效率的原因分析

仲海涛

华电江苏能源有限公司，江苏省，212400

摘要: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。

关键词:燃煤锅炉;热效率;影响因素;对策分析

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。

1燃煤锅炉

1.1概述

燃煤锅炉产生能源的流程是:煤炭在锅炉中点燃，锅炉收集煤炭释放出的热能，将热能输送至能源转换装置，热能变成其他能源储存起来，剩余热能还可供暖。燃煤锅炉能够有效利用煤炭资源，实现能源在工业生产中有着十分重要的意义。而燃煤锅炉的热效率指的是煤炭燃烧产生热能的转换率，可以起到衡量锅炉运转效率及质量的作用。燃煤锅炉的热效率可以通过对锅炉的结构设计和煤炭质量、湿度等因素进行调整，若能够有效地提升热效率，那么将能极大程度上减少燃煤锅炉运转过程中所消耗的资源，大大的节约了成本，同时还可控制对环境的污染，不仅提高了企业的综合效益，还能为国家社会的发展作出贡献。

1.2影响因素及热效率

在燃煤锅炉理论设计热能转化率可达到惊人的百分之百，实际应用中会有许许多多的影响因素导致热能的流失和损耗，无法让热能转化率达到预期。影响燃煤锅炉热效率的主要因素有:锅炉中煤炭的燃烧不充分，热能不能被完全释放;在热能输送过程中，蒸汽再生的方式不能将热能全部运输至转换设备，过程中始终会存在热能的损耗和流失。为此技术人员一直在致力于降低热能的损耗，提升煤炭利用率的深入研究。

2影响燃煤锅炉热效率的原因

2.1烟气排放会损失大量的热能

烟气排放是燃煤锅炉运转过程中的一项必要程序，烟气能够带走大量的热能，烟气排出的过程也是热能损失的过程，烟气的排出与热能的损失呈正相关的趋势。烟气产生的原因有:①煤炭燃烧的温度不适合当前的煤炭种类，且燃烧中心与周边的温度不均匀，导致在燃煤过程中出现诸多空隙，使烟气大量产生并带有巨大热能;②当煤炭带有大量水分时，烟气也会大量产生，因为水分吸收热能变成水蒸气，水蒸气与未能充分燃烧的煤炭微尘混合就成了烟气，而且是水分的存在能够加大热能的流失;③锅炉有漏洞，燃煤过程中发生漏风，空气进入会让燃煤锅炉产生更多的烟气。这种情况下，对锅炉的损害极为严重，在长时间的使用中锅炉会附着大量煤炭残渣，反过来还会影响锅炉中煤炭的燃烧，加重烟气的产生，增加热能的损耗，降低热效率。

2.2煤炭未能充分燃烧

在燃煤锅炉运转过程中，煤炭的状态能够极大程度上影响热能转换率，过细过粗的煤炭都会导致燃烧的不充分，从而影响热效率。①煤炭颗粒感较重，煤炭颗粒与空气充分混合并燃烧，留有未完全燃烧的细微煤粉，达不到百分百的煤炭利用，从而导致热能的流失和损耗。②煤炭粉末过于细腻时，虽然煤炭可以充分与空气混合并燃烧完全，但燃烧表面会因为过高的温度形成焦面，飞灰堆积后会在煤炭粉末表面形成阻燃面，使其下面的煤炭粉末得不到燃烧，煤炭热能释放不完全，降低了燃煤锅炉的热效率。③细腻的煤炭粉末的形成需要更多能源的消耗，还会加快研磨设备的磨损速度，导致维修养护成本增加。

2.3煤炭质量不良

煤炭的质量是影响燃煤锅炉运转的主要因素之一，因此燃煤锅炉运转过程中对煤炭质量有着相当严格的规定，相关人员需要在煤炭采购过程以及进行生产燃烧环节之前实行严苛的监控筛选程序，以保证煤炭的质量。煤炭质量不良可能会造成极大的危害和事故，比如将原煤矿未处理便直接投入燃煤锅炉，那么原煤矿中含有的大量硫、氮在高温下与氧发生反应，会产生二氧化硫、一氧化氮等对自然生态环境有害的气体。有害气体的反应过程会吸收大量的热能，还会污染自然环境，在提升热效率及节能环保方面都不会达到预期效果。

3保证燃煤锅炉热效率的对策分析

3.1控制烟气排出损耗的热能

燃煤锅炉运转过程中排出烟气会导致大量的热能损耗，为此，应当控制烟气排出的温度以降低损耗热能。此法能够对烟气排出损耗的热能加以控制，极大地提升了燃煤锅炉的热能转换率。但需要注意两个方面的问题:①在锅炉体形较大的情况下，燃煤锅炉运转需要消耗的煤炭量极大，企业往往会为了提高煤炭资源的利用率而调整锅炉的烟气排出温度，将排出温度设置极低的数值，此种状况下，锅炉烟气排放的通道传热温差极小，为了保证热能的传输，还需使用大量的金属材料来增加传热面积，以保证蒸汽拥有足够的量，但如此一来，锅炉制造的成本会有极大的浮动。②较低的烟气排出温度会加快水蒸气与二氧化硫的反应，使之形成硫酸，从而导致锅炉壁腐蚀速度增加，锅炉壁面被腐蚀不仅能够增大传热热阻还会降低锅炉的使用安全性。为了让燃煤锅炉运转不受到此类影响，需要在选择合适的烟气排放温度后，对受热面的稳定性进行考虑。③燃煤锅炉的烟气排放通道一般装备有除尘机械，可温度不够的情况下除尘机械的运转会受到一定程度上的影响，从而影响燃煤锅炉运转的安全性。因此，在安装除尘设备时要考虑到燃煤锅炉的烟气排放温度。

3.2选取合适的空气系数

为使燃煤锅炉的煤炭充分燃烧，可以通过对空气系数的调整来影响煤炭的燃烧速度和效果，一般情况下锅炉的空气系数都较大。扩大的空气系数除了能够提升煤炭的燃烧速度和效果外，还会增加烟气形成的量，虽然还会采取其他措施控制烟气排放损耗的温度，但整体来说热能损耗反而会增加，因此在实际运用中，应该设定合理的燃煤锅炉空气系数，平衡烟气排放损耗的热能和调整空气系统带来的热能。

3.3把控煤炭的质量、颗粒大小以及湿度

燃煤锅炉运转中，煤炭的质量、颗粒大小以及湿度都是能够直接影响燃煤锅炉热效率的主要因素，为提升热效率，就必须保证煤炭能够达到各方面的要求。①煤炭质量，选择热能含量高的，能够充分燃烧的，此外还要是预先经过处理的煤炭;②煤炭颗粒大小根据锅炉的体型和效率选择合适的煤炭颗粒;③在煤炭湿度的选择上，总之选择适宜的煤炭湿度最好，若不满足条件可将煤炭处理后再投入锅炉。

3.4加强对锅炉的维修养护

锅炉的维修养护工作对整个燃煤锅炉的运转极为重要，可靠的设备不仅能够提升燃煤锅炉热效率，还能够保障工作人员的生命安全和企业的经济效益。因此锅炉的维修养护工作需要专业的维修人员定期检查和记录，在检查时需要注意锅炉的负荷、蒸汽的数据、系统运转是否良好以及排气口是否堵塞等情况。

4结束语

综上所述，在燃煤锅炉运转中，相关人员应该做好减少热能损耗的各种措施，同时提高煤炭燃烧率，达到节约成本、提升热效率的目的。此过程中不仅需要注意燃煤锅炉运转的流程问题，还要对锅炉的构造设计以及煤炭的情况重点关注。

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