淺議鍋爐損失

2014-11-26 06:31:52趙茹斌ZHAORubin

價值工程 2014年4期

趙茹斌ZHAO Ru-bin

（焦作丹河發(fā)電有限公司，焦作 454000）

（Jiaozuo Danhe Power Generation Co.，Ltd.，Jiaozuo 454000，China）

0 引言

火力發(fā)電廠是利用煤、石油、天然氣或其他燃料的化學能生產電能的工廠。在火力發(fā)電廠中，鍋爐的作用是利用燃料燃燒放熱來產生一定質量和數量的蒸汽。從能量守恒的觀點來看，當鍋爐工況穩(wěn)定時，輸入鍋爐的熱量與鍋爐輸出的熱量應當平衡。鍋爐輸出的熱量包括有效利用熱和各項熱損失兩個方面。鍋爐熱平衡方程，見公式（1）：

對于燃煤鍋爐來說，熱損失主要包括排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、鍋爐散熱損失、爐渣物理熱損失幾部分。公式（1）可以表達為：

式中Qr——燃料和隨燃料一起進入鍋爐的熱量，Q1——有效利用熱量，Q2——排煙損失熱量，Q3——化學不完全燃燒損失熱量，Q4——機械不完全燃燒損失熱量，Q5——鍋爐散熱量，Q6——爐渣物理損失熱量。

將公式（2）各項均除以總輸入熱量Qr，并乘以100%，則可用熱量的百分數寫出鍋爐熱平衡方程。見公式（3）：

式中q1——鍋爐有效利用熱百分數，q2——排煙熱損失百分數，q3——化學不完全燃燒損失熱百分數，q4——機械不完全燃燒損失熱百分數，q5——鍋爐散熱損失百分數，q6——爐渣物理熱損失百分數。

從公式（3）可以看出，要想提高鍋爐有效利用熱，必須降低其它各項損失熱百分數。

1 排煙熱損失

1.1 定義煙氣離開鍋爐排入大氣所帶走的熱量損失，叫做排煙損失，它是由于排出鍋爐的煙氣焓高于進入鍋爐的冷空氣焓而造成的。

1.2 計算公式

式中q2——排煙損失百分數（%），K1、K2——系數，根據不同的燃料品種選取，αy——鍋爐排煙處的過?？諝庀禂?，Ty——排煙溫度（℃），tk——冷空氣溫度（℃），q4——機械不完全燃燒損失百分數（%）。

1.3 影響因素影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度和排煙容積，排煙溫度越高，排煙容積越大，排煙熱損失就越大。在排煙溫度相同時，煙氣容積越大，則排煙熱損失也越大。燃料水分越大或排煙處過量空氣系數過大，都會導致排煙處煙氣容積增大，排煙熱損失增加。鍋爐運行時，受熱面上發(fā)生結渣或積灰時，受熱面的換熱能力降低，煙氣的傳熱量減少，造成排煙溫度升高。在鍋爐運行時，漏風不僅會使排煙容積增大，而且還會使排煙溫度升高，這是因為漏入的冷空氣使漏風點處的煙溫降低，使漏風點之后所有的受熱面?zhèn)鳠崃慷紲p少，故使排煙溫度升高，而且漏風點越靠近爐膛，影響越大。

1.4 采取措施及時清理受熱面。在運行中及時吹灰、打焦和清除結垢，在停爐時，對受熱面進行徹底清理，從而保持受熱面內外清潔。采購原煤時注意燃煤質量，同時加強煤場管理，做好燃料儲存，制粉過程中，對原煤、煤粉干燥，提高煤粉的干燥程度。加強運行調整和設備維護，適當減少過量空氣系數。加強對鍋爐的檢查與維護，減少漏風。

2 化學不完全燃燒熱損失

2.1 定義化學不完全燃燒熱損失是指鍋爐排煙中殘留的可燃氣體如CO、H2、CH4和重碳氫化合物CMHN等未放出其燃燒熱而造成的熱損失。

2.2 計算對于化學不完全燃燒常采用如下簡化計算公式進行計算：

對于煤粉爐而言，化學不完全燃燒熱損失一般不大于0.5%，在鍋爐反平衡計算中常忽略不計。

2.3 影響因素化學不完全燃燒熱損失與燃料性質、爐膛過量空氣系數、爐膛溫度、爐膛結構及運行工況等因素有關，燃料揮發(fā)分低、風粉配合不當、空氣量不足、過剩空氣系數過小、爐膛溫度過低等，都會增加化學不完全燃燒熱損失。

2.4 采取措施采購優(yōu)質煤，提高入爐煤揮發(fā)分。加強運行調整，保持適當的過?？諝庀禂岛洼^高的爐膛溫度以及穩(wěn)定的負荷。組織好鍋爐內空氣動力工況，使燃料與空氣得到充分的混合。

3 機械不完全燃燒

3.1 定義機械不完全燃燒熱損失，是部分固體可燃物在鍋爐內不完全燃燒隨飛灰和爐渣一同排出爐外而造成的熱損失。即有飛灰、爐渣不完全燃燒熱損失兩部分組成。用q4表示。

3.2 計算公式機械不完全燃料損失率=鍋爐灰渣的機械不完全燃燒損失+鍋爐飛灰的機械不完全燃料損失。

對于機械不完全燃燒損失熱百分數，通常用如下經驗公式進行計算：

式中32866——殘?zhí)浚扇嘉铮┑陌l(fā)熱量（千焦/千克），Ay——燃料的應用基灰分含量重量百分數（%），ahz——灰渣灰比，afh——飛灰灰比，Chz——灰渣中的可燃物含量重量百分比，Cfh——飛灰中的可燃物含量重量百分比，——入爐煤的應用基低位發(fā)熱量（千焦/千克）。

3.3 影響因素從公式（6）可以看出，影響機械不完全燃燒損失的主要因素有：①燃料的應用基灰分，灰分越高，損失越大，②應用基低位發(fā)熱量，低位發(fā)熱量越高，損失越?。虎埏w灰、灰渣可燃物含量，含量越高，損失就越大。而燃料的灰分、低位發(fā)熱量與采購的原煤質量有關。而飛灰、灰渣可燃物含量與鍋爐燃燒方式、煤粉細度、爐膛結構、鍋爐負荷和運行工況以及運行人員的操作水平有關。

3.4 采取措施提高采購原煤質量，采購發(fā)熱量、揮發(fā)分高，灰分少的燃煤。加強對制粉系統(tǒng)的管理，使用優(yōu)質鋼球，并定期更換，進而提高磨煤質量，降低煤粉細度。進行正確的運行調節(jié)，以保持適當的過剩空氣系數、爐膛火焰中心位置與火焰充滿程度、爐膛負壓以及足夠的爐膛溫度，則機械不完全燃燒熱損失就小。