鍋爐燃煤對鍋爐熱效率的影響分析

摘 要：近年來，隨著我國經濟水平的不斷發展以及城市建設的不斷推進，人們生活水平進一步提高，對電力的需求也越來越大。縱觀我國的電力產業，可以看到，燃煤發電依然是我國電力資源的主要來源。為保證滿足人們生產、生活的電力持續穩定的供應，要不斷提高燃煤鍋爐的熱效率。燃煤作為鍋爐發電的主要原料在很大程度上影響著鍋爐的熱效率。文章主要對鍋爐燃煤對鍋爐熱效率的影響進行分析，并在此基礎上提出提高鍋爐熱效率的有效措施。

關鍵詞：鍋爐；燃煤；熱效率；影響分析

提高發電主要設備的鍋爐熱效率是提高發電量進而提高經濟效益的主要途徑。因此，分析影響鍋爐熱效率的各項因素，并在此基礎上施行提高鍋爐熱效率的有效措施，對于電廠和整個社會來說都是相當重要的工作。鍋爐燃煤使進行鍋爐發電的主要原料，其各項特征在很大程度上影響著鍋爐熱效率。下面將在分析鍋爐燃煤對鍋爐熱效率影響的基礎上，提出能夠提高鍋爐熱效率的切實有效的措施。

1 鍋爐燃煤對鍋爐熱效率的影響分析

文章燃煤鍋爐熱效率的影響研究主要以中間倉儲式煤粉鍋爐為例。中間倉儲式煤粉鍋爐是近幾年來發展起來的較為先進的燃煤發電鍋爐設備，與傳統燃煤鍋爐相比，此類鍋爐設備的效率更高，污染更低，燃燒速度也較快。在中間倉儲式煤粉鍋爐的運行過程中，燃煤首先要由粉煤機對其進行碾壓，碾壓后的燃煤需滿足燃燒所需的最優粒度，在這之后，燃煤將和空氣同時進入燃燒室，經過預熱、干燥以及揮發等燃燒物理變化，達到燃煤發電的目的。懸浮的燃煤通過與燃燒室內空氣充分接觸，能夠最大限度上提高燃煤完全燃燒的程度。下面從不同方面分析鍋爐燃煤對鍋爐熱效率的影響。

1.1 鍋爐燃煤粒度的影響分析

實際上，鍋爐設備類型不同，燃燒所需的燃煤最佳粒度也不盡相同。對于中間倉儲式煤粉鍋爐來說，小粒徑的燃煤更適用于循環倍率高的鍋爐，而大粒徑的燃煤則更適用于循環倍率低的鍋爐。對于有埋管的流化床鍋爐來說，由于較多埋管布置在燃燒室的下部，整個燃燒室的受熱面大，就能夠吸收更多的熱，而燃煤粒度大，將會在燃燒室下部釋放出更大的熱量，與埋管式鍋爐相互適應。如果鍋爐燃煤粒度不符合鍋爐對粒度的最佳要求，將會對鍋爐熱效率產生負面影響。如果鍋爐燃煤粒度較最優粒度過大，那么鍋爐流化床的設計速度所吹出的細顆粒將會減少，密相床內將積累大量的大粒度燃煤，這些燃煤燃燒所釋放的熱將超過燃燒室所能吸收的熱，最終導致床料高溫結渣。如果鍋爐燃煤粒度較最優粒度較小，那么鍋爐流化床的設計速度所吹出的細顆粒將會增多，分離器的負擔過大，將會造成返料器結焦，飛灰的二次燃燒也會受到影響；另外，鍋爐燃煤細顆粒過多也容易導致底料層過薄，使得鍋爐流化床穩定度下降；最后，稀相區細顆粒大量燃燒導致燃燒室上部熱量過多，將會使得爐膛的出口出現高溫結渣現象。

1.2 鍋爐燃煤濕度的影響分析

文章所研究的中間倉儲式煤粉鍋爐需要濕度較低的鍋爐燃煤，在鍋爐燃煤粒度符合鍋爐要求的基礎上，使其濕度也滿足一定的要求將大大提高鍋爐的熱效率。當燃煤濕度適宜時，煤粉可利用其自身濕度相互聚集，在一定程度上增加燃煤粒度，這樣能夠避免煙氣出口堵塞并降低爐渣中未得到完全燃燒燃料的數量。另外，如果鍋爐燃煤的濕度較為適宜，能夠使得混入飛灰中的燃煤大大減少，減少了飛灰的損失率。

1.3 鍋爐燃煤質量的影響分析

鍋爐熱效率的高低在很大程度上受鍋爐燃煤質量的影響。因此，在進行鍋爐燃煤發電時，應對投入鍋爐的燃煤質量進行全面嚴格的檢查，需保證投入鍋爐燃燒發電的燃煤質量符合一定的規定。如果把原煤直接投入鍋爐燃燒，將會使原煤中硫、氮等元素與氧發生反應，生成對大氣環境產生較大污染的二氧化硫、一氧化氮等有害氣體，這樣的廢氣排入到大氣環境中將會大大降低空氣質量，也使得鍋爐燃煤的熱效率在一定程度上受到影響。所以投入鍋爐的燃煤一定是進行過相應加工的，使鍋爐燃煤滿足一定的組成比例。一般來說，燃煤揮發成分比例較大的燃燒效率較高，相反揮發成分比例小的燃煤的燃燒效率相對較低。這主要是由于揮發成分燃料的燃燒率本身較高，燃燒較容易。

2 提高鍋爐熱效率的對策和措施

除鍋爐燃煤以外，影響鍋爐熱效率的因素還有很多，但許多因素最終都歸于對燃燒完全程度以及熱量損失的影響。除此之外，鍋爐整個運行的順利程度及熱效率的高低也會受到鍋爐設備日常維護的影響。因此，根據鍋爐燃煤對鍋爐熱效率的影響分析，并結合其他有關因素，我們可以提出一些切實可行的提高鍋爐熱效率的對策和措施。

2.1 提高燃燒完全程度，減少熱量損失

首先，根據鍋爐常用的煤種確定最為合理和適宜的運行參數。在確定某一鍋爐燃煤種類后，應當針對此煤種進行相關的燃燒實驗，通過不斷的調整找出最為適宜的運行參數，從而使鍋爐的熱效率達到最大。在這一過程中需要注意的是，當鍋爐所使用的燃煤種類發生變化時，能達到最高熱效率的鍋爐運行條件參數可能會發生相應的變化，此時要對運行參數進行一定的調整，以使其達到最優。在運行參數中，配風方式也是需要格外注意的，因為送風和引風將在很大程度上影響燃燒的完全程度以及最終的鍋爐熱效率，一般情況下，送風回路的煙氣含氧量是由送風擋板的打開程度控制的，而引風回路內的爐膛負壓是由引風擋板打開程度控制的，所以在日常運行過程中，操作人員要注意控制好這兩個擋板的打開程度，使送風和引風速度都保持在較為適宜的值左右以保證最好的燃燒狀態。

另外，對鍋爐燃煤采取一定的措施進行調整也是切實有效的。在某些情況，可在鍋爐燃煤內加入一定量的水，使燃燒效率得到提高。加水的原理主要與燃煤的濕度和粒度有關，有相關的實驗研究結果顯示，如果在鍋爐燃煤中摻加8%到10%左右的水，能夠在很大程度上提高鍋爐的燃燒效率。煤粉在加水后，彼此間的凝聚力加強，相互之間得到粘附，顆粒狀增強，這樣的煤粉濕度和粒度情況將會較好的適應于需要燃煤粒度較大的鍋爐設備。

2.2 增強對鍋爐的日常運行維護

對于中間倉儲式煤粉鍋爐來說，如果能增強對鍋爐的日常運行維護，將大大提高設備的穩定可靠的運行程度，也使得運行時鍋爐的熱效率有所提高。要安排專業的維護人員對管理進行定期的檢查和記錄，如發生異常情況，一定要詳細準確的進行記錄，以方便維修。對鍋爐進行排查時，主要注意以下幾點：首先是檢查鍋爐內的負荷情況，有沒有出現急劇變化；其次是觀察蒸汽數據，對于突變的數據都要提高警惕；另外還要注意管路內的異常聲響，確保運行系統的正常；最后要確保燃煤自動被投加如鍋爐之中，同時排查各排氣口是否發生堵塞現象。鍋爐設備發現問題后續及時進行停用搶修。

3 結束語

綜上所述，隨著鍋爐設備研究設計的不斷進步，鍋爐自身對于鍋爐熱效率的影響將越來越小。因此，作為鍋爐燃燒原料的鍋爐燃煤對于鍋爐熱效率的影響應當受到人們更多的研究和重視。一般來講，鍋爐燃煤主要是從粒徑、濕度以及質量三個方面來影響鍋爐熱效率的，要盡可能降低燃煤對熱效率的負面影響，就要確保投入鍋爐的燃煤符合鍋爐燃燒的最優要求。在合理用煤的基礎上，采取一定措施就可提高鍋爐熱效率從而提高經濟效益。

參考文獻

[1]肖洪慶，袁文武.淺談燃煤粒度對鍋爐熱效率的影響[A].中國化工學會.中國化工學會2009年年會暨第三屆全國石油和化工行業節能節水減排技術論壇會議論文集（上）[C].中國化工學會，2009：4.

[2]王小聰，倪進飛，馬括，等.燃煤工業鍋爐熱效率測試及分析[J].節能，2010，09（15）：55-57.

[3]陸富敏.鍋爐燃煤對鍋爐熱效率的影響[J].科技風，2013，24（30）：21-22.