燃煤鍋爐運行影響因素分析和性能優化方法

宋毅

摘 要：在電廠的電力生產中，燃煤鍋爐發揮著重要的作用。電廠要實現節能減排，就必須對燃煤鍋爐的運行進行改善。本文對燃煤鍋爐運行的影響因素進行了簡要的分析，以此為基礎提出了對燃煤鍋爐的性能進行優化的具體方法，希望能夠為電廠的節能減排提供一些參考。

關鍵詞：性能優化；影響因素；燃煤鍋爐

電廠的電力生產離不開燃煤鍋爐，而燃煤鍋爐具有比較復雜的運行過程，有很多因素都會對燃煤鍋爐的運行造成影響。要對燃煤鍋爐的性能進行進一步的優化，就必須對各種影響因素進行全面的分析，對鍋爐的運行方案進行有效的改進，從而使燃煤鍋爐的運行性能得到有效的提升，實現節能降耗的目的。

1 對燃煤鍋爐的運行造成影響的主要因素

有很多因素都會對燃煤鍋爐運行的經濟性造成影響，而各個因素之間又相互交叉。在燃煤鍋爐的運行過程中有一些主要因素對其運行狀態起到了重要的影響作用，只要能夠抓住這些主要因素就能夠對現有的燃煤鍋爐的運行性能進行有效的改善和提升。本文將燃煤鍋爐的運行影響因素分為三大部分：運行不合理和運行參數變動不合理；燃煤鍋爐本身的結構不合理；外部因素[1]。

①燃煤鍋爐在運行的過程中，其本身結構設計的合理性會直接影響其對能源的利用率。這是由于燃煤鍋爐受熱面上的能量分布和吸收情況以及內膛內的燃燒性能，都會受到其本身設計的影響。不科學的鍋爐設計會導致爐膛內部具有分布不均的受熱面，出現局部過熱或過冷的情況，不僅達不到節能減排的目的，甚至會對燃煤鍋爐運行的安全性造成嚴重的影響。

②運行參數的變動不合理或者運行不合理也會導致嚴重的問題，這就需要對燃煤鍋爐的運行進行調整。運行的經濟性會受到一些鍋爐參數變動的影響，包括凝汽器真空度、主蒸汽壓力等。電廠要找到最為經濟的參數調整方案，對燃煤鍋爐的參數進行調整。如果燃煤鍋爐在運行的過程中出現了故障也會致使參數發生不合理的變動，降低機組的運行性能，或者出現一些運行問題。在電廠的生產過程中經常出現鍋爐結垢的問題，根據調查顯示，每毫米的水垢都必須浪費3%-10%的燃料。因此大部分電廠都會采取措施來進行除垢處理，主要的處理方式就是加藥處理，使用相應的防垢劑來防止結垢。

③還有一些外部因素也會導致燃煤鍋爐運行性能的下降，例如，使用的煤種質量過低。出現這一情況不僅會使鍋爐運行中的熱損失增大，而且會加劇管道的結渣結垢，甚至對管道造成腐蝕[2]。

這些影響因素并非單獨存在的，而是相互影響、相互交叉，為了進一步提高燃煤鍋爐的運行性能，應該對這些影響因素進行綜合考慮，避免運行過程中的故障，保障燃煤鍋爐運行的經濟性和安全性。

2 燃煤鍋爐的性能優化方法

要對燃煤鍋爐的性能進行優化，應該抓住各參數中的主要矛盾，采取有的放矢的對策對這些影響因素進行處理。本文主要從減少鍋爐內的熱損失和減少參數變動的影響兩個方面來對燃煤鍋爐的性能進行優化。

2.1 減少燃煤鍋爐內的熱損失

燃煤鍋爐的熱平衡也就是輸入鍋爐的熱量總和，包括各項熱損失和有效利用的熱量，鍋爐的燃料消耗量、效率、各項熱損失、有效利用熱量都可以通過這個平衡反映出來，因此可以通過熱平衡來對燃煤鍋爐的運行水平和設計質量進行檢查。通過對熱平衡的分析能夠找出主要的熱損失項，并且對造成熱損失較大的問題的原因進行分析，以便提高燃煤鍋爐的運行效率。所謂的燃煤鍋爐輸出熱量也就是在整個燃料輸入熱量中，蒸汽和水吸收的熱量的百分比，因此也被稱為鍋爐效率或者鍋爐熱效率。鍋爐的熱損失是鍋爐熱平衡減去有效利用的部分，鍋爐的熱損失主要包括以下幾個部分：灰渣物理熱損失、散熱損失、固體未完全燃燒熱損失、氣體未完全燃燒熱損失、排煙熱損失[3]。

鍋爐的熱平衡效率會受到這幾項熱損失的綜合影響，為了進一步提高鍋爐的熱效率，必須找出影響的權重因子。在實踐的過程中筆者發現，熱損失中可回收能量最大的就是鍋爐排煙熱損失。這是由于鍋爐具有較高的排煙溫度，一般不低于125℃。通過煙囪這些熱量會被直接排入大氣，造成了熱量的浪費。如果能夠將排煙溫度降低，就可以挽回一部分熱量損失，但是這也會使末端換熱器的腐蝕加大。當前各電廠的一般做法就是將低壓省煤器安裝在脫硫裝置之后，通過凝結水來回收煙氣中的余熱。這也導致低壓省煤器必須面對腐蝕的運行工況。

在燃燒的過程中會產生一部分可燃氣體，例如CH4、H2、CO等，這些氣體沒有經過完全燃燒就被排放到大氣之中，造成了熱量的損失。排煙處的過量空氣系數和CO含量對該項損失有著決定性的作用。如果具有較大的過量空氣系數，這些可燃氣體就能夠得到充分的燃燒，從而降低排出氣體中的可燃氣體的含量。但是如果過量空氣系數過大，就會降低絕熱的燃燒的溫度，從而使燃燒效率降低，因此應該選擇合理的過量空氣系數。磨煤機的燃燒效率和功率會對固體不完全燃燒熱損失產生影響，因此要對磨煤機的燃燒效率和功率進行協調。

2.2 調整和監視鍋爐運行

對鍋爐運行進行調整也就是保障鍋爐的蒸發量，以及蒸汽的溫度、壓力和品質，以用戶需求為根據將過熱蒸汽提供給汽輪機。在調整和監視鍋爐的過程中要注意以外界負荷的需要為依據來對蒸發量進行調整，保障汽包處于正常水位，并對其進行均衡給水。將鍋爐的過熱蒸汽溫度和壓力保持在合理的范圍內，保障蒸汽和鍋水的品質。

對鍋爐的運行進行合理的調整，首先，要對粉煤量進行調整，對燃燒器投入的只數和給粉機的轉速進行調整。其次，要對風量進行調整，使其適應送入爐內的燃料量，因此還必須調整引風量，對過量空氣系數進行調整，從而對燃燒狀態進行改變，對整個運行過程進行優化，從而使運行過程中的熱量損失得以減少。

3 結語

通過對燃燒鍋爐的性能進行合理的優化可以減少鍋爐內的熱損失，提高燃燒鍋爐的運行效率，從而達到節能降耗的目的，并且提高燃燒鍋爐運行的安全性和穩定性，減少不合理的能源浪費。

參考文獻：

[1]張龍志，甘立群，張燦強.發電廠鍋爐運行過程中常見事故及處理方法[J].科技與企業，2013（05）.

[2]陸葉，劉慶威.發電廠鍋爐運行過程中常見事故及處理方法[J].科技致富向導， 2014（14）.

[3]王海強，陳旭，蒲文魁.爐底水封破壞對鍋爐運行的危害及防范措施[J].青海電力，2010（02）.