張永紅(內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司,內蒙古 托克托 010206)
鍋爐燃燒經濟性分析與改進措施
張永紅
(內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司,內蒙古 托克托 010206)
鍋爐燃燒廣泛應用于發電和城市熱能供應當中,為日常生活提供電能和供暖,對人們的日常生活產生著極為重要的作用。鍋爐燃燒主要是對煤炭的燃燒,在當前全面推行節能減排的形式下,對于鍋爐的燃燒效率提出了更高的要求。煤炭的充分燃燒,可以有效地提高熱能提供效率,降低煤耗量。提高鍋爐燃燒的經濟性,成為當前鍋爐改造重點關注的問題。本文就如何提高鍋爐燃燒的經濟性進行分析,針對鍋爐燃燒存在的缺點和不足,提出相應的改進措施。
鍋爐燃燒;經濟性;改進措施
隨著電力工程和城市熱能供應的不斷發展,鍋爐在城市建設當中的作用越來越重要。近年來,大量燃煤質量的降低,加上鍋爐自身結構存在的不足,使鍋爐燃燒產生熱能的效率逐年下降。燃煤得不到完全燃燒,造成了一定程度的能源浪費和經濟性下降。另外,由于劣質的燃煤中存在大量雜質,在燃燒時會產生污染物,不利于節能減排工作的進行。因此,改進鍋爐結構、提高燃煤質量,對提高鍋爐燃燒的經濟性會有極大的促進作用。
鍋爐燃燒受到多方面因素的影響,包括燃煤的質量和燃燒程度、風速以及鍋爐本身結構上的缺陷,燃煤在鍋爐內不能完全燃燒,使燃煤的燃燒效率降低,煤炭消耗較大,熱能損失較高,對于鍋爐燃燒的經濟性產生消極的影響。
1.1 燃煤的不完全燃燒
鍋爐燃燒設備根據燃煤的特點,進行合理化的結構設計,以適應燃煤燃燒的需要。然而當燃煤質量發生變化時,鍋爐內燃燒環境發生變化,使鍋爐燃燒器不能完全發揮作用,燃煤在鍋爐內不完全燃燒。揮發分低的燃煤不容易燃燒,燃煤的燃燒時間增加,燃燒溫度提升慢,熱穩定性差,造成一定的熱損失,使產生的熱能下降。另外,質量較差的燃煤含有較高的雜質和灰分,燃燒過程中灰分與雜質不發生燃燒,消耗了一部分熱能的損耗??諝庵泻幸欢ǖ乃?,會阻礙燃煤的燃燒,降低燃燒的溫度。同樣也會消耗掉一部分熱能,造成燃煤的不完全燃燒。相反,應用高質量的細粉燃煤,容易燃燒,且燃燒完全,能夠極大地提高燃燒的效率。因此,燃煤質量的高低從很大程度上影響著鍋爐燃燒的經濟性[1]。
1.2 風速的影響
風速對于鍋爐燃燒會產生一定的影響。風速會影響燃煤的燃燒溫度,風速過高,會使燃燒器內部溫度降低,使燃煤不易燃燒,同樣會造成燃煤的不完全燃燒。而且容易造成大量的熱能流失;風速過低時,會使燃煤煤粉與空氣不完全接觸,燃燒速度會有所減慢,使燃煤燃燒時間增加,燃燒熱效率下降。另外由于風速過慢,有可能造成噴燃器的損壞。
一次風和二次風的配合供應也可以影響鍋爐燃燒,在燃煤燃燒一段時間后,需要讓剩余的煤粉在充分燃燒時,進行二次風的混合,以提高煤粉的燃燒速率。過早的混合二次風,相當于增加風量,同高風速對煤粉燃燒的影響效果相近,會使鍋爐內部溫度降低,煤粉不易燃燒,燃燒時間增加[2]。
1.3 鍋爐自身結構的缺陷
有一些鍋爐結構設計存在一定的缺陷,由于設計原因,前面煙箱的溫度過高,會造成煙管前端發生破損,容易發生泄漏。燃燒器的設計不合理也會造成對鍋爐燃燒的影響。燃燒器的出口橫截面積影響著煤粉的燃燒狀態。大尺寸的燃燒器可以使火焰拉長,擴大燃燒距離,小尺寸燃燒器的作用是縮短燃燒距離。二者在鍋爐中的應用需要進行將合理安排,針對各自的特性,安裝在合適的位置,可以使燃煤粉料燃燒效率更高。但是很多的鍋爐設計沒有注意到這一點,對燃燒器性能的認識只是提供火焰的裝置,對不同的燃燒器的功能沒有加以區分,這會極大地影響了鍋爐燃燒效率。不合理的鍋爐結構設計,會影響到鍋爐內部負荷,如果使用質量較低的燃煤,會降低負荷,使整個鍋爐內部的溫度隨之降低,造成燃煤的不完全燃燒。另外,鍋爐爐膛的設計,會影響到鍋爐內部空氣的流通,過多過少的空氣都會對鍋爐燃燒產生負面的影響,使燃燒效率下降,加大了熱能消耗。因此,對于鍋爐內部結構的改進是非常必要的[3]。
2.1 加強燃煤的的燃燒效率
配合鍋爐燃燒設備的自身性能,采用適合的高質量燃煤,也可以對原有燃煤進行合理化的設計,利用先進技術,生產出高燃燒率的燃煤,以全面提高鍋爐燃燒燃煤效率,降低熱能的損耗。將普通燃煤加以改進,降低灰分和雜質,進行合理設計,使其能夠在鍋爐燃燒器完全燃燒。提高燃煤的揮發分,使燃煤易于燃燒,降低燃燒時間,提高熱穩定性,高效率產生熱能,減少熱損失。設計相應的干燥設備,對進入鍋爐內的空氣進行干燥,降低其中的水分,減少其對燃煤燃燒的阻礙減少由于水分的影響而造成的熱能損失。大量應用高質量的細粉燃煤,燃燒率很高,能夠完全燃燒,產生熱能較高,很大程度上提高了著鍋爐燃燒的經濟性。
2.2 合理控制燃燒條件
燃煤的自身性質、風速、溫度以及空氣的多種因素,都會影響到鍋爐燃燒。合理控制影響燃煤燃燒的因素,可以有效地提高燃煤的燃燒效率。根據燃燒的特點,對燃燒條件進行合理設計和安排。合理控制鍋爐內的通風,利用好引風系統,為鍋爐燃燒過程提供合適的風速,使燃煤進行充分燃燒;在鍋爐內保持合適的空氣含量,為鍋爐燃燒提供充足的氧氣,保證燃燒的充分,同時保證沒有多余的空氣對其產生不必要的影響;保持合適的氣流流動,保證鍋爐內的溫度,同時不降低氧氣的含量;保持鍋爐噴燃器的火焰溫度,保證鍋爐內燃煤能夠持續燃燒。通過以上對于燃煤燃燒條件的合理控制,有效地提高了燃煤燃燒效率,對提高鍋爐燃燒的經濟性有著極大的推動作用[4]。
2.3 鍋爐的改進與完善
對鍋爐的結構加以改進和完善,彌補缺點和不足,可以有效地提高燃煤的燃燒效率,提高鍋爐燃燒的經濟性。對鍋爐進行更新換代,淘汰熱消耗大的鍋爐。首先,對于引風系統的設計。重新設計鍋爐的內部結構,合理設計風道,擴大橫截面積,縮短風道長度,保證通風的順暢,安排好引風機和鼓風機的位置,注意使用開關順序,引風機的開關在前,鼓風機的開關在后,一定不能打亂順序,在開關設計上要格外注意到這一點,可以分開設計,以保證正確使用。其次,除塵器的設計。優化除塵器的除塵效果,合理設計除渣機,做好水位的密封工作,防止鍋爐漏風、漏水。第三,對鍋爐定期進行檢查。過去的鍋爐檢查過于簡單,只是將爐壁、管道發生破損的明顯故障進行修繕,而對于潛在的故障往往就忽略過去。要安排足夠的專業人員對鍋爐進行維護,定期檢查,定期保養和修繕。從細節入手,不放過任何小的問題。同時加快鍋爐設備的更新換代,采用最先進的、適合生產需要的鍋爐設備,更換落后、老化的鍋爐以及配件。是鍋爐的燃燒效率提高,降低熱能損失,對鍋爐燃燒的經濟性有著顯著的提高[5]。
加強燃煤的燃燒效率,減少熱損失,實現對熱電行業的節能減排。近年來,隨著節能環保工作的深入進行,對熱電行業的鍋爐燃燒產生了巨大的影響。由于熱電行業與廣大人民群眾的生活密切相關,提高鍋爐燃燒的經濟性就變得十分必要。對提高鍋爐燃燒的經濟性的重要性進行分析,對鍋爐燃燒的方式加以改進,加強燃煤的的燃燒效率,合理控制燃燒因素及對對鍋爐結構進行合理改進,以提高鍋爐燃燒的效率,對鍋爐燃燒的經濟性提高會有極大的促進作用。
[1]郭仁寧,于連麗.鍋爐燃燒經濟性分析與改進措施[J].中國科技信息,2009(18):139-140.
[2]汪浮平,章磊,杜勇明.鍋爐燃燒問題的分析和改進措施[J].安全,2011(05):29-30.
[3]何典斌,潘律求,班昌.鍋爐燃燒穩定性受煤質變差的影響及改進措施[J].廣西電力,2008(06):44-46.
[4]王一琮,高峰.影響鍋爐燃燒的因素和強化燃燒的措施[J].產業與科技論壇,2011(24):69.
[5]唐方平.鍋爐正壓燃燒原因分析與改進措施[J].科技傳播,2014(01):40+25.