如何提高燃煤鍋爐熱效率的途徑探析

張勁銳 王云峰

摘 要：近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和資源環(huán)境之間的矛盾越來(lái)越激化，因此國(guó)家大力提供節(jié)能減排，對(duì)此還專門出臺(tái)了相關(guān)的方案，特別是對(duì)于特種設(shè)備的節(jié)能降低耗提出了更高的要求。我國(guó)東北地區(qū)由于冬季較為寒冷，所以為了取暖的需求燃煤鍋爐的使用率較高。所以在節(jié)能減排的要求下，需要努力提高燃燒鍋爐的熱效率，節(jié)約燃料，這不僅有利于降低對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)對(duì)各電廠經(jīng)濟(jì)效益的提高也具有積極的意義。文中從鍋爐運(yùn)行時(shí)熱損失的形式入手，對(duì)影響鍋爐熱效率的因素進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)全面提高燃煤鍋爐熱效率的有效途徑進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：鍋爐熱效率 影響因素 提高途徑

中圖分類號(hào)：TK2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）02（b）-0085-01

目前燃煤鍋爐由于其用途較為廣泛，使用范圍廣，所以在很多行業(yè)都得到了應(yīng)用。燃燒鍋爐是以煤炭作為燃燒來(lái)確保鍋爐運(yùn)行的，但在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其熱效率帶來(lái)影響的因素較多，對(duì)燃燒鍋爐的管理、操作、設(shè)計(jì)等方面的存在的問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致燃煤鍋爐熱效率降低，不僅帶來(lái)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，而且還給環(huán)境帶來(lái)較大的污染，這與當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的理念極為不符，所以需要通過(guò)采取必要的技術(shù)措施來(lái)提高燃煤鍋爐的熱效率，通過(guò)對(duì)燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，從而更好的確保燃煤鍋爐熱效率的提高。

1 鍋爐運(yùn)行時(shí)熱損失的形式

鍋爐在運(yùn)行的過(guò)程中，熱損失的形式有很多種，無(wú)論是煤炭燃料的不完全燃燒，還是排煙熱損失、散熱損失、熱傳導(dǎo)損失、灰渣物理?yè)p失還是其他損失等都會(huì)導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行過(guò)程中熱損失發(fā)生，從而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行過(guò)程中熱效率降低，對(duì)鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性帶來(lái)較大的影響。

2 鍋爐熱效率的影響因素

（1）沒(méi)有控制好過(guò)量空氣系數(shù)。鍋爐系統(tǒng)爐膛負(fù)壓過(guò)大，密封不嚴(yán)，都會(huì)使鍋爐系統(tǒng)嚴(yán)重漏風(fēng)，當(dāng)大量冷空氣進(jìn)入爐膛或者煙道時(shí)，爐膛溫度就會(huì)降低，影響煤炭燃燒質(zhì)量；另外，風(fēng)機(jī)的容量和鍋爐不匹配，以及司爐在操作時(shí)不重視調(diào)風(fēng)，這些因素都會(huì)導(dǎo)致煤炭燃料不充分，進(jìn)而導(dǎo)致過(guò)量空氣系數(shù)的控制不當(dāng)。

（2）排煙溫度偏高，導(dǎo)致排煙熱損失大。

（3）沒(méi)有及時(shí)清理受熱面積灰，大大增加傳熱阻力，使熱傳導(dǎo)損失嚴(yán)重。

（4）因?yàn)殄仩t中的水質(zhì)較差，鍋爐受熱面容易結(jié)水垢，傳熱效果驟降，排煙溫度升高。

（5）煙道被煙灰堵塞，從而導(dǎo)致排煙困難。

（6）鍋爐管線不合理布置，加大流體流動(dòng)阻力。

（7）鍋爐的類型和燃燒方式與所選用的煤種不匹配。

（8）鍋爐結(jié)構(gòu)不合理、鍋爐維護(hù)不及時(shí)，鍋爐的保溫性能差。

（9）鍋爐運(yùn)行時(shí)司爐在作不當(dāng)也是造成鍋爐運(yùn)行熱損失的因素之一。

（10）火焰中心沒(méi)有處于爐膛中的正確位置及其它影響因素。

3 燃煤鍋爐熱效率全面提高的有效途徑

通過(guò)對(duì)鍋爐運(yùn)行中導(dǎo)致熱能損失的原因，及影響熱效率的主要因素進(jìn)行深入的分析之后，我們可以通過(guò)采取有針對(duì)性的、切實(shí)可行的措施來(lái)確保燃煤鍋爐熱效率的全面提高。

3.1 強(qiáng)化煤炭的燃燒質(zhì)量，減少不完全燃燒損失

煤炭在燃燒過(guò)程中出現(xiàn)不完全燃燒時(shí)會(huì)導(dǎo)致熱損失發(fā)生，其不完全燃煤主要表為三種形式，即灰渣、漏煤及飛灰。針對(duì)這三種不完全燃煤形式的存在，我們可以通過(guò)改進(jìn)煤炭燃燒環(huán)境等措施來(lái)提高煤炭燃燒的效率。如通過(guò)提高爐膛溫度、采用分層燃燒裝置、二次送風(fēng)、增設(shè)爐拱、改善配風(fēng)等措施來(lái)改進(jìn)煤炭燃燒環(huán)境。同時(shí)也可以通過(guò)對(duì)過(guò)量空氣系數(shù)進(jìn)行控制，使燃煤與空氣進(jìn)行充分混合來(lái)確保燃燒時(shí)間的充分，從而達(dá)到煤炭完全燃煤的條件。另外還需要對(duì)鍋爐密封性、負(fù)壓及配風(fēng)量進(jìn)行有效的控制，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)量空氣系數(shù)控制，確保鍋爐燃燒的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。

3.2 在排煙過(guò)程中降低熱量損失

鍋爐運(yùn)行時(shí)，部分廢煙會(huì)經(jīng)過(guò)煙通排出，隨之而排出的還有大量的熱量，這就會(huì)直接導(dǎo)致鍋爐燃煤熱損失的產(chǎn)生，對(duì)于提高鍋爐熱效率十分不利。所以需要針對(duì)鍋爐排煙溫度進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)鍋爐受熱面及鍋爐的熱傳導(dǎo)率進(jìn)行控制，從而達(dá)到降低排煙溫度的目的。這可以從兩方面入手，首先，需要在進(jìn)行鍋爐設(shè)計(jì)是對(duì)受熱面進(jìn)行加大；其次，做好鍋爐的維護(hù)工作，使受熱面始終保持清潔，并加強(qiáng)對(duì)鍋爐水的控制，防止水垢的生成，這樣不僅能夠有效的確保鍋爐受熱面具有較高的熱傳導(dǎo)性，同時(shí)還可以更好的提高鍋爐的熱效率。

3.3 保證鍋爐系統(tǒng)的密封性

鍋爐在長(zhǎng)期使用過(guò)程中不可避免的會(huì)發(fā)生老化的問(wèn)題，再加之維護(hù)工作不及時(shí)，所以鍋爐漏風(fēng)現(xiàn)象較為常見(jiàn)，一旦鍋爐出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象，則會(huì)導(dǎo)致其密封性受到破壞，使過(guò)量空氣系數(shù)增加，這對(duì)于鍋爐燃煤質(zhì)量必然會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的影響。所以需要確保鍋爐系統(tǒng)的密封性，不僅需要做好日常的維護(hù)工作，同時(shí)還需要確保安裝工作中質(zhì)量，盡量降低漏水現(xiàn)象的發(fā)生。

3.4 對(duì)水質(zhì)加強(qiáng)管理，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高熱效率。

加強(qiáng)鍋爐中的水質(zhì)管理，不僅能確保高的熱傳導(dǎo)率，而且還能提高熱效率。通過(guò)水進(jìn)行軟化，能有效減少水對(duì)管道的腐蝕性，防止發(fā)生爆管事故。

3.5 做好清灰、除垢工作，保持煙道暢通。

煙道內(nèi)在長(zhǎng)期排煙過(guò)程中，不可避免的會(huì)存在灰塵，一旦灰塵較多，則會(huì)對(duì)排煙帶來(lái)較大的阻力，所以需要定期對(duì)煙道內(nèi)的灰塵進(jìn)行清理，確保煙道保持通暢狀態(tài)。同時(shí)還要定期對(duì)鍋爐管道內(nèi)壁內(nèi)的水垢進(jìn)行及時(shí)清除，這樣可以有效的提高熱傳導(dǎo)率。

3.6 根據(jù)鍋爐運(yùn)行實(shí)際情況，合理選用煤種

在選用煤種時(shí)，要結(jié)合鍋爐的運(yùn)行情況，優(yōu)質(zhì)煤的成本不一定就高，要根據(jù)鍋爐燃燒方式、類型及運(yùn)行負(fù)荷等參數(shù)進(jìn)行選擇，使鍋爐總運(yùn)行成本降至最低。

3.7 合理控制火焰中心，防止結(jié)焦，

要防止鍋爐結(jié)焦，首先要對(duì)鍋爐爐膛溫度進(jìn)行合理控制。一般在爐拱、爐壁以及水冷壁管上都會(huì)發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象，通過(guò)安裝爐膛溫度超溫報(bào)警裝置，加強(qiáng)司爐人員的定時(shí)巡檢工作等都可以有效地防止鍋爐結(jié)焦。通過(guò)熱風(fēng)閥開(kāi)度調(diào)整來(lái)控制于火焰中心在爐膛中的位置。如通過(guò)開(kāi)大熱風(fēng)閥的上層風(fēng)門并關(guān)小熱風(fēng)閥的下層風(fēng)門來(lái)降低火焰的高度，這樣煙氣在爐膛中的流動(dòng)時(shí)間就會(huì)變長(zhǎng)，讓燃料在足夠的空間中燃燒，排煙溫度也就會(huì)相應(yīng)地降低。

3.8 提高司爐人員的技能，讓他們?nèi)嬲莆斟仩t的運(yùn)行操作

加強(qiáng)對(duì)司爐人員的技能培訓(xùn)，使其能夠合理地控制爐膛內(nèi)的溫度，燃煤中的水分控制適當(dāng)，合理控制每層的厚度，有效利用風(fēng)量配置裝置進(jìn)行調(diào)風(fēng)，并及時(shí)對(duì)鍋爐進(jìn)行維護(hù)和清潔，保證鍋爐的高效運(yùn)行；同時(shí)，還要求司爐人員必須嚴(yán)格按照各種設(shè)備的操作規(guī)程進(jìn)行操作，在提高鍋爐熱效率的同時(shí)延長(zhǎng)鍋爐設(shè)備的使用壽命，最大限度地降低鍋爐運(yùn)行的總成本。

3.9 鍋爐管線要合理設(shè)置，保溫措施做到位

鍋爐運(yùn)行時(shí)，要對(duì)管線進(jìn)行合理優(yōu)化，采取必要的保溫措施以降低傳輸過(guò)程中的熱量損失，從而使鍋爐的熱效率進(jìn)一步提高。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，最大程度地利用煤炭的有效熱量，減少鍋爐運(yùn)行中的各種熱量損失，是提高燃煤鍋爐燃燒效率的核心。在鍋爐運(yùn)行實(shí)際操作中，針對(duì)不同的鍋爐，應(yīng)結(jié)合鍋爐運(yùn)行的實(shí)際情況，進(jìn)行綜合分析，最大程度地采用合理有效的措施，來(lái)全面提高鍋爐的熱效率，從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

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