雷彪
青海省投资集团宁北发电有限责任公司唐湖分公司,青海省海北州810200
摘要：近些年，在社会发展下，带动了我国各个行业领域的发展。当前，燃煤锅炉在燃烧使用过程中会不断生成烟气，对空气造成一定的污染，增加部分能量消耗，这很明显和目前打造资源节约型社会的目标有巨大的差距。所以，推行燃煤锅炉的现代化，提高其燃烧能效，降低能量消耗是大势所趋。本文通过分析燃煤锅炉使用过程中存在的问题，总结了提升锅炉燃烧效率并减少能量消耗的策略，希望对我国燃煤锅炉的现代化带来一定的推动作用。
关键词：燃煤锅炉；燃烧效率；提升方法
引言
据统计，我国每年年消耗的煤炭数量约为4亿吨。截至2015年，中国煤炭消耗量达28.11亿吨标煤，占全国一次能源总量三分之二，在世界一次能源中所占有的比例达到29.7%。目前，全国使用的工业锅炉超过50万台，其中燃煤锅炉48万台，占工业锅炉总容量的85%；年耗煤量在5亿吨以上，约占全国煤产量的1/4。其中的燃煤工业锅炉设计效率为72%-80%，平均运行效率约为60-65%，比国外先进水平低15-20个百分点。据统计，截止到2016年底，分散小型锅炉热效率一般仅在50%-60%，而使用供热机组热电联产供热效率一般可以提高大约20%-30%。因此，采取相应的节能改进与运行措施，提高燃煤锅炉的热能效率，对减少资源浪费与环境污染具有重要的理论意义和实际意义。
1燃烧效率低原因分析
1.1燃煤锅炉整体质量不高
燃煤锅炉的燃烧效果和锅炉自身的质量有很大关系，如果燃煤锅炉设计、制造技术不理想，会造成锅炉品质整体下降，根本无法满足高质量的生产需要。燃煤锅炉设计人员往往过于重视受热面位置选择和锅炉外观设计，设计多流于表面。和国际燃煤锅炉比较，我国有关技术水平较低。国内锅炉和别的燃烧设施一样，陷入了技术瓶颈，急需突破。我国部分燃煤锅炉仅能满足最基本的燃烧需要，由于其生产企业规模不大、资金不足等，燃煤锅炉自身就有一定的缺陷。此外，部分企业没有足够的资金支撑，习惯使用传统的燃煤锅炉，而传统锅炉存在严密性不足、漏风、漏气等现象，锅炉整体质量较低。
1.2气体不完全燃烧热损失
气体不完全燃烧热损失的主要原因有炉膛温度不够、炉子结构不合理、挥发分过多和煤层太厚，该项热损失通常对锅炉燃烧效率的影响一般为0.5%-1%。当煤炭燃料中的水分较多时，水分通过汽化吸收炉膛内的热量，形成水蒸气随烟气排出炉内。当炉膛中排出的烟气中水蒸气较多时，空气预热器内的空气温度低于排烟温度的露点温度时，水蒸气分子凝结为水珠并与烟气中的各种杂质形成酸性液体，腐蚀锅炉，造成漏风。由于炉膛内烟气为负压，空气预热器中的空气将进入烟气道排出锅炉，导致送入炉膛内的送风量不够，氧气量不够导致炉膛内温度降低。炉膛高度不够或容积太小，使得烟气中的一些可燃气体还没燃烧就离开炉膛排出烟道，从而增加热损失。当炉内设置过多水冷壁时，会导致炉温过低，增加热量损失。锅炉的过量空气系数、二次空气的引入和分配以及炉膛内气流的混合和扰动都会影响这部分燃烧的热损失。过量空气系数太小，炉内的可燃气体会因缺氧而不完全燃烧；过量空气系数过大则会导致热损失的增加。一般挥发份高的燃料，在其他条件相同时，气体不完全燃烧热损失相对要大一些。层燃炉燃料层过厚，煤表面会产生还原层，挥发份中的二氧化碳遇到还原层还原为一氧化碳，然后进入炉膛内，当炉膛内温度和氧量不足时，就会产生较大热损失。当锅炉负荷增加时，炉内送风量的增加和风速的上升，会使得可燃气体被加速排出炉膛，导致热损失增加。
1.3单一控制氧量的不全面性
烟气含氧量仅仅是燃烧过程中反映过量空气的状态数据之一，单纯通过氧量来监测控制燃烧不足以准确判断出真实燃烧状况。氧量并不能反映炉内煤粉和空气混合状况的好坏，即使氧量足够，若风粉混合不好，也会燃烧不充分，烟气中将会含有未燃尽的可燃气体，使燃烧效率降低。
2燃煤锅炉提高燃效和降低能效的策略
2.1进行炉拱改造
对燃烧锅炉的炉拱进行改造，能够明显提高锅炉内煤炭的燃烧程度，让燃煤炉膛可以流入更多的气体，让其内部的气流能够更好地混合，形成质量更高的混合气体。人们需要依据煤炭类型来确定炉拱尺寸，假如燃煤锅炉真正燃烧和设计对应的煤炭类型有一定差异，那么煤炭在炉内的燃烧效果就不会理想，影响锅炉燃烧效率。所以，必须联系锅炉的现实情况，科学挑选燃烧煤炭，对锅炉的炉拱和外观进行改造，让锅炉炉拱内的气流更多，各种气体混合更为充分，进而确保其更好地燃烧，调整燃煤锅炉之内气体燃烧的状态，提升燃煤燃烧效率。
2.2减少固体不完全燃烧技术措施
固体不完全燃烧主要由飞灰含碳量高、灰渣含碳量高、漏煤等情况引起，在这里笔者对三种以上主要情况的解决方式进行分别论述。飞灰含碳量高可通过以下方式解决：一，针对不同类型的锅炉，选择合适的煤种；二，对于层燃炉，应选择大小不宜太细、成分中水分不宜过低、结焦性适中、灰分含量少的煤；三，按照锅炉设计负荷运行，负荷不要随意增大；四，对于飞灰多含量多的煤，应选择煤粉炉或流化床炉进行燃烧。灰渣含碳量高可通过以下方式解决：一，降低燃煤的含水率。使其提前着火，保证燃烧时间充足；二，加强新入炉煤炭的预热。如提高炉膛温度和送风温度，合理设计炉拱使前拱加强辐射热，通过对后拱的合理设计可使炉膛中的碳粒落到炉排上与燃煤接触加强预热；三，设置二次风加强燃煤的热力准备，二次风将烟气中的火粒吹到炉排上，加强燃煤的预热，使炉排燃烧时间足够长；四，提供充足的空气量，分区配风；五，保证火床温度和合理的煤层厚度；六，保证燃烧时间，合理地炉排的长度和炉排行进速度；据燃煤特性合理调整炉排速度。在燃烧过程中应加强拨火和打渣，使用适中燃煤粒径，减轻粒径重力分离。漏煤可通过以下方式解决：一，控制燃煤的细末比例，选用粗细均匀、结焦性适中、发热量适中的燃煤；二，合理配煤，选择合理的结焦性的燃媒；三，炉排磨损缝隙过大，及时更换。
2.3提升锅炉烟气热量的有效利用率
燃煤锅炉运行期间势必会排放一定烟气。锅炉烟气包含大量热量，这些热量直接排放到空气中，不仅会污染空气，还会导致大量热能浪费，使得燃煤锅炉运行效率始终无法明显提升。想要提高燃煤锅炉的运行效率，人们需要解决这方面的问题。人们要合理改造燃煤锅炉，对烟气余热进行回收和再利用。当前，人们多在锅炉后端添加加热器来回收热气。具体应用时，人们要综合考虑风机配风量和锅炉烟气余热，兼顾热量回收和设备安全，完善操作方法，引入先进技术，以充分提升热量利用率。
结语
针对现有锅炉房提高燃烧效率的运行改进措施可通过燃煤成分与锅炉特点进行分析，以炉定煤，在燃烧过程中对燃煤中的飞灰含碳量、灰渣含碳量、挥发份含量、漏煤量、水分含量等进行合理控制。对司炉人员进行培训，让其对煤的水分、煤层厚度、炉排速度、风煤比例、炉堂温度、排烟温度、过量空气系数等能够定性定量分析。对于燃煤锅炉的设计时，应采用先进的燃烧设备与合理的系统设计来提高锅炉燃烧效率。在对锅炉类型和锅炉容量的选择上，应根据当地的燃煤煤种与供热需求与相关规范进行合理设计。
参考文献
［1］李晓博.浅析燃煤锅炉运行与节能减排［J］.建材与装饰，2019（30）：218-219.
［2］王维.浅谈低NOx燃烧器技术在燃煤锅炉中的应用［J］.科学技术创新，2019（15）：159-160.