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影响燃煤锅炉效率的因素和解决方法

发表时间：2021/4/28 来源：《电力设备》2020年第33期作者：闫修峰1 昌鹏2 秦斌3

[导读] 摘要：燃煤锅炉具有能耗高、污染大、效率低等特点，严重降低了供热发电企业的利润。特别是从环保的角度来看，燃气锅炉取代燃煤锅炉是必然的。

        （1华电邹县发电有限公司 2西安热工研究院有限公司 3西安热工研究院有限公司）
        摘要：燃煤锅炉具有能耗高、污染大、效率低等特点，严重降低了供热发电企业的利润。特别是从环保的角度来看，燃气锅炉取代燃煤锅炉是必然的。如果企业有足够的资金，可以通过更换直接更换原有设备。该方法简单快速，安全隐患小。但为了保证锅炉与供热管道的一致性，必须参照原锅炉的输出技术参数，购买同等效果的燃气锅炉。在整个过程中，财务部和技术部应全面讨论成本、技术和质量三个层次的控制。
        1燃煤锅炉的缺点与燃气锅炉的优点
        我国提出了绿色可持续发展，并高度重视能源消费产业领域。作为环境污染的罪魁祸首之一，燃煤锅炉自然成为改造对象。主要原因是燃煤锅炉每年燃烧大量的煤，产生大量的粉尘和NOx、Sox等污染物。这种污染治理需要一定的成本。燃气锅炉具有以下特点：无需占地堆煤；生产节水；节省人力；节省大量电力；减少人工；噪音低；清洁能源不污染环境。
        2燃煤锅炉燃烧状况
        燃煤锅炉的数量不够。目前我国燃煤锅炉燃烧效率低、能耗大，与国家节能减排政策背道而驰。许多企业为了自身利益，为了降低成本，燃煤锅炉数量严重不足，使得锅炉始终处于高负荷状态，容易损坏锅炉，这就造成了锅炉燃烧中的诸多问题。有些锅炉容量小，能量转化率低。再加上高负荷运行，无法实现能源的有效利用，导致能效降低。此外，锅炉配套设施质量存在一些问题，直接影响锅炉运行效率，不仅造成能源浪费，还可能埋下隐患。
        燃煤锅炉运行不规范。中国对能源的依赖性很强，特别是对煤炭的依赖。部分燃煤锅炉操作人员综合素质较低，未经系统的专业知识培训直接上岗。他们没有足够的节能知识，节能知识还停留在纸面上。另外，一些炉子工作人员将个人劳动视为简单的体力劳动，对自己的技术内容认识不足，节能意识严重缺乏。
        原煤加工不足。目前，燃煤锅炉以原煤为主要原料，许多原煤未经加工，且粒度较大，质量不理想，这使得燃煤锅炉的用煤情况无法匹配，因此燃煤锅炉的适应性有待提高。目前燃煤锅炉的燃烧主要是分层燃烧，但与我国的供煤量不匹配，使得锅炉热效率不理想，热损失非常严重，如燃料燃烧不足、锅炉排放物散热、锅炉雷电粉尘及时清理等，传热效率低。
        锅炉内壁损坏，炉渣结渣。给水压力和蒸汽压力降低，导致锅炉水位下降，排放量低于供水量。在日常生产过程中，发现锅炉内水质不合格，锅炉清洗不及时，或锅炉管道内积聚大量水垢，损坏锅炉水冷壁。造成炉门密封不严、炉内负压降低的原因是日常检修时燃烧器周围水冷壁管不到位。锅炉温度段下降，灰斗内有大量湿灰沉淀，甚至向外泄漏。这是因为锅炉膛内受热面积过大，大量炉渣和渣块脱落，损坏了灰斗水冷壁管。如果锅炉炉膛的燃烧温度超过1500℃，煤灰就会在这个温度下熔化。在炉子设计过程中，应考虑冷却能力，降低炉子出口附近炉烟周围和水冷壁周围灰的软化温度。当燃烧中心的灰靠近炉膛出口和水冷壁时，会凝结成同质灰，不会粘在受热面上形成炉渣。如果炉子设计运行不当、冷却能力不强、燃烧中心超负荷、偏斜严重等，水冷壁周围烟温过高，灰难以凝固，遇到水冷壁时炉渣会粘结在水冷壁上。
        3提高燃煤锅炉效率的措施
        3.1注意锅炉燃烧的调整
        调节燃烧不仅有利于保证适当的燃料量，而且能满足外部负荷的需要，为锅炉燃烧的经济性、安全性和稳定性提供保证。燃烧调节手段在燃烧调节中起着非常重要的作用，如调节主蒸汽压力、调节燃油量等。燃煤锅炉的燃烧直接影响着锅炉的蒸汽参数。燃烧调整主要是调整燃料量和风量，即调整风煤比，根据煤的挥发分含量进行调整。当挥发分含量较高时，可选择较高的一次风速和一次风量。为保证煤粉的着火时间，保证合理的燃风量比，减少热损失，监测二氧化碳含量和废气温度，调整燃烧方式和燃烧状态，选用挥发分含量低的煤种，一次风速和一次风量较低。提高燃煤锅炉效率不仅有利于节约煤炭，而且有利于提高锅炉效率，提高锅炉燃烧效率和锅炉运行效率，为安全生产提供保障，提高锅炉使用效率。

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由于锅炉类型的不同，如链条炉燃烧着火不好等，锅炉段送风应采用高温烟气和炉拱散热的方式。手烧炉的通风循环比较强。如果选用高挥发分煤加热，将降低燃煤锅炉的燃烧效率，提高手动燃烧炉的运行效率。
        3.2降低排烟热损失
        为了减少排烟热损失，应考虑排烟量和排烟温度。如果锅炉漏风，排烟温度可能过高，会直接增加排烟量。通过控制漏风量，有助于减少排烟热损失。正确监测和分析了锅炉在不同负荷下的出煤含氧量和总风量，合理调整了送风量。燃煤锅炉运行中应定期检查锅炉水封箱的水位，并根据环境和文化的变化调整排渣机的冷却风量。锅炉火孔、进水阀、烟气取样孔使用完毕后，应将锅炉关严。定期检查烟道、炉膛等，减少漏风。此外，利用机组停机检修的机会，定期对锅炉设备进行彻底有效的清洗，避免空气预热器堵灰。锅炉受热面定期吹灰，提高受热面换热效率，有效降低排烟温度，尽量减少排烟损失。由于锅炉燃烧产生的烟气在扩散时会产生热量，因此可以利用锅炉省煤器的温度变化来调节排烟温度和排烟速度，同时注意散热。通过调节锅炉运行到可行范围，可以降低锅炉排烟温度。
        3.3定期开展污水排放工作
        在燃煤锅炉的运行过程中，燃烧材料起着非常重要的作用。锅炉燃烧过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘进入锅炉，直接影响锅炉管道和锅炉汽水的质量。如果水质差，将直接影响锅炉的运行效果[7]。锅炉使用的水实际上含有一些盐。锅炉运行过程中应及时进行化学处理，否则，析出的污垢会附着在管道上，腐蚀金属，缩短锅炉的使用寿命。为了保证锅炉的质量，定期放水是非常重要的。一般来说，一种污水排放方式是连续排放，即在锅炉水面进行高强度蒸发，将炉水含盐量控制在合理范围内；一种是定期进行污水排放工作，即，将锅炉管内的水渣排出，结合炉水实际情况进行水质检查。另外，锅炉管理员要特别注意锅炉管理员在整个运行过程中的规范化。
        3.4重视燃煤锅炉运行维护工作
        在燃煤锅炉运行中，要注意燃料控制，按正常要求掌握燃煤锅炉的生产情况和生产效益，选择合适的煤种，以减少燃烧放水。在日常维护过程中，要切实落实责任，合理登记各项工作，为出现问题时及时准确查询提供方便，采取更有效的解决办法。锅炉运行过程中必须有汽水损失。除对低水质造成的泄漏进行检修外，还应认真检查锅炉运行中的排污热损失和疏水热损失，及时发现和处理泄漏点，优化锅炉运行，有效减少汽水损失。锅炉本身的热损失与保温材料的性能厚度密切相关，锅炉的散热面积与外界温度密切相关。烟道及炉墙保温层应及时修补，保证保温层表面温度控制在50度以内，所有管件应严格处理。炉渣的物理热损失被认为是灰渣出炉后的热损失。热损失与灰分温度、灰分比例和燃料中灰分含量密切相关。只有降低炉渣的物理热损失，尽可能控制燃料的灰分含量，调整锅炉的燃烧，才能使锅炉的煤燃尽。此外，定期清理灰非常重要。只有保证受热面清洁，才能优化锅炉的热辐射效果。
        结束语
        综上所述，在我国能源供应管理不断规范、节能环保要求不断提高的新时代，清洁燃烧技术必将在燃煤锅炉中得到广泛应用。因此，探索燃煤锅炉节能环保改造技术具有重要的理论和现实意义。
        参考文献
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        [3]张深,张海.基于物联网的燃煤锅炉运行安全与节能的监管平台[J].写真地理,2020,(2):0211.
        [4]周英贵.130$t/h循环流化床燃煤锅炉超低排放净化技术应用[J].能源与节能,2020,(6):75-77.
        [5]郑锐国,郭园,王业飞.燃煤锅炉房清洁能源改造技术现状及方案比选[J].山西建筑,2020,46(4):146-148.