谈提高燃煤锅炉热效率的方法

王晟罡

（延长油田股份有限公司七里村采油厂，陕西 延长 717111）

1燃煤锅炉是利用煤燃烧所放出的热量加热工质（水：H2O）生产具有一定压力和温度的蒸汽（或热水）的设备。从能量平衡的观点来看，当锅炉工况稳定时，输入锅炉的热量与锅炉输出的热量应当平衡。由于送入炉内的燃料不会全部燃烧放热，而燃料燃烧放出的热量也不会全部被水吸收，生成蒸汽或热水。因此锅炉输出的热量包括有效利用热和各项热损失两个方面，有效利用热是锅炉用以产生蒸汽（热水）及加热蒸汽（热水）的热量，各项热损失是在燃烧和传热过程中以各种方式损失掉的热量。

锅炉在稳定状态下，相对于1Kg燃煤的热平衡方程式为：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6(KJ/Kg),相应的百分比热平衡方程式为：100%=q1+q2+q3+q4+q5+q6(%)

其中：

(1)Qr是伴随1Kg燃煤输入锅炉的总热量(KJ/Kg)。

式中Qar：燃煤的低位发热量(KJ/Kg)；是输入锅炉中热量的主要来源。

hrm：燃煤的物理显热量(KJ/Kg)；燃煤温度一般低于30℃，这一项热量相对较小。

hrs：相对于1Kg燃煤的入炉石灰石的物理显热量(KJ/Kg)；这一项热量相对更小。

Qwl：伴随1Kg燃煤输入锅炉的空气在炉外被加热的热量(KJ/Kg)；如果一、二次风入口暖风器未投入，这一部分热量也可不计算在内。

(2)Q1是锅炉的有效利用热量(KJ/Kg)；在反平衡热效率计算中，是利用其它热损失来求出它的。

2影响锅炉热效率的原因

依据锅炉在稳定状态下，相对于1Kg燃煤的热平衡方程式，可得到影响锅炉热效率的原因有：（1）排烟温度高，排烟热损失大；（2）炉膛出口烟气含氧量不当；（3）传热较差或长期运行导致传热恶化；（4）炉膛负压过大导致漏风严重；（5）锅炉保温性差；（6）管线布置不合理，使流体流动阻力变大；（7）火焰在炉膛内位置不合适；（8）电机无变频，在锅炉低负荷时耗电较多。

3提高锅炉热效率的方法

3.1 降低排烟热损失q2:

排烟热损失即烟气离开锅炉排入大气所带走的热量损失。一般排烟温度每升高15℃，排烟热损失将上升1%，一般锅炉的排烟热损失为4%～8%，排烟温度由两方面决定，一是锅炉受热面的大小，受热面越多，排烟温度越低。二是受热面积灰、结渣、结垢，使传热恶化，排烟温度升高。因此必须及时吹灰（打渣），保持受热面外壁清洁，同时要保证软化水、除氧水及蒸汽的品质，防止出现汽水管道结垢现象。

3.2 降低化学不完全燃烧热损失-q3:

炉膛出口烟气含氧量的大小反映的是燃料是否完全充分燃烧，是过量空气系数a的体现，当a值较大时会使引风机负荷变大，耗电量增大，同时使排烟热损失增大。a过大还会使炉膛温度变低，使炉膛辐射传热能力下降，导致热效率变低，破坏燃烧所需的高温环境。当a值小时，燃烧得不到所需要的氧气而产生化学不完全燃烧热损失。。因此在锅炉运行中，要保持空气过剩系数为1.4左右，有较高的炉膛温度，使燃料与空气充分混合，延长烟气停留时间，促进烟气中可燃物燃尽。不完全燃烧热损失比较大时，这要要求我们的现场操作人员根据锅炉负荷的变化，及时调整配风比，风煤比等，保证过剩空气系数合理，以降低化学不完全燃烧热损失。

3降低机械不完全燃烧热损失-q4:

机械不完全燃烧热损失又称可燃固体（固定碳）不完全燃烧热损失。它是部分固体可燃物在炉内不完全燃烧随飞灰和炉渣一同排出炉外而造成的热损失，由飞灰不完全燃烧热损失和炉渣不完全燃烧热损失两部分组成。锅炉设计使用燃煤粒度为6mm～13mm，最大颗粒小于40mm，而实际使用燃煤为末煤或混煤，在燃烧中飞灰不完全燃烧现象严重，增大了机械不完全燃烧热损失，因此应解决燃煤颗粒度问题。燃料的灰分越少，挥发分越多，则机械不完全燃烧热损失就越小，因此应尽量燃用灰分少的煤，保证煤的灰分含量不大于14%。

炉渣含碳量偏大，使炉渣不完全燃烧热损失大幅度增大，应根据锅炉负荷情况合理调整炉排速度和煤层厚度，炉排后部以略有红火为宜，使燃煤能得以燃尽。

另外，前、后拱上吊渣现象比较严重，影响炉膛内热量反射，这也是造成炉膛温度降低，灰渣含碳量偏高的主要因素，应利用检修期间及时除焦渣。

4管道布置上的原因

汽水管道和风烟管道的弯头和阀门可增大管道中流体流动的阻力。同时系统中有的阀门不能完全开启，形成了对流体的节流，增加了工质的局部阻力损失。建议在大修时对管线重新布置，减少不必要的弯头和阀门，对必须用弯头的地方，采用较大的曲率半径，以减少流体流动阻力损失。

近年来，为提高锅炉热效率和锅炉运行的经济性，我们不断现场研究，寻找问题，整理资料，结合实际编制了《锅炉运行操作规程》、《司炉工操作100问》等重要资料，并对司炉人员定期培训，提高现场管理人员的素质，使锅炉房的管理工作较以前有很大的提高。并从已从以下几方面进行了努力，并取得了良好的效果。

4.1 根据锅炉负荷情况及时合理地调整送引风机挡板开度，并利用检修期间检查处理烟风道、炉墙存在的漏风点，使空气过剩系数趋近于1.4。

4.2 及时吹灰除焦渣和防止结垢，保持受热面内外清洁。

4.3 解决燃煤煤种问题，保证颗粒度为6mm～13mm，最大颗粒小于40mm，煤的灰分含量不大于14%。

4.4 根据锅炉负荷情况合理调整炉排速度和煤层厚度，炉排后部以略有红火为宜，保持高的炉膛温度，使燃煤能燃尽。

4.5 汽包、联箱、管道、构架、炉墙和其他附件等的保温良好。

4.6 根据负荷情况合理调整锅炉运行台数，使锅炉运行在经济负荷区内。

[1]马荣生,曾鹏飞.略谈蒸汽机车的节煤工作[J].铁道运输与经济.1980年03期.

[2]郭若昭.用于水加热系统的家用吸收式冰箱[J].电机电器技术.1980年04期.

[3]林复国,黄月桃.十吨无芯工频感应电炉的热损测定与分析[J].工业加热.1980年02期.