鍋爐燃煤對(duì)鍋爐熱效率的影響分析

張磊磊

東北特殊鋼集團(tuán)股份有限公司 遼寧大連 116105

目前，我國(guó)很多工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活都還需要大量的煤炭作為動(dòng)力來(lái)源，利用煤炭的燃燒來(lái)獲取相應(yīng)的能源和動(dòng)力，但是所使用的鍋爐設(shè)備在運(yùn)行中會(huì)受到一些不良因素的影響，致使燃煤不充分，造成煤炭資源浪費(fèi)，沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的使用率，這就加劇了能源消耗和浪費(fèi)，因此提升熱效率這項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)就成為當(dāng)前鍋爐設(shè)備研究工作中的重點(diǎn)，提升熱效率對(duì)于節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境都具有十分重要的作用和意義[1]。

1 鍋爐燃煤對(duì)鍋爐熱效率的影響分析

1.1 鍋爐燃煤粒徑對(duì)鍋爐熱效率的影響

不同類(lèi)型的鍋爐使用不同粒徑的燃煤。在中間倉(cāng)儲(chǔ)式煤粉鍋爐中，其中高循環(huán)倍率的鍋爐要求使用較小粒徑的燃煤；而低循環(huán)倍率的鍋爐要求使用較大粒徑的燃煤。對(duì)于220t/h中間倉(cāng)儲(chǔ)式煤粉鍋爐屬于高循環(huán)倍率需要使用粒徑較小的燃煤。130t/h中間倉(cāng)儲(chǔ)式煤粉鍋爐屬于較低循環(huán)倍率鍋爐要求使用粒徑較大的燃煤。燃煤粒徑的選取取決于鍋爐硬件設(shè)備要求，由于130t/h在燃燒室下部設(shè)置較多埋管受熱面積，可以接受較多的熱能，故可以使用粒徑較大的燃煤。分清這一點(diǎn)再利用鍋爐生產(chǎn)電能，如果在使用鍋爐時(shí)，由于不小心或者粗心導(dǎo)致使用的燃煤粒徑不符合鍋爐的要求，如選擇的燃煤粒徑較小，而在設(shè)定的循環(huán)流化床速度下，導(dǎo)致吹出的燃煤粒過(guò)多，這就會(huì)增加分離器的任務(wù)，并容易使反燃料結(jié)焦影響飛灰二次燃燒。

1.2 鍋爐燃煤濕度對(duì)鍋爐熱效率的影響

對(duì)于中間倉(cāng)儲(chǔ)式煤粉鍋爐來(lái)說(shuō)，鍋爐燃煤的濕度不宜過(guò)高，否則會(huì)對(duì)鍋爐熱效率造成負(fù)面影響。在中間倉(cāng)儲(chǔ)式煤粉鍋爐使用規(guī)定粒徑的燃煤的情況下，適度濕度的燃煤能夠較好控制燃煤粉粒數(shù)對(duì)鍋爐的影響。投入到中間倉(cāng)儲(chǔ)式煤粉鍋爐中的燃煤粉濕度如果適度時(shí)，燃煤粉在一定程度上能夠利用這一濕度聚成一個(gè)個(gè)較小的燃煤粒徑從而增加燃煤的粒度，降低燃煤結(jié)成塊狀造成煙氣出口堵塞，并能夠減少爐渣中未完全燃燒的燃料。適度濕度的燃煤還可以減少燃煤混到飛灰中，降低飛灰損失率。

1.3 鍋爐燃煤質(zhì)量的影響分析

鍋爐熱效率的高低在很大程度上受鍋爐燃煤質(zhì)量的影響。因此，在進(jìn)行鍋爐燃煤發(fā)電時(shí)，應(yīng)對(duì)投入鍋爐的燃煤質(zhì)量進(jìn)行全面嚴(yán)格的檢查，需保證投入鍋爐燃燒發(fā)電的燃煤質(zhì)量符合一定的規(guī)定。如果把原煤直接投入鍋爐燃燒，將會(huì)使原煤中硫、氮等元素與氧發(fā)生反應(yīng)，生成對(duì)大氣環(huán)境產(chǎn)生較大污染的二氧化硫、一氧化氮等有害氣體，這樣的廢氣排入到大氣環(huán)境中將會(huì)大大降低空氣質(zhì)量，也使得鍋爐燃煤的熱效率在一定程度上受到影響。所以投入鍋爐的燃煤一定是進(jìn)行過(guò)相應(yīng)加工的，使鍋爐燃煤滿(mǎn)足一定的組成比例[2]。

2 提高鍋爐熱效率的對(duì)策和措施

2.1 調(diào)整燃煤鍋爐的排煙溫度

鍋爐在運(yùn)行過(guò)程中，如果選擇較低的排煙溫度可以降低鍋爐排煙熱損失，對(duì)于節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用和提高鍋爐熱效率有積極的影響。尤其在大中容量鍋爐中，燃料消耗量大，出于經(jīng)濟(jì)方面的考慮，煙道受熱面的傳熱溫壓設(shè)計(jì)的較小，通常選取較低的排煙溫度。然而較低的排煙溫度會(huì)使得煙氣和工質(zhì)的傳熱溫壓減小，為了保證產(chǎn)出合格的蒸汽就需增大傳熱面積，增大金屬消耗和設(shè)備的初投資。另外，確定合理的排煙溫度還要考慮低溫受熱面工作的安全性。較低的排煙溫度會(huì)使得低溫受熱面煙氣側(cè)的水蒸氣和三氧化硫凝結(jié)形成硫酸，腐蝕金屬材料，也會(huì)促使沉積在煙道上的疏松灰水泥化，不僅增大了傳熱熱阻，而且會(huì)增大煙氣的流動(dòng)阻力，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)壓頭不足而被迫減少鍋爐出力，從而降低鍋爐的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

2.2 選擇合理的過(guò)量空氣系數(shù)

保證燃料穩(wěn)定燃燒、減少鍋爐的排煙熱損失及機(jī)械不完全燃燒是過(guò)量空氣系數(shù)的選取的基本原則。對(duì)于燃煤鍋爐來(lái)說(shuō)，由于它的燃料的著火和燃盡過(guò)程比較困難，提供較大量的過(guò)熱空氣系數(shù)可以有效幫助燃煤燃盡，提高鍋爐的熱效率，所以燃煤鍋爐中的過(guò)量空氣系數(shù)通常較大。過(guò)大的過(guò)量空氣系數(shù)雖然會(huì)在一定范圍內(nèi)可以明顯減少機(jī)械不完全燃燒熱損失，但會(huì)增加排煙量和降低排煙溫度從而增加排煙熱損失，如果的增加量大于減少量，就會(huì)減少鍋爐的熱效率。此外對(duì)于采用了SNCR（非選擇性還原脫硝）技術(shù)的燃煤鍋爐，為了保證爐膛內(nèi)不同的燃燒區(qū)域溫度控制在900℃和1100℃的最佳燃燒溫度范圍內(nèi)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況，合理調(diào)配的一次風(fēng)、二次風(fēng)、ROFA風(fēng)和SOFA風(fēng)，在滿(mǎn)足達(dá)到較高脫硝效率的情況下，選擇對(duì)鍋爐機(jī)組熱損失最小、效率最高的過(guò)量空氣系數(shù)。

2.3 增強(qiáng)對(duì)鍋爐的日常運(yùn)行維護(hù)

對(duì)于中間倉(cāng)儲(chǔ)式煤粉鍋爐來(lái)說(shuō)，如果能增強(qiáng)對(duì)鍋爐的日常運(yùn)行維護(hù)，將大大提高設(shè)備的穩(wěn)定可靠的運(yùn)行程度，也使得運(yùn)行時(shí)鍋爐的熱效率有所提高。要安排專(zhuān)業(yè)的維護(hù)人員對(duì)管理進(jìn)行定期的檢查和記錄，如發(fā)生異常情況，一定要詳細(xì)準(zhǔn)確的進(jìn)行記錄，以方便維修。對(duì)鍋爐進(jìn)行排查時(shí)，主要注意以下幾點(diǎn)：首先是檢查鍋爐內(nèi)的負(fù)荷情況，有沒(méi)有出現(xiàn)急劇變化；其次是觀(guān)察蒸汽數(shù)據(jù)，對(duì)于突變的數(shù)據(jù)都要提高警惕；另外還要注意管路內(nèi)的異常聲響，確保運(yùn)行系統(tǒng)的正常；最后要確保燃煤自動(dòng)被投加如鍋爐之中，同時(shí)排查各排氣口是否發(fā)生堵塞現(xiàn)象。鍋爐設(shè)備發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后續(xù)及時(shí)進(jìn)行停用搶修[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

鍋爐設(shè)備的熱效率是人們重點(diǎn)的研究對(duì)象，都在想方設(shè)法提升鍋爐在燃煤時(shí)對(duì)熱能的轉(zhuǎn)化效率，這樣做的目的就在于有效的降低資源和能源的消耗與浪費(fèi)，提供其合理的使用率，并且有效減少煙氣的排放，降低對(duì)周邊環(huán)境的污染程度。本文主要介紹了影響熱效率的主要因素，并提出相應(yīng)的具體策略加以應(yīng)對(duì)，希望能夠?yàn)殄仩t設(shè)備的使用和維護(hù)工作提供一些可行性和合理化的建議，促進(jìn)熱效率提升。