锅炉燃煤对锅炉热效率的影响分析

张磊磊

东北特殊钢集团股份有限公司 辽宁大连 116105

目前，我国很多工业生产和人们的生活都还需要大量的煤炭作为动力来源，利用煤炭的燃烧来获取相应的能源和动力，但是所使用的锅炉设备在运行中会受到一些不良因素的影响，致使燃煤不充分，造成煤炭资源浪费，没有达到预期的使用率，这就加剧了能源消耗和浪费，因此提升热效率这项关键性指标就成为当前锅炉设备研究工作中的重点，提升热效率对于节约能源和保护环境都具有十分重要的作用和意义[1]。

1 锅炉燃煤对锅炉热效率的影响分析

1.1 锅炉燃煤粒径对锅炉热效率的影响

不同类型的锅炉使用不同粒径的燃煤。在中间仓储式煤粉锅炉中，其中高循环倍率的锅炉要求使用较小粒径的燃煤；而低循环倍率的锅炉要求使用较大粒径的燃煤。对于220t/h中间仓储式煤粉锅炉属于高循环倍率需要使用粒径较小的燃煤。130t/h中间仓储式煤粉锅炉属于较低循环倍率锅炉要求使用粒径较大的燃煤。燃煤粒径的选取取决于锅炉硬件设备要求，由于130t/h在燃烧室下部设置较多埋管受热面积，可以接受较多的热能，故可以使用粒径较大的燃煤。分清这一点再利用锅炉生产电能，如果在使用锅炉时，由于不小心或者粗心导致使用的燃煤粒径不符合锅炉的要求，如选择的燃煤粒径较小，而在设定的循环流化床速度下，导致吹出的燃煤粒过多，这就会增加分离器的任务，并容易使反燃料结焦影响飞灰二次燃烧。

1.2 锅炉燃煤湿度对锅炉热效率的影响

对于中间仓储式煤粉锅炉来说，锅炉燃煤的湿度不宜过高，否则会对锅炉热效率造成负面影响。在中间仓储式煤粉锅炉使用规定粒径的燃煤的情况下，适度湿度的燃煤能够较好控制燃煤粉粒数对锅炉的影响。投入到中间仓储式煤粉锅炉中的燃煤粉湿度如果适度时，燃煤粉在一定程度上能够利用这一湿度聚成一个个较小的燃煤粒径从而增加燃煤的粒度，降低燃煤结成块状造成烟气出口堵塞，并能够减少炉渣中未完全燃烧的燃料。适度湿度的燃煤还可以减少燃煤混到飞灰中，降低飞灰损失率。

1.3 锅炉燃煤质量的影响分析

锅炉热效率的高低在很大程度上受锅炉燃煤质量的影响。因此，在进行锅炉燃煤发电时，应对投入锅炉的燃煤质量进行全面严格的检查，需保证投入锅炉燃烧发电的燃煤质量符合一定的规定。如果把原煤直接投入锅炉燃烧，将会使原煤中硫、氮等元素与氧发生反应，生成对大气环境产生较大污染的二氧化硫、一氧化氮等有害气体，这样的废气排入到大气环境中将会大大降低空气质量，也使得锅炉燃煤的热效率在一定程度上受到影响。所以投入锅炉的燃煤一定是进行过相应加工的，使锅炉燃煤满足一定的组成比例[2]。

2 提高锅炉热效率的对策和措施

2.1 调整燃煤锅炉的排烟温度

锅炉在运行过程中，如果选择较低的排烟温度可以降低锅炉排烟热损失，对于节省运行费用和提高锅炉热效率有积极的影响。尤其在大中容量锅炉中，燃料消耗量大，出于经济方面的考虑，烟道受热面的传热温压设计的较小，通常选取较低的排烟温度。然而较低的排烟温度会使得烟气和工质的传热温压减小，为了保证产出合格的蒸汽就需增大传热面积，增大金属消耗和设备的初投资。另外，确定合理的排烟温度还要考虑低温受热面工作的安全性。较低的排烟温度会使得低温受热面烟气侧的水蒸气和三氧化硫凝结形成硫酸，腐蚀金属材料，也会促使沉积在烟道上的疏松灰水泥化，不仅增大了传热热阻，而且会增大烟气的流动阻力，严重会导致引风机压头不足而被迫减少锅炉出力，从而降低锅炉的经济指标。

2.2 选择合理的过量空气系数

保证燃料稳定燃烧、减少锅炉的排烟热损失及机械不完全燃烧是过量空气系数的选取的基本原则。对于燃煤锅炉来说，由于它的燃料的着火和燃尽过程比较困难，提供较大量的过热空气系数可以有效帮助燃煤燃尽，提高锅炉的热效率，所以燃煤锅炉中的过量空气系数通常较大。过大的过量空气系数虽然会在一定范围内可以明显减少机械不完全燃烧热损失，但会增加排烟量和降低排烟温度从而增加排烟热损失，如果的增加量大于减少量，就会减少锅炉的热效率。此外对于采用了SNCR（非选择性还原脱硝）技术的燃煤锅炉，为了保证炉膛内不同的燃烧区域温度控制在900℃和1100℃的最佳燃烧温度范围内，应根据实际的运行情况，合理调配的一次风、二次风、ROFA风和SOFA风，在满足达到较高脱硝效率的情况下，选择对锅炉机组热损失最小、效率最高的过量空气系数。

2.3 增强对锅炉的日常运行维护

对于中间仓储式煤粉锅炉来说，如果能增强对锅炉的日常运行维护，将大大提高设备的稳定可靠的运行程度，也使得运行时锅炉的热效率有所提高。要安排专业的维护人员对管理进行定期的检查和记录，如发生异常情况，一定要详细准确的进行记录，以方便维修。对锅炉进行排查时，主要注意以下几点：首先是检查锅炉内的负荷情况，有没有出现急剧变化；其次是观察蒸汽数据，对于突变的数据都要提高警惕；另外还要注意管路内的异常声响，确保运行系统的正常；最后要确保燃煤自动被投加如锅炉之中，同时排查各排气口是否发生堵塞现象。锅炉设备发现问题后续及时进行停用抢修[3]。

3 结语

锅炉设备的热效率是人们重点的研究对象，都在想方设法提升锅炉在燃煤时对热能的转化效率，这样做的目的就在于有效的降低资源和能源的消耗与浪费，提供其合理的使用率，并且有效减少烟气的排放，降低对周边环境的污染程度。本文主要介绍了影响热效率的主要因素，并提出相应的具体策略加以应对，希望能够为锅炉设备的使用和维护工作提供一些可行性和合理化的建议，促进热效率提升。