于水清

摘 要：提高燃煤锅炉热效率不仅对高效利用能源具有重要意义，而且有助于达到节能与环保的要求。要想燃煤锅炉达到最佳的运行方式，则必须找出制约锅炉运行的关键因素并加以整改。本文通过分析影响锅炉热效率的各种因素，分析了提高燃煤锅炉热效率的具体措施。

关键词：燃煤锅炉；热效率；排烟热损失

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.223

1 概述

燃煤锅炉是一种常见的能量转换设备，在现代企业中的地位举足轻重。锅炉热效率的高低直接影响锅炉的运行成本，其为判断锅炉运行状况好坏的重要性能指标。所以有必要对锅炉的热效率进行认真的分析，为锅炉在日常运行中有效降低成本、节约能源提供参考。

锅炉燃烧系统通常由制粉及送粉系统、烟风系统、点火系统及渣油和燃气系统组成。锅炉正常运行时，根据能量守恒定律，进入锅炉的总热量应当等于锅炉送出的总热量。由于进入锅炉内的燃料不会全部燃烧放热，而且产生的蒸汽也不会吸收炉内燃料燃烧产生的全部热量，这样运行中的锅炉输出的热量由有效利用热和各项热损失两个方面组成。其中，锅炉产生蒸汽和加热蒸汽所用的热量为有效利用热，各项热损失则为燃烧和传热过程中以不同方式损失的热量。先前的研究已经表明，在影响锅炉热损失的各种原因中，排烟损失和机械不完全燃烧是燃煤锅炉的各项热损失当中所占比例最大的两项，分别占锅炉全部输入热量的7%～8%和1%～2%。化学不完全燃烧损失、散热损失、灰渣物理热损失只占很少份额。所以控制排烟损失、机械不完全燃烧的损失量应为研究锅炉热效率时的重点。

2 排烟损失和机械不完全燃烧

排烟损失为烟气离开锅炉排入大气所带走的热量损失，排烟量和排烟温度为影响排烟损失的主要因素，这两者都与热损失成正比例的关系。实际运行数据表明，锅炉燃烧过程中如果火焰中心偏高，燃料种类选择不合适及受热面漏风等因素都会导致排烟温度过高。导致排烟量增加的主要因素包括燃料过湿、炉膛出口过量空气系数过高、制粉系统漏风、炉膛漏风、烟道漏风等。另外，若吹灰不及时，锅炉的炉膛、烟道、过热器、省煤器及空气预热器等受热面结渣和积灰严重导致传热效率下降，也会明显提高排烟温度和排烟量。

不合适的煤粉细度为导致机械不完全燃烧的损失的主要原因。如果煤粉的细度比较大而燃烧配风较小的话，煤粉燃烧不完全，飞灰中的可燃物含量增加，机械不完全燃烧的热损失就会增大。另一方面，如果煤粉的细度太小，虽然有助于燃料完全燃烧，但是容易导致受热面积灰和结焦现象发生，若吹灰不及时就会明显加大传热温差力，从而降低锅炉的热效率。此外过小的煤粉细度不仅会增加制粉系统的电耗，而且会减短磨煤机的检修周期和增大废料量，从而对锅炉的长周期运行产生不良影响。

3 提高热效率的措施

通过上文的分析可以看出看，导致排烟热损失和机械不完全燃烧热损失的原因复杂，而且相互耦合在一起。实际运行经验表明选择合适的排烟温度和过量空气系数，加强燃烧过程的控制和锅炉装置的维护工作是降低这两种热损失的重要手段。

3.1 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，增大金屬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。此外，出于环保的需要，为了减少灰尘的排放量，大型燃煤锅炉通常在尾部烟道后安装除尘器。较低的排烟温度会导致电除尘器和布袋除尘器运行异常，不仅会降低除尘效率，而且危及锅炉的安全运行。

3.2 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。

4 结论

为了保证锅炉能够在日常运行中达到较高的热效率，操作人员应根据用气单位的实际需要及时调整锅炉的运行工况，认真执行操作规程，做好按时检查各个看火孔、人孔门、检查门是否关闭，水封槽液位是否合理，烟道和炉膛吹灰是否全面及时等工作。此外，应保证锅炉的日常检维修工作质量，及时修复锅炉本体及烟道的保温破损，减小散热损失和漏风量，也非常有利于提高燃煤锅炉热效率。

参考文献：

[1]陈立勋，曹子栋.锅炉本体布置及计算[M].西安：西安交通大学出版社，1990.

[2]林宗虎，陈听宽.国内过程[M].西安：西安交通大学出版社，1990.