锅炉能耗及燃烧存在问题

浅谈锅炉能耗及燃烧存在问题

摘要：锅炉是耗能最大的特种设备，目前工业锅炉使用特点是数量多，利用率低，出力小，效率低，管理难度大，技术难以提高，针对这一问题作了一些原因分析。

关键词：锅炉能耗燃烧存在问题

锅炉燃料主要以煤为主，所以控制锅炉各项热损失，提高锅炉的燃烧效率是重中之重。造成锅炉各项热损失有很多种，形成原因是非常复杂的，从我国锅炉制造技术水平的发展、应用和煤质的使用存在着诸多问题。我认为燃烧及燃烧设备的可靠性有待提高，大部分地区小型层状燃烧锅炉偏多，平均容量仅为4蒸吨/时，设备比较陈旧，造成了锅炉的热效率偏低，污染环境。主要原因有以下几点：

一、煤质差，煤种杂，锅炉难适应

设计锅炉首先选择煤种。我国设计的层燃工业锅炉燃用煤种一般选用ⅱ类烟煤（也有选用其他煤种的），一般讲锅炉燃用设计煤种才能达到锅炉设计参数。然而我们国家锅炉烧的煤相当混乱，煤质差，煤种杂。非正规开采的小窑煤煤质变化大，更有甚者向煤内掺加煤矸石，煤的灰份高达30～40%。有些企业图省钱买质次价低的煤供锅炉燃用。层燃锅炉很难适应质次煤种变化又大的煤。因此，煤种问题是制约我国层燃工业锅炉提高效率的重要因素之一。二、给煤方式问题降低了燃烧效率

有的锅炉设计用煤是ⅱ类烟煤，实际燃用的是ⅲ类烟煤的链条锅

炉仍达不到额定出力，热效率很低，即使勉强达到额定出力，也属于非正常燃烧，炉排尾部跑红火，炉渣含碳量高达50%。这又如何解释呢？经研究发现与锅炉给煤方式有重要关系。

1.煤仓内煤颗粒分布不均匀；导致炉排上煤层颗粒分布也不均匀而影响燃烧。例如：当从煤仓中间向煤仓内进煤时，煤仓中的煤成塔形，煤仓两侧块煤多，中间煤末多；当从煤仓一侧进煤时，滑坡一侧大块煤多，另一侧煤末多。煤层颗粒分布也是上述规律，造成煤层通风不均而影响燃烧。

2.煤层密实，通风不良，煤缺氧燃烧。从煤仓到炉排煤的落差较大，再加煤闸挤压，煤层很密实，通风阻力大，而炉排进风间隙仅2～3mm，空气很难进入整个煤层，势必造成煤在缺氧状态下燃烧。由于入炉煤的颗粒大小不一，煤层必然由大小颗粒不一，且毫不规则的混杂煤组成，尤其在煤层同一断面上的煤颗粒度也不一致，这就导致煤层通风量不一样，火床燃烧不均衡。观察火床发现：煤层起燃不同步、火焰高低参差不齐、火床燃烧颜色有红有暗。个别地方出现“火口”、火床和火床上部空间的温度相差较大。这样的煤层燃烧工况相当差，燃烧效率很低。改变燃料入炉形式，直接影响燃料燃烧的程度，如：把煤制成水煤浆，其燃烧效率比煤高，特别适用于低质褐煤，因为褐煤燃烧速度快，不易发生结团现象；采用分层装置分层给煤，使炉排上的煤层按颗粒大小自下而上（大颗粒在下面，小颗粒在上面）排列成分层的煤层，煤层排列比较规则、松散、通风阻力小，透气性好，便于煤氧化燃烧。大颗粒煤表面积

相对小于小颗粒煤，大颗粒煤又需要较长的燃烧时间，此处正是空气中氧浓度最高的地方，因此大颗粒煤在下层有利燃烧。

3.炉膛结构影响悬浮可燃物燃烧。不论哪种层燃炉火床上部空间都有悬浮可燃物，如细小煤屑和可燃气体，如一氧化碳，二氧化硫，还有在燃烧过程中生成的苯并芘，氮氧化物等碳氢化合物。这些可燃物燃烧不完全不仅造成能源浪费，而且严重污染环境。由于炉膛结构问题，炉拱基本上没有充分发挥助燃作用。有些快装锅炉的辐射受热面过大，降低了炉膛温度。不少人认为二次风不起作用，因而不装二次风或有二次风而不使用。实际上不是二次风不起作用，而是设计上有问题：二次风量、风速和安装位置及角度选择不当。

4.燃烧设备制造质量差。我国工业锅炉制造业近十多年来有了很大发展和提高，制造能力超过市场需求，加工水平达到新的高度。但是燃烧设备方面存在的问题还比较多。一是燃煤工业锅炉燃烧技术基本上沿用老一套，没有新的突破；二是燃烧设备制造质量差，安装水平低。如：链条炉排结构陈旧，质量低劣，常见的缺陷有漏煤量大，密封不严，配风不均匀，风室之间窜风大，调风机构不灵，风室放灰不利。国外对炉排加工制造极为重视，专业制造厂不但生产炉排，而且还负责整个燃烧系统装置及其调整控制构件的研究和制造。而我国不但没有研究和制造为一体的专业生产炉排的企业，而是把如此重要的设备交给不具备条件的企业去生产和安装，所以炉排普遍加工粗糙、精度低，炉排不正，运转起来跑偏。

5.锅炉配套设备性能落后质量差。锅炉是有许多机电设备组成的

系统工程，系统中每个设备都关系到锅炉的安全经济性。发达国家的工业锅炉自动化程度很高。我国工业锅炉配套设备性能落后，质量差远远不适应系统工程的要求，更不能与发达国家相比。这一点是制约我国工业锅炉赶上国际水平的致命弱点。风机、水泵、管阀、仪表和自动控制本身就存在质量问题。锅炉运行中辅机事故率占锅炉总故障的70～80%。上煤、除灰、除尘设备也是低水平的、自动化水平更低。脱硫设备刚提到议事日程来，现在还没有涉及制造脱氮氧化物设备的问题。造成工业锅炉和配套产品质量低下的原因很多，其中两点是不能忽视的：一是制造单位和使用单位多且分散，技术力量分散，资金不能集中使用；二是研究工业锅炉技术的专业机构少，尤其缺少工业锅炉燃烧技术的专业机构。

6.工业锅炉管理滑坡。近十多年来，通过工业锅炉房的整顿和加强管理，工业锅炉房的管理基本上走上了正轨，平均热效率由50～60%，提高到60～70%，环境污染大有改观，安全可靠性有了较大提高，每万台事故率由1979年的

7.55起，下降到1991年的0.3起。但是，由于种种因素的影响，近二、三年工业锅炉的管理已开始滑坡。主要表现在有章不循、放松考核、劳动纪律松懈、设备应修不修带病运行、环境卫生差。更使人担忧的是放松对青年工人的教育和技术培训，人员素质差，责任心不强，技术水平低。这是工业锅炉管理方面首先要解决的问题。

针对这些问题，不仅造成能源极大浪费，环境受到严重污染，而且制约生产发展，影响提高经济效益。我国大部分锅炉技术状况较

差，这些设备能耗高、效率低、亟待更新改造。另外，管理水平较低，工业锅炉绝大部分没有进行能效测试，许多用户也很少关心锅炉能效的高低、管理人员没有进行锅炉节能知识培训，甚至就没有配备锅炉管理人员，节能意识淡薄，只顾产气量或供热量，不顾耗煤量及其他能耗。应加强节能宣传和人员培训，宣传是一项十分重要的工作，要让所有相关人员知道节能的重要性，无论从系统内部的通知要求，还是从报刊、杂志、电视，都要积极宣传，使节能工作从被动、盲目到主动、有效，所以我国工业锅炉的问题是严重的，应该引起重视，应当加速改进。

参考文献：

[1]锅炉节能与环保..2000.10 .航空工业出版社

[2」关于工业锅炉节能排污技术的探讨.网上资料