从锅炉系统谈如何降低煤耗

从锅炉系统谈如何降低煤耗

[摘要]本文通过从锅炉本体各系统分析，从漏风、受热面积灰和结渣、煤粉细度、风量、燃烧过程等各个因素出发，相应提出控制漏风、风量计算风机选型、燃烧优化调整等降低煤耗的方法。[关键词]电厂设计锅炉降低煤耗

锅炉是电厂中的重要设备，锅炉选型是否恰当对电厂节能起到至关重要的作用，如果锅炉选型不当，不仅造成锅炉设备本身效率低，还会引起相关配套辅机选型不当，使辅助设备长时间在低效率区运行，增大了厂用电率，造成能源的极大浪费。

对选定锅炉而言，主要是通过尽量减少各种损失来实现提高电厂效率，达到节能效果。在所有损失中，排烟热损失和机械未完全燃烧损失占主要部分。

一、影响排烟热损失的主要因素

影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟量。一般来说，排烟温度每上升10℃，则排烟热损失增加0.6～1%。排烟量主要由过剩空气系数和燃料中的水分来决定，燃料中的水分由入炉煤成分确定。下面具体分析各种因素的影响。

1)漏风

漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风、烟风系统漏风、锅炉烟道漏风等。漏风将直接导致排烟热损失增加。漏风直接导致排烟热损失增加，实践证明，炉膛漏风系数每增加0.1，排烟温度将随之增加3～8℃，排烟热损失将增加0.2～0.4%。制粉系统、烟风系统漏风

主要是由于制粉系统阀门关闭不严造成。

2)受热面积灰和结渣

受热面积灰和结渣主要包括空预器堵灰、炉膛和烟道结焦、积灰等。空预器堵灰严重影响传热效果，使排烟温度大幅度上升。炉膛和烟道积灰将使蒸汽从高温烟气中所吸收的热量减少，从而使空预器入口烟温提高，空预器传热温差增大，排烟温度升高。炉膛结焦使炉膛出口烟温升高，造成排烟温度升高，增加了排烟热损失，降低了锅炉效率。

3)合理运行煤粉燃烧器

大容量锅炉的燃烧器一次风喷口沿炉膛高度布置有数层，当锅炉减负荷或变工况运行时，合理的投停层次的燃烧层，会对排烟温度有所影响，在锅炉各运行参数正常的情况下,一般应投用下层燃烧器，第炉膛出口温度和排烟温度。

4)注意给水温度的影响

锅炉给水温度降低会使省煤器传热温差增大，省煤器吸热量讲增加，在燃料量不变时排烟温度将降低，但在保持锅炉蒸发量不变时，蒸发受热面所需热量增大，就需增加燃料量，使锅炉各部烟温回升，这样排烟温度受给水温度下降和燃料量增加量方面因素影响，一般情况下保持锅炉负荷不变，排烟温度会降低但里利用降低给水温度来降低排烟温度不可取，会因汽机抽气量减小使电厂热经济性降低。

5)避免进入锅炉风量过大

锅炉生成烟气量的大小，主要取决于炉内过量空气系数锅炉的漏风量，锅炉安装和检修质量高，可以减少漏风量，但是送入炉膛有组织的总风量却和锅炉燃料燃烧有直接关系，在满足燃烧正常的件下，应尽量减少送入锅炉的过量空气量，过大的过量空气系数，既不利于锅炉燃烧，也会增加排烟量使锅炉效率降低，正确监视和分析氧量表和风压表，是合理配风的基础。

3)其他因素

环境温度季节性的变化将使空预器传热端差变化，从而使排烟温度变化。煤中水分增多，使着火推迟，炉内温度下降，烟气量增大，使排烟温度升高。

二、影响机械未完全燃烧损失的主要因素

1) 合理调整煤粉细度

煤粉细度是影响灰渣可燃物的主要因素之一，理论上，煤粉越细，燃烧后的可燃物越少，有利于提高燃烧经济性，但煤粉越细，受热面越容易粘灰，影响传热效率，增大制粉耗电量，但煤粉过粗碳颗粒大，很难完全燃烧，飞灰可燃物含量将会大大升高，所以选择合理的煤粉细度值来降低固体未完全燃烧损失。

2）风量

炉膛过剩空气系数过小，会使燃料燃烧不完全，而且由于烟气中未完全燃烧产物的存在会给锅炉带来二次燃烧的威胁；炉膛过剩空气系数过大，则排烟热损失也大，锅炉效率降低。

3)控制适量的过量空气系数

碳颗粒的完全燃烧需要与足够的氧气混合，送入炉内的空气量不足，不但会产生不完全燃烧气体，还会使碳颗粒燃烧不完全，但空气量过大，又会使炉膛温度下降，影响完全燃烧。因而过量空气系数过大或者过小均对碳颗粒的完全燃烧不利，应通过燃烧调整试验确定合适的过量空气系数。

3)燃烧过程

缩短煤粉着火的时间同时延长煤粉在炉膛中燃烧停留时间，使煤粉尽可能完全燃烧，降低未完全燃烧损失，提高锅炉效率。

4)加强燃烧调整

炉膛内燃料燃烧的好坏，炉膛温度的高低，煤粉进入炉膛时着火的难易，对飞灰及灰渣可燃物的含量有直接影响，炉膛内燃烧工况不好，就不会有较高的炉膛温度，煤粉进入炉膛后，就没有足够的温度预热和点燃，必将推迟燃烧，增加飞灰含碳量，要是炉膛内燃烧工况正常，需对燃烧器的风率配比，一次风粉浓度及风量进行调整，掌握燃烧器特性，使锅炉处于最佳燃烧工况，重视燃烧工况的调整是减少固体未完全燃烧热损失的重要方面。

5再热器

采用可靠的烟气挡板调温方式，不采用喷水调温，提高机组的效率。

四、节能优化措施

1) 节能分析

原煤供应紧张，入厂煤种复杂多变，煤质难于保持稳定，为了更

好地适应锅炉的燃烧，提高机组运行的稳定性、经济性，电厂开展了混煤掺烧工作，把一些偏离设计煤质较大的、煤质较差的煤种与比较接近设计煤质、煤质较好的煤种按一定比例进行掺配燃烧，在一定程度上减少了煤种变化对机组运行的影响，锅炉运行安全稳定性有所提高。但是电厂缺少系统性的混煤掺烧燃烧调整试验，不同的掺烧方式对锅炉效率的影响缺乏详细的数据支持。

因此，为了更好地提高混煤掺烧节能效果，有必要开展相应的煤种掺烧试验研究，对不同煤种进行多个掺配比例的燃烧调整试验，通过实际的测量数据，找出更加有利于锅炉燃烧、提高锅炉效率的运行工况，指导运行实际操作，从而更加有效地达到机组节能、降低煤耗的目的。

目前电厂在低负荷节能方面做了大量工作，对一些辅机的运行方式进行了优化，在机组低负荷运行期间，尽量减少辅机运行台数，注意负荷与磨煤机的匹配问题，节约厂用电。但受到负荷波动较大的影响，运行方式的调整容易受到限制。

1)控制漏风

在运行时经常检查、监视锅炉各部位、烟风系统的各部分，发现问题及时处理，如每次吹灰后，都对看火孔和人孔门进行全面检查，关紧吹灰时吹开的看火孔；对于在运行中的制粉系统，在保证安全的情况下，尽量少用冷风多用热风；提高烟道人孔门和保温层的严密性，防止烟道漏风；利用停炉时间对烟风道、空预器打压检漏，发现问题及时处理。