提高锅炉热效率方法浅析

摘 要：本文扼要介绍了火力发电厂提高锅炉热效率的方法。在火力发电厂锅炉设备运行过程中，努力设法提高燃煤机组锅炉的热效率，降低燃料消耗量，提高锅炉的经济性，是十分重要的。从利用热平衡计算热效率的公式中可以得出，减小锅炉各项热损失，努力提高可利用的有效热量，是提高锅炉热效率的唯一途径，本文从锅炉排烟热损失和固体未完全燃烧热损失分析着手，浅析提高锅炉热效率的方法。进而提高火力发电厂燃煤机组锅炉运行的安全性、稳定性和经济性。

关键词：锅炉；热效率；排烟热损失；固体未完全燃烧热损失

1. 概述

在火力发电厂燃煤机组锅炉设备运行过程中，设法提高锅炉的热效率，降低燃料消耗量，提高锅炉的经济性，是十分重要的。锅炉的燃烧效率表示燃烧完全的程度。若要提高锅炉的燃烧效率，必须设法调整和组织好炉内的燃烧工况，使燃料充分燃烧，降低化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失。燃料燃烧不好，会使气体不充分燃烧损失和固体不完全燃烧损失增大，使锅炉燃烧效率降低。使燃料充分燃烧必须有三个条件：一是要有足够量的空气，燃料与空气要充分混合。二是要有足够高的炉膛温度，以使燃料的燃烧反应能迅速进行。三是要使燃料在炉内具有一定的停留时间，以使燃料与氧能得到充分反应。

对于燃煤锅炉而言，热平衡方程为：q1+ q2 +q3+q4+g5+q6=100%

式中，q1：为锅炉有效利用热百分数；q2：为排烟热损失百分数；q3：为化学不完全燃烧热损失百分数；q4：为机械不完全燃烧热损失百分数；q5：为锅炉散热损失百分数；q6：为炉渣物理热损失百分数。

对于大容量电站锅炉，可燃性气体未完全燃烧热损失已相当小，只要锅炉不出现严重缺风运行的异常工况，降低这项热损失的可能性不大，在锅炉运行中，其本体的散热面积和保温条件已经确定，从运行角度去降低锅炉散热损失也几乎不可能，灰渣物理热损失所占比例相对很小，其值也很小，通过运行降低这项损失的手段不多。由此可见，排烟热损失，固体未完全燃烧热损失在锅炉各项热损失中所占比例较大，实际运行中其变化也较大，因此尽力降低这两项损失是提高锅炉热经济性的关键。

下面对从降低锅炉排烟热损失和减少固体未完全燃烧热损失的方面进行分析，找到提高锅炉热效率的方法。最终达到提高燃煤机组锅炉运行的安全性、稳定性和经济性的目的。

2. 降低排烟热损失

排烟热损失即烟气离开锅炉排人大气所带走的热量损失。一般锅炉的排烟热损失为4%-8%。影响排烟热损失的主要因素是排烟温度和排烟容积。针对降低锅炉排烟热损失分析，提出了以下降低锅炉排烟热损失的方法。

2.1防止受热面结渣和积灰

由于溶渣和灰的传热系数很小，锅炉受热面结渣积灰会增加受热面的热阻，同样大的锅炉受热面积，如果结渣、积灰和结垢时会使传热减弱，排烟温度升高，造成排烟热损失增大。因此应及时吹灰除焦和防止结垢，保持受热面内外清沽，以降低排烟热损失。

在燃煤机组锅炉的运行中，合理调整风、粉配合，调整风速风率，避免煤粉冲刷炉墙，防止炉膛局部温度过高，均可以有效的防止飞灰粘结到受热面上进而形成结渣，运行中应定期进行受热面吹灰和及时除渣，可减轻和防止积灰，结焦，保正排烟温度正常，进而降低锅炉的排烟热损失。

2.2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，合理的投用和停运不同层次的燃烧器，会对锅炉的排烟温度有所影响，在锅炉各运行参数正常的情况下，一般应投用布置在锅炉下层的燃烧器，以降低锅炉的炉膛出口温度和排烟温度，进而降低锅炉的排烟热损失。

2.3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，相同时间内省煤器的吸热量将增加，在燃料量不变时排烟温度会有所降低。但在保持锅炉的蒸发量不变时，蒸发受热面所需热量增大，这样就需增加燃料量，使锅炉各部分烟气温度回升，这样排烟温度受给水温度下降和燃料量增加两方面的影响，一般情况下保持锅炉负荷不变，排烟温度会有所降低。

2.4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及锅炉的漏风量，锅炉安装和检修质量高，可以减少锅炉的漏风量，但是送入炉膛内有组织的总风量却和锅炉燃料的燃烧有直接关系，在满足燃烧正常的条件下，应尽量减少送入锅炉的过剩空气量，过大的过量空气系数，既不利于锅炉燃烧，也会增加锅炉的排烟量使锅炉效率降低，正确监视分析锅炉氧量表和风压表，是合理配风的基础。

2.5注意制粉系统运行的影响

1）对中间储仓式制粉系统，运行中应注意减小三次风量。三次风一般设计布置在燃烧器的最上层，由于三次风的风温不高，并含有一定煤粉，三次风的喷入会推迟炉膛内的燃烧，使炉膛内火焰中心提高，从而提高排烟温度。

2）运行中，合理调整制粉系统，保证合格的煤粉细度，提高各分离元件的分离效率，尽量减少锅炉三次风的含煤粉量，有利于保持炉内正常的火焰中心位置，达到不使其抬高的目的，进而降低锅炉的排烟温度，降低锅炉的排烟热损失。

3. 减少固体未完全燃烧热损失

机械不完全燃烧热损失又称可燃固体（固定碳）不完全燃烧热损失。它是部分固体可燃物在炉内不完全燃烧随飞灰和炉渣一同排出炉外而造成的热损失，由飞灰不完全燃烧热损失和炉渣不完全燃烧热损失两部分组成。降低机械不完全燃烧热损失，要从降低飞灰不完全燃烧热损失和炉渣不完全燃烧热损失人手。针对减少固体未完全燃烧热损失分析，提出了以下减少固体未完全燃烧热损失的方法。

3.1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，越有利于提高锅炉燃烧的经济性，但煤粉越细，受热面越易粘灰，影响传热效率，同时也将增大制粉系统的电耗，根据燃煤特性，调整煤层厚度及风煤配比，控制煤炭颗粒细度，提高着火燃烧速度，强化燃烧；延长煤炭颗粒在炉膛内的燃烧时间，使颗粒燃烧充分，以减少炉渣不完全燃烧热损失。

3.2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进行混合，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过小均对碳颗粒的完全燃烧具有不利影响，应通过锅炉的燃烧调整试验确定锅炉合适的过量空气系数。

3.3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，就没有足够的热量用来预热和点燃，必将推迟燃烧，增加烟气中飞灰含碳量，要使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，掌握燃烧器的特性，使锅炉处于最佳燃烧工况下，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式。

4. 减少汽水损失

锅炉的汽水损失，除了检修质量不高造成的跑、冒、滴、漏外，主要是锅炉运行中排污和疏水造成的。

因此应从以下方面减小汽水损失

1）保证锅炉的给水品质，锅炉的给水品质高，在锅炉设计的锅水浓缩倍率下，排污率减小。

2）提高汽水分离装置的安装和检修质量，提高汽水分离效果，

3）运行中保持锅炉负荷，水位，汽压等参数稳定，使锅炉汽水分离装置在正常情况下运行。

4）在锅炉启停和异常情况下，及时合理的开启和关闭疏水，运行中认真检查疏水门，排污门有无泄漏，及时处理，减少不必要的热量损失。

5. 结语

通过以上分析，可以确定，提高锅炉热效率的方法主要有：降低排烟热损失、减少固体未完全燃烧热损失以及减少汽水损失几个方面。通过以上改进可以提高锅炉机组的效率，进而提高火力发电厂燃煤机组锅炉运行的安全性、稳定性和经济性。

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