電力企業(yè)如何提高鍋爐熱效率？

對(duì)于大容量電站鍋爐，可燃性氣體未*燃燒熱損失已相當(dāng)小，只要鍋爐不出現(xiàn)嚴(yán)重缺風(fēng)運(yùn)行的異常工況，降低這項(xiàng)損失的可能性不大，在鍋爐運(yùn)行中，其本體的散熱面積和保溫條件已經(jīng)定型，從運(yùn)行角度去降低鍋爐散熱損失也不大可能，灰渣物理熱損失所占比例相對(duì)很小，其值不大，通過運(yùn)行降低這項(xiàng)損失的手段不多，由此可見，排煙熱損失，固體未*燃燒熱損失在鍋爐各項(xiàng)熱損失中所占比例較大，實(shí)際運(yùn)行中其變化也較大，因此盡力降低這兩項(xiàng)損失是提高鍋爐熱經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。

提高鍋爐熱效率就是增加有效利用熱量，減少鍋爐各項(xiàng)熱損失，其中重點(diǎn)是降低鍋爐排煙熱損失和機(jī)械未*燃燒損失。

1.降低排煙熱損失1.1 防止受熱面結(jié)渣和積灰 

由于溶渣和灰的傳熱系數(shù)很小，鍋爐受熱面結(jié)渣積灰會(huì)增加受熱面的熱阻，同樣大的鍋爐受熱面積，如果結(jié)渣積灰，傳給工質(zhì)的熱量將大幅度減小，會(huì)提高爐內(nèi)和各段煙溫，從而使排煙溫度升高，運(yùn)行中，合理調(diào)整風(fēng)，粉配合，調(diào)整風(fēng)速風(fēng)率，避免煤粉刷墻，防止?fàn)t膛局部溫度過高，均可有效的防止飛灰粘結(jié)到受熱面上形成結(jié)渣，運(yùn)行中應(yīng)定期進(jìn)行受熱面吹灰和及時(shí)除渣，可減輕和防止積灰，結(jié)焦，保持排煙溫度正常。 

1.2 合理運(yùn)行煤粉燃燒器 

大容量鍋爐的燃燒器一次風(fēng)噴口沿爐膛高度布置有數(shù)層，當(dāng)鍋爐減負(fù)荷或變工況運(yùn)行時(shí)，合理的投停不同層次的燃燒器，會(huì)對(duì)排煙溫度有所影響，在鍋爐各運(yùn)行參數(shù)正常的情況下，一般應(yīng)投用下層燃燒器，以降低爐膛出口溫度和排煙溫度。

 1.3 注意給水溫度的影響 

鍋爐給水溫度降低會(huì)使省煤器傳熱溫差增大，省煤器吸熱量將增加，在燃料量不變時(shí)排煙溫度會(huì)降低，但在保持鍋爐蒸發(fā)量不變時(shí)，蒸發(fā)受熱面所需熱量增大，就需增加燃料量，使鍋爐各部煙溫回升，這樣排煙溫度受給水溫度下降和燃料量增加兩方面影響，一般情況下保持鍋爐負(fù)荷不變，排煙溫度會(huì)降低，但利用降低給水溫度來(lái)降低排煙溫度不可取，會(huì)因汽機(jī)抽汽量減小使電廠熱經(jīng)濟(jì)性降低。

1.4 避免進(jìn)入鍋爐風(fēng)量過大 

鍋爐生成煙氣量的大小，主要取決于爐內(nèi)過量空氣系數(shù)及鍋爐的漏風(fēng)量，鍋爐安裝和檢修質(zhì)量高，可以減少漏風(fēng)量，但是送入爐膛有組織的總風(fēng)量卻和鍋爐燃料燃燒有直接關(guān)系，在滿足燃燒正常的條件下，應(yīng)盡量減少送入鍋爐的過剩空氣量，過大的過量空氣系數(shù)，既不利于鍋爐燃燒，也會(huì)增加排煙量使鍋爐效率降低，正確監(jiān)視分析鍋爐氧量表和風(fēng)壓表，是合理配風(fēng)的基礎(chǔ)。 

1.5 注意制粉系統(tǒng)運(yùn)行的影響 

1）對(duì)中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)， 運(yùn)行中應(yīng)注意減小三次風(fēng)量。三次風(fēng)一般設(shè)計(jì)布置在燃燒器的*上層，由于三次風(fēng)的風(fēng)溫不高，并含有一定煤粉，三次風(fēng)的噴入會(huì)推遲燃燒，使火焰中心提高，從而提高排煙溫度。

2）運(yùn)行中，合理調(diào)整制粉系統(tǒng)，保證合格的煤粉細(xì)度，提高各分離元件的分離效率，盡量減小三次風(fēng)的含粉量，有利于保持爐內(nèi)正常的火焰中心不使其抬高。

2.減少固體未*燃燒熱損失

2.1 合理調(diào)整煤粉細(xì)度 

煤粉細(xì)度是影響灰渣可燃物的主要因素之一，理論上，煤粉越細(xì)，燃燒后的可燃物越少，有利于提高燃燒經(jīng)濟(jì)性，但煤粉越細(xì)，受熱面越易粘灰，影響傳熱效率，增大制粉電耗，但是煤粉過粗，炭顆粒大，很難*燃燒，飛灰可燃物含量將會(huì)大大升高，所以應(yīng)選擇合理的煤粉細(xì)度值來(lái)降低固體未*燃燒熱損失。 

2.2 控制適量的過量空氣系數(shù) 

炭顆粒的*燃燒需要與足夠的氧氣進(jìn)行混合，送入爐內(nèi)的空氣量不足，不但會(huì)產(chǎn)生不*燃燒氣體，還會(huì)使炭顆粒燃燒不*，但空氣量過大，又會(huì)使?fàn)t膛溫度下降，影響*燃燒 。

因而過量空氣系數(shù)過大或過小均對(duì)炭顆粒的*燃燒不利，應(yīng)通過燃燒調(diào)整試驗(yàn)確定合適的過量空氣系數(shù)。 

2.3 加強(qiáng)燃燒調(diào)整 

爐膛內(nèi)燃料燃燒的好壞，爐膛溫度的高低，煤粉進(jìn)入爐膛時(shí)著火的難易，對(duì)飛灰及灰渣可燃物的含量有直接影響，爐膛內(nèi)燃燒工況不好，就不會(huì)有較高的爐膛溫度，煤粉進(jìn)入爐膛后，就沒有足夠的熱量預(yù)熱和點(diǎn)燃，必將推遲燃燒，增加飛灰含炭量，要使?fàn)t膛內(nèi)燃燒工況正常，需對(duì)燃燒器的風(fēng)率配比，一次風(fēng)粉濃度及風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，掌握燃燒器特性，使鍋爐處于*佳燃燒工況下，重視燃燒工況的調(diào)整是減少固體未*燃燒熱損失的重要方面。

3.保證鍋爐的燃煤質(zhì)量

燃煤的組成成分對(duì)提高燃燒速度和燃燒*程度的影響很大，揮發(fā)份多的煤易著火燃燒，揮發(fā)份少的煤著火困難且不易燃燒*，煤中的灰份多會(huì)阻礙可燃質(zhì)與氧氣的接觸，使炭粒不易燃燒*，影響鍋爐熱效率，煤中灰的組成成分不同還直接影響灰熔點(diǎn)的高低，對(duì)受熱面的結(jié)渣，積灰和磨損都有影響，而煤中水分過多也不利于燃燒，使著火困難，并降低燃燒溫度，還會(huì)使煙氣體積增大而降低鍋爐效率。而在設(shè)計(jì)中，燃用不同煤種的鍋爐，其爐膛的結(jié)構(gòu)形狀和大小，受熱面的布置方式及受熱面積大小不同，采用的燃燒設(shè)備，制粉系統(tǒng)的形式和布置方式也不一樣，配備的輔機(jī)容量，臺(tái)數(shù)與設(shè)計(jì)煤種緊密相關(guān)，因此保證燃用設(shè)計(jì)煤種是鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。 

4.減少汽水損失

鍋爐的汽水損失，除了檢修質(zhì)量不高造成的跑，冒，滴，漏外，主要是鍋爐運(yùn)行中排污和疏水造成的。 

因此應(yīng)從以下方面減小汽水損失 

1）保證鍋爐的給水品質(zhì)，鍋爐的給水品質(zhì)高，在鍋爐設(shè)計(jì)的鍋水濃縮倍率下，排污率減小。 

2）提高汽水分離裝置的安裝和檢修質(zhì)量，提高汽水分離效果， 

3）運(yùn)行中保持鍋爐負(fù)荷，水位，汽壓等參數(shù)穩(wěn)定，使鍋爐汽水分離裝置在正常情況下運(yùn)行。 

4）在鍋爐啟停和異常情況下，及時(shí)合理的開啟和關(guān)閉疏水，運(yùn)行中認(rèn)真檢查疏水門，排污門有無(wú)泄漏，及時(shí)處理，減少不必要的熱量損失。

鍋爐排煙溫度升高一般是什么原因造成的？

⑴受熱面積灰、結(jié)渣。

⑵過剩空氣系數(shù)過大。

⑶漏風(fēng)系數(shù)過大。

⑷給水溫度下降。

⑸燃料中的水分增加。

⑹鍋爐負(fù)荷增加。

⑺燃料品種變差。

⑻制粉系統(tǒng)的運(yùn)行方式不合理。

1、降低鍋爐排煙熱損失

（1）降低空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率，特別是回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。

（2）嚴(yán)格控制鍋爐鍋水水質(zhì)指標(biāo)，當(dāng)水冷壁管內(nèi)含垢量達(dá)到400mg/m2，應(yīng)及時(shí)酸洗。

（3）盡量燃用含硫量低的上等煤，降低空氣預(yù)熱器入口空氣溫度，現(xiàn)代大容量發(fā)電鍋爐均裝有空氣加熱器，防止空氣預(yù)熱器冷端受熱面上結(jié)露，導(dǎo)致空氣預(yù)熱器低溫腐蝕，采用提高空預(yù)器入口空氣溫度增大鍋爐排煙溫度（排煙熱損失增加），換取延長(zhǎng)空預(yù)器使用壽命。

2、降低機(jī)械未*燃燒熱損失

（1）根據(jù)鍋爐負(fù)荷及時(shí)間調(diào)整燃燒工況，合理配風(fēng)一次風(fēng)攜帶煤粉，二次風(fēng)混合攪拌，盡可能降低爐膛火焰中心位置，讓煤粉在爐膛內(nèi)充分燃燒。

（2）根據(jù)原煤揮發(fā)分及時(shí)調(diào)整粗粉分離器調(diào)整擋板，使煤粉細(xì)度維持*佳值。

3、降低鍋爐的散熱損失

主要加強(qiáng)鍋爐管道及本體保溫層的維護(hù)和檢修，按DL./T638－1997火電廠鍋爐爐膛檢修工藝規(guī)程驗(yàn)收。

（1）溫差Dt及散熱密度q的驗(yàn)收，應(yīng)同時(shí)滿足表1的規(guī)定。

（2）粉塵含量不大于每標(biāo)準(zhǔn)立方米10mg。

所以要想節(jié)約燃料，提高鍋爐的熱效率，就要采取相應(yīng)的措施，而常見的措施主要有：

1）采用煙氣余熱回收技術(shù)，降低排煙損失

影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度。排煙溫度越高，排煙熱損失就越大。目前，新建的鍋爐出廠時(shí)多數(shù)都配有煙氣余熱回收裝置，如省煤器、半冷凝或全冷凝式煙氣余熱回收器，這些措施都能有效降低排煙溫度，提高鍋爐的熱效率。

2）合理控制空燃比，優(yōu)化燃燒，減少不*燃燒損失和排煙熱損失

過剩空氣系數(shù)過高時(shí)，相當(dāng)于吸入了多余的冷空氣進(jìn)入爐膛，這部分多余的冷空氣未參與燃燒，而是被加熱后白白排放掉，排煙熱損失增大；如進(jìn)入爐膛的冷空氣繼續(xù)增大，超過一定限度，爐膛溫度會(huì)降低，也會(huì)造成不*燃燒損失增大。

過剩空氣系數(shù)過低時(shí)，由于燃料得不到足夠的氧氣而不能*燃燒，造成不*燃燒損失增大。而長(zhǎng)期嚴(yán)重的不*燃燒，將導(dǎo)致鍋爐受熱面積碳，影響換熱效率，排煙損失持續(xù)增大。因此，合理控制空燃比，盡量降低排煙熱損失q2和不*燃燒損失q3，是鍋爐熱效率提升的另一關(guān)鍵點(diǎn)。

3）嚴(yán)格控制鍋爐水質(zhì)，科學(xué)管控水垢

鍋爐給水中都會(huì)含有各種雜質(zhì)及鈣、鎂等結(jié)垢物質(zhì)，鍋爐不可避免會(huì)結(jié)垢。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)很低，所以一旦受熱面結(jié)垢，由于熱阻增大，鍋爐排煙溫度就會(huì)上升，排煙熱損失就會(huì)增大。測(cè)試數(shù)據(jù)表明，鍋爐受熱面上結(jié)1mm水垢，排煙熱損失會(huì)增加約2%～4%，鍋爐受熱面結(jié)垢越厚，熱阻越大，鍋爐熱效率就會(huì)下降越多。

鍋爐結(jié)垢不僅降低了鍋爐熱效率，而且使鍋爐受熱面壁溫升高，造成受熱面損傷，甚至造成鍋爐爆炸事故。所以，采用上等的軟水處理裝置，嚴(yán)格按照流程運(yùn)行鍋爐給水軟化處理裝置，控制鍋爐給水水質(zhì)，可延緩水垢形成。同時(shí)，對(duì)鍋爐水垢進(jìn)行實(shí)時(shí)管控，掌握鍋爐水垢狀況，必要時(shí)進(jìn)行水垢清理也非常重要。

4）加強(qiáng)保溫、防止跑冒滴漏，減少散熱損失 

由于鍋爐本體、汽水熱力管道系統(tǒng)的溫度總比鍋爐房?jī)?nèi)的空氣溫度高，部分熱量會(huì)以輻射和對(duì)流方式向周圍空氣散失，成為鍋爐的散熱損失。因此，鍋爐及熱力管道系統(tǒng)的保溫層破損或發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏時(shí)，應(yīng)及時(shí)修復(fù)，減少散熱損失。

國(guó)外經(jīng)驗(yàn)分享 ：

目前國(guó)外鍋爐提高實(shí)際運(yùn)行熱效率的措施通常包括：

1）大量采用冷凝或半冷凝技術(shù)回收煙氣余熱，從而大幅降低排煙溫度，將排煙熱損失降至*低。

2）采用燃燒智能管控裝置，根據(jù)對(duì)煙氣成分的持續(xù)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)調(diào)整燃燒空燃比，確保空燃比始終保持*優(yōu)狀態(tài)，從而基本避免不*燃燒熱損失，并持續(xù)降低排煙熱損失。

3）采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)監(jiān)管在線鍋爐水垢狀況，科學(xué)指導(dǎo)水質(zhì)管控和除垢。

提高鍋爐效率的手段：

鍋爐計(jì)算熱效率的方法中，減小鍋爐各項(xiàng)熱塤失，提高可利用有效熱量，是提高鍋爐燃燒效率的途徑。對(duì)于大容量鍋爐，可燃?xì)怏w(化學(xué))未*燃燒熱塤失已相當(dāng)小，鍋爐本體的散熱面積和保溫條件已定型，降低鍋爐散熱塤失也不可能。灰渣物理熱塤失所占比例相對(duì)甚小，降低這項(xiàng)塤失手段不多。因此只有排煙熱塤失、固體(機(jī)械)未*燃燒熱塤失在鍋爐各項(xiàng)熱塤失中所占比例較大，是提高鍋爐熱經(jīng)濟(jì)性的潛力所在。

一、降低排煙熱塤失

鍋爐排煙溫度是反映鍋爐設(shè)計(jì)、運(yùn)行狀況及設(shè)備健康水平的綜合性參數(shù)。在鍋爐運(yùn)行中，操作不當(dāng)引起排煙溫度升高或排煙量增大都會(huì)增加排煙熱塤失，使鍋爐熱效率下降。

二、減少固體(機(jī)械)未*燃燒熱塤失

固體(機(jī)械)未*燃燒熱塤失的大小主要取決于飛灰和灰渣中含碳量。在固態(tài)排渣煤粉爐中，飛灰占總灰量的比例相當(dāng)大，設(shè)法降低飛灰中的含碳量尤其重要。

三、保證鍋爐燃煤質(zhì)量

燃煤成分對(duì)提高燃燒速度和燃燒*程度影響很大。揮發(fā)分多的煤易著火燃燒，揮發(fā)分少的煤著火困難且不易燃燒*。

四、減少汽水塤失

鍋爐的汽水塤失，除了檢修質(zhì)量不高造成的跑，冒，滴，漏，主要是鍋爐運(yùn)行中排污和疏水造成的。

五、堅(jiān)持鍋爐小指標(biāo)監(jiān)督管理

鍋爐各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)小指標(biāo)監(jiān)督管理是提高鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、節(jié)約能源的重要手段。與鍋爐熱效率有關(guān)的經(jīng)濟(jì)小指標(biāo)有排煙溫度、煙氣氧量值、一氧化碳值、飛灰可燃物含量、爐渣可燃物等。