簡析如何提高鍋爐效率以降低使用能耗

【摘 要】鍋爐是很多企業生產中不可缺少的一部分，但是在鍋爐的使用過程中存在著效率低、能耗高的問題，不僅浪費了大量的煤炭資源，也破壞了生態環境，降低了環境質量。如何提高鍋爐效率，降低鍋爐的使用能耗是科研人員面臨的一個重要問題。本文根據現有的研究資料詳細論述了鍋爐效率低、能耗高的原因，并提出了相應的改進技術建議，希望對企業鍋爐的使用提供一些啟示。

【關鍵詞】鍋爐；煤耗；可燃物

1.設備概況

本文實習期間，單位有一臺35t/h中溫中壓CFB鍋爐，這臺鍋爐是一臺熱電廠改造淘汰的二手鍋爐，但是仍然具有良好的性能。但是該鍋爐在使用過程中卻存在明顯的能耗過高的問題，不僅影響了鍋爐的運行效率，還導致企業生產成本大幅度上升。針對使用過程中的能耗過高的問題，技術人員經過認真的分析，認為鍋爐之所以能耗過高，主要是因為燃燒溫度較低，燃煤種類不符合要求等方面原因造成的，針對這些原因技術人員提出了相應的技術建議。

2.技術改進措施

2.1提高燃燒溫度

根據現有的一些研究資料顯示，燃燒溫度對燃煤燃盡時間有著明顯的影響，這一點可以從經驗關系式中看出：

Tp=8.77×109exp[-0.01276(Tb+273)]dp1.16

在這一公式當中Tp表示的是碳離子的燃盡時間，Tb表示的是燃燒溫度，dp表示的是碳離子的直徑。通過這一公式可以明顯的看出碳離子的燃盡時間與燃燒溫度負相關，提高燃燒溫度可以有效的縮短碳離子的燃盡時間。根據這一理論技術人員決定提高鍋爐的燃燒溫度，具體來說就是將燃燒溫度控制在920℃，這樣就能有效的防止結焦現象出現，而且極大的提高了煤碳的反應性能，碳離子的燃燒時間變短，有效地提高了燃燒效率。通過收集技術改造前后燃燒效率數據可以發現，每提高1℃，鍋爐中的飛灰含碳量將會降低0.15%，提高到920℃以后飛灰的含碳量從之前的15%左右，下降到9%左右，爐渣中的含碳量相比之前也下降了3%，有效地提高了煤炭的利用率，減少了能源的浪費和污染。

2.2科學地調整燃煤的種類

燃煤的種類與鍋爐效率和能耗也有著直接的關系，現有的一些鍋爐使用經驗表明，調整燃煤的種類能夠有效地提高鍋爐效率，并降低鍋爐的能耗。為此，技術人員與周邊各CFB鍋爐使用廠家技術人員及廠家進行了廣泛的溝通，通過了解認為山西煤發熱量高、灰分低，使用過程中不容易控制料層溫度和差壓，并且煤的硬度較大，使用過程中會對鍋爐造成一定的損害。而龍口煤發熱量低、灰分高，而且煤炭的硬度也較低，使用過程中對鍋爐的磨損也比較小，且容易控制兩層溫度和差壓，但是使用過程中灰量太大，會變相加重給煤系統負擔，也不利于電廠的經濟運行。為此，技術人員確定了一種混合使用的方法，也就是將山西煤與龍口煤混合使用的方法，二者之間的比例是2:3，混合以后的煤炭的各項標準更加適合鍋爐燃燒的需要，經過測算得到，揮發分在34%左右，固定碳在47%左右，低位發熱量在17800kj/kg左右。經過燃煤的科學調整以后，有效的保證了鍋爐的安全、穩定、經濟運行。

2.3鍋爐燃燒的調整

CFB鍋爐燃燒室有三個主要的區域，即密相區、過渡區和稀相區，三個區域燃燒的具體情況可以說是各不相同，在鍋爐使用的過程中稀相區內的細小的粉煤顆粒比較多，在之前的使用過程中一、二次風配一般是60%和40%，這種風配比的效果并不是很理想，這種情況下鍋爐出口的氧量一般在3%-4%，但是室內的氧量分配卻不均勻，中心燃燒區氧氣較少，而前后區氧氣較多，而爐內的氣流速度偏高，煤炭的燃燒很不充分。結合其他廠家的使用經驗和自身在使用過程中的經驗總結，技術人員通過調整二次風量來調整爐內燃燒，通過調整，將鍋爐出口氧量下降到了5%-6%，適當地提高了二次風量以增強二次風的穿透力，保證了鍋爐內部各室的氧量的均勻，這不僅滿足了煤炭燃燒的所需的氧量，也有效的降低了飛灰含量，鍋爐燃燒的效率大大提高。

2.4降低排煙損失

排煙損失在CFB鍋爐熱損失當中占據很大一部分，一般來說要達到5.5%以上，影響鍋爐排煙損失的因素有很多，其中排煙溫度和煙氣量最為突出。在該廠一號鍋爐設計排煙溫度為155℃，但是實際運行的時候卻達到了165℃，造成這種現象的主要原因是：第一，對流受熱面的吸熱量過低，根據對流傳熱公式Q=Kf△t，在傳熱面f相對不變的情況下，實際 溫差△t一般情況下會高于設計值，這是導致吸熱量過低的最重要的原因。第二，鍋爐的運行風量與燃料量配比不合理，導致鍋爐爐內燃燒不充分，吸熱量明顯降低。針對上述兩種原因，技術人員根據鍋爐的實際使用情況，在尾部受熱面增加了一個吹灰設備，通過吹灰來降低排煙溫度，將排煙溫度維持在設計150℃左右。除了這一措施之外，技術人員還調整了燃燒風量，降低鍋爐排煙量，通過上述措施排煙損失明顯下降。

2.5降低廠用電率

廠用電率對鍋爐的燃燒效率也有重要影響，針對廠用電率的具體情況可以從以下幾個方面改進，通過優化料層的厚度，這有利于更好的控制鍋爐的運行。這是因為料層過低會導致燃燒不穩定，而如果料層過厚會影響到導流效果、風室壓力等，會導致煤炭的燃燒不充分。現在的一些技術人員通過分析認為將料層厚度保持在600-700mm最為合適，在這一厚度下風室壓力一般維持在7.5-10kPa左右，并要求作業人員要勤放、少放鍋爐爐渣，這樣料層差壓就能保持在5-6kPa左右。同時降低風機電流，在降低鍋爐電耗量的基礎上，增加運行負荷的自動變頻裝置，通過變頻調節來控制鍋爐運行的部分負荷需要，這樣能夠有效的減少擋板調節帶來的節流損失，廠電用電率明顯下降。

總之，要想提高鍋爐的運行效率，應該在密切關注鍋爐使用的各項數據的基礎上，將鍋爐運行的基礎理論與鍋爐使用實踐相結合，在實踐當中摸索每一個鍋爐的特，把握能好的關鍵節點，在此基礎上采取針對性的措施，只有這樣才能在節能改造當中取得良好的效果。 [科]

【參考文獻】

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