對燃煤鍋爐煤粉系統(tǒng)的節(jié)能技術改造

王維軍

【摘 要】燃煤鍋爐在生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要作用，其應用也越來越廣泛。但燃煤鍋爐耗能大、能源損失多、污染嚴重的弊端也不容忽視，在當前加強節(jié)能環(huán)保的市場經(jīng)濟環(huán)境下，對燃煤鍋爐節(jié)能技術的優(yōu)化與改造備受關注。煤粉系統(tǒng)是燃煤鍋爐的重要組成部分，是提高燃料質(zhì)量、提高原料利用率、提高熱能轉(zhuǎn)化率的重要裝置，對其進行改造對燃煤鍋爐實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保具有重要的現(xiàn)實意義。本文從燃煤鍋爐煤粉系統(tǒng)的原理與工藝入手，了解其技術流程與節(jié)能原理，并以高耗能因素為切入點，分結(jié)構(gòu)提出改造建議，以期對燃煤鍋爐的節(jié)能改造提供參考。

【關鍵詞】燃煤鍋爐 改造 技術 節(jié)能 煤粉系統(tǒng)

隨著工業(yè)化進程的發(fā)展，對燃煤鍋爐的效能的要求逐漸提高，在可持續(xù)發(fā)展的大局下，節(jié)能環(huán)保是生產(chǎn)中不可忽視的重點。煤粉系統(tǒng)是燃煤鍋爐的重要組成部分，也是集儲煤、制煤、供煤多重功能于一體的復雜裝置，對其進行改造需從技術原理入手，分功能、分結(jié)構(gòu)進行考慮和優(yōu)化。

1 燃煤鍋爐煤粉系統(tǒng)概述

從基礎入手，對燃煤鍋爐及煤粉系統(tǒng)的工作原理與技術工藝深入了解和理解，是找出改造切入點并提出改造思路的前提。

1.1燃煤鍋爐

從概念出發(fā)，燃煤鍋爐是通過燃燒煤炭，將熱量轉(zhuǎn)化產(chǎn)生高溫水蒸汽或水的設備，在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用。燃煤鍋爐主要由煤粉系統(tǒng)、燃燒器、、空氣預熱器、受熱面等部件組成，按結(jié)構(gòu)、燃燒方式、除渣方式等可分為不同種類，不同種類的燃煤鍋爐具有不同的工作原理及各自的優(yōu)缺點。目前燃煤鍋爐的主要問題在于熱能轉(zhuǎn)化率不高，其主要改造應從結(jié)構(gòu)合理、成本低、熱效率高、節(jié)能環(huán)保幾方面入手。

1.2煤粉系統(tǒng)

煤粉系統(tǒng)是燃煤鍋爐燃料加工、供給的重要組成部分，主要由磨煤機及原煤倉、煤粉倉、給煤機、輸粉機、給粉機、鎖氣器、細粉分離器、粗粉分離器等輔助設備構(gòu)成，煤粉系統(tǒng)可分為直吹式和中間儲倉式兩種。先進的煤粉系統(tǒng)具有集中制粉、精確供粉的特點和優(yōu)勢，通過燃料接受、燃料儲存、煤粉制備、煤粉輸送、煤粉燃燒等工藝流程，提高煤炭燃料質(zhì)量，燃燒效率與熱能轉(zhuǎn)化率具有重要影響。煤粉系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定、燃料品質(zhì)提升顯著的優(yōu)勢，但由于其功能與結(jié)構(gòu)的特點，對防火防爆方面具有較高要求。

2 改造原理

燃煤鍋爐的能源損耗是由多方面因素復合產(chǎn)生的，需分原因、分角度進行劃分和梳理，找出節(jié)能的原理和途徑，并對煤粉系統(tǒng)的改造方式與手段進行重點分析。

2.1燃煤鍋爐節(jié)能原理

熱效率是燃煤鍋爐的關鍵技術指標，提高熱效率是實現(xiàn)其節(jié)能的重要途徑。燃燒不完全損耗、排煙損耗、散熱算好是影響燃煤鍋爐熱效率的主要因素，其中燃燒不完全對其影響最為顯著，燃燒不完全的原因包括化學不完全燃燒及機械不完全燃燒，因此通過改善不完全燃燒現(xiàn)象從而實現(xiàn)燃煤鍋爐節(jié)能具有巨大潛力。

2.2煤粉系統(tǒng)改造原因

致使燃料燃燒不完全的原因主要包括燃料大小不均勻、質(zhì)量低、燃燒面積小、供煤不穩(wěn)定等。煤粉系統(tǒng)是燃煤鍋爐中制粉與供粉的重要裝置，是提高燃料質(zhì)量與燃燒效率的重要環(huán)節(jié)。而目前燃煤鍋爐的煤粉系統(tǒng)常存在工藝設計不合理、管道直徑過大或過小、磨煤機與分離器間間距過大等現(xiàn)象，導致煤粉質(zhì)量不高、供煤壓力低、管道堵塞等現(xiàn)象，致使所供煤粉不能達到精度高、熱值高、硫含量低、灰份低等方面的要求。因此對煤粉系統(tǒng)進行技術改造是改善燃燒不完全現(xiàn)象，進而實現(xiàn)燃煤鍋爐節(jié)能的關鍵點。

3煤粉系統(tǒng)改造技術

煤炭原料的特性是影響煤粉系統(tǒng)功能與運作的主要因素，在對煤粉系統(tǒng)進行改造的

過程中不僅需考慮其功能性，還需關注煤粉系統(tǒng)與其它結(jié)構(gòu)的銜接。此外，保證設備運作安全是對燃煤鍋爐進行改造和優(yōu)化的前提。

3.1入料口

由于燃料特性，煤粉系統(tǒng)入料口經(jīng)常會出現(xiàn)煤粉粘黏、堵塞等現(xiàn)象，其主要要因在于煤炭原料含水量大、含硫量高的特性，因此對此結(jié)構(gòu)的改造主要以增加清潔功能為目的。可在入料口采用自帶清潔功能的回旋式鎖風閥，并預留熱風管接口，通過通入熱風及清掃器清理清除粘黏物，風速與清潔器轉(zhuǎn)速可通過閥門控制。

3.2煤粉管道

煤粉管道管徑大、管道垂直段長是造成煤粉堆積、輸煤困難的主要原因，也是熱能損耗的最主要區(qū)域，針對此方面，縮小管道直徑，減小管道垂直段，通風管道取直，取消管道旋風除塵器。一方面能夠降低輸煤耗能，另一方面也有利于減少因旋風除塵器漏風而導致的熱風溫度降低。

3.3收塵器

采用優(yōu)良收塵器能夠有效實現(xiàn)提高除塵、清灰的效果，降低設備阻力與漏風概率，從而實現(xiàn)減少成本、降低耗能的效果。收塵器應選用耐高溫、耐腐蝕、機械性能優(yōu)良、低溫強度好的材料，從而應對煤粉硫含量高、腐蝕性強的特點，建議選用鉻-鎳不銹鋼作為收塵器材料。

3.4能源利用

除燃燒不完全外，散熱耗能損失也是燃煤鍋爐能源浪費的主要原因。通過在窯尾高溫風機出口設置直管，將廢棄通過旋風分離器后重新引入磨煤機，從而有效利用廢棄熱量對煤炭原料進行烘干、減少水分，從而提高熱效率。

3.5安全防護

煤粉具有顆粒小、燃點低的特性，煤粉系統(tǒng)處于高溫高壓的工作環(huán)境，因此在制煤、儲煤、輸煤的過程中保障燃料安全與設備安全至關重要。因此在磨煤機、原煤倉、煤粉倉收塵器等元器設備中需考慮消防控制，設置高壓二氧化碳滅火裝置。此外還需采用高性能防爆閥實現(xiàn)泄壓，降低能源損耗、減少安全隱患。

4結(jié)語

本文對燃煤鍋爐的能源損耗進行探討，重點關注其能源損耗原因與節(jié)能原理，并針對煤粉系統(tǒng)給出技術改造思路與建議：一、通過對入料口、煤粉管道、收塵器的改造，提高燃燒充分性、提高能源轉(zhuǎn)化率、減少材料損失與熱能損失；二、通過廢棄再利用，減少散熱耗能，同時提高燃料質(zhì)量；三、注意完善安全防護裝置，保證設備運作安全，降低工作成本。此外，在實際生產(chǎn)工作中，燃煤鍋爐因其分類具有著不同的優(yōu)勢與特性，不可一概而論，在實際改造中，需充分了解設備的工作原理，針對性考慮材料與裝置的合理性與功能特點，以保障鍋爐的功能性與安全性為前提，以節(jié)能環(huán)保為導向，以提高煤磨生產(chǎn)能力和燃料質(zhì)量、延長鍋爐使用壽命為主要途徑。

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