浅谈锅炉能耗及燃烧存在问题

摘 要：随着经济的迅速发展，城市化进程的加快，我国的环境污染问题越来越严重，给百姓的生产和生活带来了很大的不便，一些设备在能源的消耗方面问题十分严重，故在本文中主要对锅炉的能耗及燃烧存在问题进行了详细的分析与探讨，以供参考。

关键字：锅炉能耗；存在问题；

中图分类号： TK229文献标识码： A

一、锅炉的主要的热损失

一般来说，对于锅炉存在五个方面的热源损失：排烟损失，化学不完全燃烧损失，机械不完全燃烧损失，散热损失，灰渣物理热损失，其中排烟损失最大。

二、锅炉能耗及燃烧存在问题及其产生的原因

1、炉膛内燃烧工况与设计工况的存在差距

不论哪种锅炉，在当初设计时，都存在一个最合适的空气动力场。然而由于锅炉在设计、制造、安装等方面不可能做到完全符合设计值，以及在锅炉运行中，也不会完全的按照设计中的理想状态的四角切圆运行，因而会造成炉膛内空气动力场与设计的存在一定的偏差，气流分布、扩散达不到设计标准，受热面吸收的热量偏小，从而降低了锅炉的热效率。

2、设计煤种与实际使用煤种成分的差别

一般，对于超临界锅炉来说，基本可以说，每一台锅炉对应着一种设计煤种。而我国设计的超临界直流锅炉煤种大多都选用Ⅱ类烟煤，对于超临界大型锅炉，虽然可以通过配煤掺烧以及其他手段，达到设计煤种的发热量，保证机组的热负荷，同时也降低了发电的成本。但是这样做的后果是不仅降低了锅炉的经济运行,缩短了锅炉的使用寿命，严重时极可能威胁到锅炉的安全运行。例如黄岛电厂设计煤种采用的是兖州烟煤，磨煤机采用的是中速辊磨，共6台，5运1备。锅炉燃用设计煤种在B-MCR工况下,燃用发热量Qnet,ar=24010KJ/kg的设计煤种时,燃料消耗量约为240t/h。通过炉外配煤掺烧掺一部分褐煤或者贫煤，当发热量Qnet,ar=19208KJ/kg时，燃料消耗量约为300t/h。由于掺了部分褐煤，相对于烟煤来说，褐煤发热量低，挥发份高。因此褐煤在锅炉中更容易着火，且燃烧迅速，使火焰中心靠近喷燃器出口，可能因烧毁喷燃器而停炉，同时由于火焰中心比较低，则需要更多的燃料才能达到过再热器设计的温度。由于燃料消耗量的增大，会使锅炉的机械不完全损失、排烟损失等增大，同时锅炉炉膛结渣,受热面积灰,腐蚀,磨损都会加剧，从而降低锅炉的实际效率，减少锅炉的使用寿命。

因此，煤种问题是制约我国层燃工业锅炉提高效率的重要因素之一。

3、运行工况中存在的一些问题

对于超临界锅炉，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，对锅炉热经济性的影响就变得非常大。

（1）对于排烟损失，有关实验验证，每降低排烟温度12―15度，可使锅炉的热效率提高1%。运行中，对排烟损失的影响主要在以下几个方面：

一是送风机、引风机自动跟踪慢、跟踪不好问题，使排烟出的过量空气系数增大，即增大了排烟量，使排烟损失增大。二是炉膛和各烟道的漏风，使排烟容积增加，而漏风出的烟气温度降低，影响了以后受热面的换热，使排烟温度上升，致使锅炉的热效率降低，三是炉膛内部各受热面积灰结焦，由于熔渣和灰的传热系数很小，致使工质的传热量将大幅度减小，使排烟温度升高。

（2）对于固体未完全燃烧热损失，运行中主要体现煤粉是否能够完全燃烧，而影响其燃烧的主要因素有两点：一是煤粉的细度。如果煤粉颗粒太大，将很难完全燃烧，是飞灰中的可燃物大大增加，而煤粉细度过小，则会使炉膛火焰中心下移，同时受热面容易积灰，降低传热量。二是炉膛内氧量。如果炉膛内氧量不足，煤粉在燃烧过程中则会产生不完全燃烧的气体，同时还会使煤粉燃烧不完全，如果炉膛内氧量过大，会使炉膛温度降低，影响煤粉的燃烧。

4、锅炉管理滑坡

近十多年来，通过工业锅炉房的整顿和加强管理，工业锅炉房的管理基本上走上了正轨，平均热效率由５０－６０％，提高到６０－７０％，环境污染大有改观，安全可靠性有了较大提高。但是，由于种种因素的影响，近二三年工业锅炉的管理已开始滑坡。主要表现在有章不循、放松考核、劳动纪律松懈、设备应修不修带病运行、环境卫生差。更使人担忧的是放松对青年工人的教育和技术培训，人员素质差，责任心不强，技术水平低。这是工业锅炉管理方面首先要解决的问题。针对这些问题，不仅造成能源极大浪费，环境受到严重污染，而且制约生产发展，影响提高经济效益。我国大部分锅炉技术状况较差，这些设备能耗高、效率低、亟待更新改造。另外，管理水平较低，工业锅炉绝大部分没有进行能效测试，许多用户也很少关心锅炉能效的高低、管理人员没有进行锅炉节能知识培训，甚至就没有配备锅炉管理人员，节能意识淡薄，只顾产气量或供热量，不顾耗煤量及其他能耗。

三、降低锅炉能耗，提高锅炉效率的有效对策

1、建立健全锅炉节能监管体系

建立、健全相应的工业锅炉节能管理机构，明确或赋予相应的职能和责任。建立相应的节能监测机构，逐步建立工业锅炉安全与节能、监管与服务相结合的工作机制。

（1）要完善锅炉节能方面法规标准，建立安全性与经济性相统一的锅炉节能法规体系。在现有锅炉相关法规标准中增加有关节能方面内容和要求，例如规范对水质不合格或结垢超标锅炉的管理力度，热效率明显偏低的锅炉建立退出淘汰制度等。

（2）强化锅炉图纸设计环节的审查，将耗能指标和安全技术指标一并列入设计文件审查项目，不符合能耗指标要求的或属于国家明令淘汰的品，一律不得生产。（3）利用节能监测机构强制开展锅炉热效率测试。对在用锅炉定期进行热效率测试并公布测试结果，使企业了解能耗情况，找出节能关键点，引导企业进行节能改造。同时，按照《工业锅炉经济运行》（GB/T17954-2007），淘汰一批效率低且没有改造价值的在用锅炉。

2、 加强锅炉节能新产品的研发、推广，抓好在用锅炉节能技术改造

（1）建立工业锅炉节能技术研究激励政策和相关措施.加大科技投入、技术攻关的力度和锅炉节能新产品、新技术开发的支持力度，开展锅炉节能技术基础性和应用性研究，开展锅炉燃烧技术、传热技术、能量回收技术、节能监测技术、节能添加剂等节能技术研究，为节能工作的开展提供技术支撑。

（2）开发、使用节能锅炉产品。比如循环流化床锅炉、高效贯流式锅炉、水煤浆锅炉、冷凝式燃气锅炉等。

（3）引进消化吸收国外先进锅炉节能技术。对能耗高的锅炉进行节能改造，包括燃煤锅炉给煤装置改造、燃烧系统改造、锅炉辅机节能改造、控制系统改造、层燃锅炉向循环流化床锅炉改造；有回水锅炉增加凝结水回收装置，燃油（气）锅炉增加高温烟气余热回收装置，在供热系统中安装锅炉变压蓄热器，安装锅炉自动控制排污装置和排污热量回收膨胀器等，提高锅炉整体运行效率。

（4）在节能改造过程中推广合同能源管理模式，拓宽融资渠道，重点支持专业化节能服务单位，由专门的节能改造单位出资为企业进行节能技改，未来的节能收益由节能改造单位与企业共同分享，以此突破企业节能技改的资金瓶颈。

3、 加强对运行锅炉的维护保养，实行管理节能

（1）在技术上推行锅炉保养制度和强制的经济运行标准。明确与锅炉节能相关的保温、自控装置、燃烧设备、排烟温度、烟气氧含量、过量空气系数等监测指标，及时调整锅炉各项指标，优化锅炉燃烧工况或安装燃烧管理控制系统。运行锅炉及管道加强保温以减少散热损失，杜绝运行过程的“跑、冒、滴、漏”；在燃料中添加高效清灰剂或除渣剂，保持锅炉烟气受热面清洁。燃煤锅炉提高供煤质量，进而提高燃煤燃烧效率。

（2）对操作人员加强培训和技术交流，提高锅炉节能管理和操作人员的综合素质和能力。在锅炉作业人员上岗培训考核中，增加锅炉节能操作技术的有关知识；定期组织锅炉管理人员在节能法规、节能新知识、节能管理方面的培训和技术交流，使锅炉管理一线人员更新知识，转变观念，提高运行和管理水平。

4、加强锅炉水处理工作，实现水处理节能

（1）强化对锅炉水处理工作的监管。在锅炉定期检验中，把水处理设备良好性、水处理人员配备和结垢情况作为检验的主要内容之一。对不配备或不使用水处理设备、设备长期失效、水质监测长期不合格、水垢厚度超标的锅炉，限期整改，并把整改结果同锅炉检验结论挂钩。同时加强对锅炉水处理用药剂、除垢单位、冷凝水回收产品和单位的监督管理力度，规范锅炉水处理服务市场。

（2）加强水质管理工作。锅炉使用单位必须配备与锅炉用水量、当地水质相适应的水处设备，采用锅外水处理和锅内加药水质调节相结合的水处理方式，保证锅炉水质合格。配备专（兼）职水处理人员并建立水质定期化验、设备定期维护保养制度。科学控制锅炉排污，有凝结水回收的要严格控制回水系统酸腐蚀。

（3）保证锅炉水侧受热面清洁。对水垢达到《锅炉化学清洗规则》规定需要除垢要求的，必须进行除垢处理，保证锅炉无垢运行。锅炉停炉期间要根据时间的长短采取必要的停炉保养措施。

总之，目前，在我国，锅炉在能耗与燃烧方面存在的问题十分严重，对环境造成的污染迫切的需要解决，这是关系国际民生的大问题。

参考文献：

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[2]赵钦新,周屈兰. 工业锅炉节能减排现状、存在问题及对策[J]. 工业锅炉,2010,（2）.

[3]王健夫. 锅炉燃烧新技术的应用研究[D].华中科技大学,2004.（4）.