浅谈褐煤掺烧提高锅炉效率

摘 要：本文从掺烧褐煤的实际情况出发，根据运行人员调整特点，分析了影响锅炉效率的主要因素为排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧损失，着重阐述了三方面因素控制及运行人员实际调整中应做好的工作，从而有效降低锅炉事故率，提高锅炉的效率。

关键词：褐煤 锅炉 效率 排烟热损失。

Abstract: This paper from the actual situation of mixed lignite, according to the operating personnel to adjust characteristics, analyzed the main factors affecting the efficiency of boiler for heat loss due to exhaust gas, chemical incomplete combustion heat loss, mechanical loss of incomplete combustion, elaborated emphatically do three aspects of factors controlling and operating personnel to adjust the actual work in process, so as to effectively reduce the boiler the accident rate, improve the efficiency of the boiler.

Keywords: lignite boiler flue gas heat loss

中图分类号：TF526+.2 文献标识码：A

随着经济的发展，电力需求日益增加，国内电煤供应关系尚未明确，电煤供应紧张，煤炭价格仍有上涨趋势，电厂中的燃料成本已占电厂经营成本的70%以上，各火力发电厂为了降低或维持原有燃料成本，提高的盈利水平，纷纷引进了价格相对较低的褐煤。在电厂锅炉设备中，如何提高锅炉效率，降低燃料的消耗，提高锅炉的经济性至关重要。

一、褐煤的燃烧性质

褐煤又称柴煤，是煤化程度最低的矿产煤，介于泥炭与沥青煤之间，棕黑色无光泽，易风化，易自然，不易储存，水分高、灰分大，又不利于燃烧，另外,褐煤的灰熔点一般较低,在燃烧过程中容易沉积。

以张家口发电厂掺烧用胜利煤矿褐煤为例，发热量约3000大卡，挥发份44%，全水分35%，硫份2.4%，灰熔点1287℃；从中不难看出褐煤特性。褐煤的挥发份高，利于着火，但容易烧坏火嘴；水分含量高，影响制粉系统干燥出力，影响机组出力，不利于燃烧的稳定；硫份高，对锅炉有较强的腐蚀性，对脱硫系统指标排放也有一定影响；灰分熔点低，易结焦；

二、掺烧褐煤的必要性

实际生产中，煤的种类繁多，煤质也各不相同。如果在实际中煤质掺混不合理，就会使得锅炉的燃烧不稳定，效率下降，甚至使受热面大范围结焦、发生锅炉灭火等事故。科学的掺烧褐煤不仅可以有效的降低火电厂的生产成本、增加收益，还可以优化褐煤自身“高硫份，易结焦”的特性，优化褐煤品质，从而降低锅炉的事故率，节约煤炭，提高劣质煤的利用率，有效的降低火电厂的生产成本。

三、影响锅炉热效率主要因素分析

对燃煤锅炉而言，热平衡方程式为：

从而得出

，式中为锅炉有效效率百分比；为排烟热损失百分比；为化学不完全燃烧百分比；为机械不完全燃烧百分比；为锅炉散热损失百分比；为炉渣物理热损失百分比。一般来说，大型锅炉散热损失所占的比例非常小，且随负荷变化不大；锅炉的灰渣物理热损失很小，可忽略不计；因此排烟热损失、化学不完全燃烧损失、机械不完全燃烧损失是决定锅炉热效率的主要因素。

四、提高锅炉效率方法

（一）降低排烟热损失

1.降低排烟温度

降低排烟温度可以有效的降低排烟热损失，但烟气温度降低过多又会引起锅炉尾部的低温腐蚀，所以通常排烟温度在110℃~160℃。根据掺烧褐煤的实际情况，运行人员在调整过程中应该做好以下几点：

（1）调整好一次风风量

一次风风量的大小直接影响煤粉气流的着火速度和着火的稳定性，一次风风量越大，煤粉气流加热至着火所需的热量就越多，着火速度就越慢，距离燃烧器出口的着火位置延长，使得火焰在炉内的总行程缩短，燃烧不完全，引起锅炉的出口温度会上升，炉膛出口的受热面结焦等问题的发生。以胜利煤矿的胜利褐煤为例，由于褐煤水分含量高达44%，为了保证磨煤机的干燥出力，维持磨煤机出口温度不至于太低，势必要增加一次风机出力，调节好一次风风量。

（2）调整好二次风

煤粉气流着火后，二次风的投入对火焰的稳定性和燃尽有着至关重要的作用。由于高温火焰的粘着性很大，就要求二次风的穿透能力比较强，从而增加空气与焦炭粒子表面的接触与混合。通常要求二次风速比一次风速高一倍以上。从燃烧的角度来看，二次风风温越高，强化燃烧的效果就越好，低负荷时的稳定性就越好。而二次风风温的提高就需要增加空气预热器的热交换面积，为空预器的安装和空预器的改造增加了困难。在锅炉掺烧褐煤时，二次风热风温度一般控制在320℃~350℃。

（3）提供合理的空气动力

煤粉的稳定燃烧，依赖于较高的炉膛温度及良好的炉内空气动力场。实践表明：要使煤粉火炬稳定地着火，重要的是在一次风喷口出口附近形成局部高温、高煤粉浓度和适当高的氧浓度的所谓“三高区”。在锅炉安全运行的前提下，运行人员可通过适当的降低火焰喷嘴的位置，增大上层二次风风速和风量，减小下层二次风的风速和风量的方法，降低火焰中心高度，这样可以延长煤粉气流的行程，使煤粉得到充分的燃烧，从而降低锅炉出口的温度。

（4）预防受热面结焦、积灰

焦渣和灰的传热系数很小，锅炉受热面结焦、积灰会增加受热面的热阻，同样大的锅炉受热面积，如果结焦积灰，传给工质的热量将大幅度减小，会提高炉内和各段烟温，从而使排烟温度升高，运行中，合理调整风，粉配比，调整风速风率，避免煤粉刷墙，防止炉膛局部温度过高，均可有效的防止飞灰粘结到受热面上形成结焦。运行中应定期进行受热面吹灰，可有效的防止积灰、结焦，保持排烟温度在正常范围内。

2.降低排烟量

锅炉出口的氧量变化对排烟温度影响不大，氧量增加影响着排烟量，进而使排烟损失的热量增加。所以降低锅炉出口的含氧量对减小锅炉热损失由一定的影响。调整过程中炉膛出口应保持最佳过剩空气系数，另一方面应设法减小炉膛及其烟道的的漏风量。漏风不仅增加了排烟容积还会使排烟温度提高，当冷空气漏入烟道时，会使漏风处的烟气温度降低，从而使漏风处的受热面吸热量减少，从而导致排烟温度的升高，而漏风点越靠近炉膛影响越大。所以在锅炉的正常运行中，一旦发现炉膛和烟道的漏风，必须尽快堵漏，从而控制排烟处的过剩空气系数，降低排烟温度和吸风机的电耗。

（二）降低化学不完全燃烧热损失

化学不完全燃烧热损失也叫可燃气体不完全燃烧热损失，是指燃烧过程中产生的可燃性气体(如2 4 CO、H 、CH 等)不完全燃烧而随烟气排除的损失，空气过剩系数对化学不完全燃烧热损失影响很大，当空气过剩系数过小即送风量过小时，锅炉内的氧量不足，炉内发生缺氧燃烧，化学不完全燃烧损失就会增加；增大过剩空气系数时，锅炉烟气热损失就会增大。过剩空气系数的大小直接影响着排烟热损失、机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失。当排烟热损失、机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失之和最小的空气过剩系数称为最佳过剩空气系数，最佳过剩空气系数直接影响着锅炉的效率。

（三）降低机械不完全燃烧损失

机械不完全燃烧热损失又称固体不完全燃烧热损失，指固体可燃物在炉内不完全燃烧随飞灰和炉渣排除炉外所造成的热能损失，所以它包括飞灰不完全燃烧损失和炉渣不完全损失两部分。影响机械不完全燃烧损失的因素有：煤质、煤粉细度、氧量、锅炉运行方式等。褐煤自身含碳量比较低，在正常运行中，只要控制好煤粉细度，送入充足的氧，就能有效的降低机械不完全燃烧损失。

结束语：随着燃煤资源的日益减少，做好掺烧褐煤工作的重要性与日俱增，如何增加掺烧比例，优化机组效率是当今电厂面临的难题，本文从实际情况出发，根据运行人员调整特点，简要分析了影响锅炉效率的主要因素，着重阐述了运行人员实际调整中应做好的工作，从而有效提高锅炉的效率。

参考文献

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