刍议供暖锅炉的燃烧调节与节能

【摘要】3、振动炉排锅炉。振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率，每年可节煤500t，年减少CO2排放827t，寿命期内可减少CO2...

摘要：锅炉燃烧工况的好坏直接影响着锅炉机组及整个发电厂运行的安全和效益。燃烧过程是否稳定直接关系到锅炉运行的可靠性；锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的经济性，燃烧过程的经济性要求合理的风与煤粉的配合，及保证适当的炉膛温度。

关键词：供暖锅炉 燃烧调节 节能

一、供暖锅炉采用高效清洁燃烧技术

1、循环流化床锅炉。该技术综合了鼓泡床和高速汽化床锅炉的优点，克服了高速床磨损严重、高温分离结构复杂、难于控制的缺点。循环流化床锅炉适用的燃料为工业煤矸石、烟煤、贫煤等，燃烧效率为89％～92％，容量35～130蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤1万t，年减少CO2排放1.69万t，寿命期内可减排CO225.42万t。

2、抛煤机燃烧锅炉。抛煤机链条炉排锅炉是抛煤机和链条炉排相结合的产物。在抛煤燃烧过程中，煤粒细屑抛入炉膛时呈半悬浮燃烧，较大颗粒落到炉排上继续进行层状燃烧。此种燃烧具有着火条件优越、燃烧热、强度高、煤种适应范围广等优点。还配有二次风及飞灰回燃装置以充分燃烬及减少飞灰不完全燃烧热损失，提高运行效率，减少污染排放。与链条炉排相比，此种锅炉的炉排热强度、炉膛热强度及燃烧效率都比较高。锅炉热效率大于84％，容量为lO～30蒸t。1台75蒸t锅炉每年节煤8100t，年减少CO2排放1.33万t，寿命期内可减少CO2排放19.97万t。

3、振动炉排锅炉。振动炉排是一种全机械化、能自动拨火、分段送风的平面式燃烧系统。该炉燃烧采用烟煤时可显著提高热效率，每年可节煤500t，年减少CO2排放827t，寿命期内可减少CO2排放1.24万t。

4、翻转炉排(万用炉排)锅炉。BL型万用炉排是一种用推力送料，类似于往复炉排的燃烧设备，属于一种水冷式层状燃烧装置。适用范围广，可燃用烟煤、无烟煤、褐煤或各种废料及垃圾。此种炉排与链条炉排相比，制造成本低、燃烧充分、热效率高、水冷结构、炉排寿命长。热效率可达80％～82％，锅炉容量可达4～20蒸t。1台6蒸翻转炉排锅炉，每年可节煤400t，年减少CO2排放约666t，寿命期内可减排CO2近1万t。

5、改进型水火管锅炉。水火管锅炉是我国的特色产品，是经过多年实践形成的新一代改进型水火管锅炉。该锅炉效率大于80％，比国家标准高5％～8％。改进型水火管锅炉结构紧凑，可节省钢材30％，制造成本降低20％。每台6蒸t改进型水火管锅炉，年节煤400t，年减少CO2排放687t，寿命期内可减少CO2排放1万t。

6、角管式锅炉。角管式锅炉可配置各种燃烧设备，如链条炉排、水冷振动炉排、往复炉排、抛煤机炉排以及流化床等。可满足各种用途的工业锅炉，包括蒸汽炉、热水炉、余热炉及垃圾炉。锅炉热效率大于85％，容量达10～130蒸t。1台20蒸t的角管式锅炉，每年可节煤900t，每年减少CO2排放1463t，寿命期内可减排CO2约2万t。

7、下饲式炉排。下饲式锅炉炉排调节比可达10:1，风煤比恰当，燃烧效率高。小型锅炉热效率可达70％～80％，锅炉容量0.4～4蒸t。1台4蒸t该种锅炉年节煤293t，年减少CO2排放397t，寿命期内可减排CO2?约6000t。

8、型煤锅炉。将燃煤锅炉的原煤散烧改为型煤燃烧，包括工业型煤、炉前型煤以及炉前筛分造粒的块粒型煤。这样可使锅炉热效率提高4％～8％，减少烟尘排放5％。若采用固硫剂，SO22可下降30％～40％。因此节煤和环保效果均比较明显，是发展清洁煤技术中便捷和经济的途径。1台6蒸t锅炉年可节煤300t，年减少CO2排放467t，寿命期可减排CO2约7000t。

9、锅炉供热系统采用蓄热器。蒸汽蓄热器是一种蒸汽热能储存装置，具有均衡供汽、调节尖峰负荷的作用。用于负荷波动的供气系统，可使得锅炉负荷稳定；用于余热利用系统，能有效地回收热能。常用的蒸汽蓄热器是一种变压式蓄热器，可借助工作压力变化进行蓄热和放热。

10、使用变压式蒸汽蓄热器的必要条件是：工艺设备的用汽负荷是波动的，日负荷曲线变化频繁和剧烈：部分用户的用汽压力必须小于汽源(锅炉)的工作压力，低压蒸汽消耗量必须大于或等于最大用汽负荷与锅炉房额定蒸发量之差。

二、燃料量的调节

1、燃料量的调节是燃烧调节的重要一环。不同的燃烧设备和不同的燃料种类，燃料量的调节方法也各不相同。

2、中间储仓式制粉系统的特点之一是制粉系统运行工况变化与锅炉负荷并不存在直接的关系。当锅炉负荷发生变化时，需要调节进入炉内的燃料量，它通过投入（或停止）喷燃器只数或改变给粉机转数、调节给粉机下粉挡板开度来实现的。当锅炉负荷变化较小时，只需改变给粉机转速就可以达到调节的目的；改变给粉机的转数是通过平型控制器的加减完成的。当锅炉负荷变化较大时，用改变给粉机的转数不能满足调节幅度的要求，则在不破坏内燃工况的前提下，可先以投、停给粉机只数进行调节，而后再调节给粉机转数，弥补调节幅度大的矛盾。若上述手段仍不能满足调节需要时，可用调节给粉机挡板开度的方法加以辅助调节。

3、投、停喷燃器（相应的给粉机）运行方式的调节，由于喷燃器布置方式和类型的不同，投运方式也不相同。当需投入备用的喷燃器和给粉机时，应先开启一次风门至所需开度，对一次风管进行吹扫；待风压正常时启动给粉机给粉，并开启喷燃器助燃的二次风，观察着火情况是否正常。反之，在停用喷燃器时，则先停给粉机并关闭二次风，一次风吹扫数分钟后再关闭，以防一次风管内煤分沉积。为防止停用的喷燃器受热烧坏，有时对其一、二次风门保持适当开度，以冷却喷口。给粉机转数调节的范围不宜太大，若调至过高，则不但会因煤粉浓度过大堵塞一次风管，而且容易使给粉机超负荷和引起煤粉燃烧不完全。若转数调至过低，则在炉膛温度不太高的情况下，由于煤粉浓度不足，着火不稳，容易发生炉膛灭火。单只增加给粉机转数时，应先将转数低的给粉机增加转数，使各给粉机出力力求均衡；减低给粉机转数时，应先减转数高的。

4、对于喷燃器布置在侧墙的锅炉，可先增加中间位置的喷燃器来粉，对四角布置的喷燃器锅炉，需要相对称的增加给粉机转数。用投入或停止喷燃器运行的方法进行燃烧调节，尚需考虑对气温的影响。在气温偏低时，投用靠炉膛后侧墙的喷燃器或上排喷燃器。气温偏高时则停用靠炉膛后侧的喷燃器或上排喷燃器。有时由煤粉仓死角处煤粉的堆积或煤粉自流等原因将给个别给粉机的给粉量调节带来一定的困难。此时，对来粉量的调节将是一个细致而麻烦的工作。这就需要反复的开、停给粉机，或开关给粉机下粉挡板，用木锤敲打、振动给粉机上部空间，促使煤粉仓内沉积的煤粉进行流动或迫使流动较大的煤粉沉积下来。这种调节操作较为笨拙、繁重，但能达到调节要求。

三、工业锅炉的节能技术改造分析

(一)给煤装置改造

中国的层燃锅炉都是燃用原煤，其中占多数的正转链条炉排锅炉，原有的斗式给煤装置，使得煤块和煤末混合堆实在炉排上，阻碍锅炉进风，影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即：使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上，有利于进佩，改善了燃烧状况，提高煤的燃烧率，减少灰渣含碳量，可获得5％～20％的节煤率，节能效果视改前炉况而异，炉况越差，效果越好。投资少，回收快。

(二)燃烧系统改造

对于正转链条炉排锅炉，这项技术改造是从炉前适当位置喷入适量煤粉到炉膛的适当位置，使之在炉排层燃基础上，增加适量的悬浮燃烧。可以获得10％左右的节能率。但是，喷入的煤粉量、喷射速度与位置要控制适当，否则，将增大排烟黑度，影响节能效果。对于燃油、燃气和煤粉锅炉，是用新型节能燃烧器取代陈旧、落后的燃烧器，改造效果也与原设备状况相关，原状越差，效果越好，一般可达5％～10％。

（三）锅炉辅机节能改造

燃煤锅炉的主要辅机——鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关，用适当的调速技术，按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况，一方面可以节约锅炉燃煤，又可以节约风机的耗电，节能效果是很好的。

(四)层燃锅炉改造成循环流化床锅炉

循环流化床锅炉是煤粉在炉膛内循环流化燃烧，所以它的热效率比层燃锅炉高15～20个百分点，而且可以燃用劣质煤；由于可以使用石灰石粉在炉内脱硫，所以，不但可以在大大减少燃煤锅炉酸雨气体SO2的排放量，而且，其灰渣可直接生产建筑材料。这种改造已有不少成功案例，但它的改造投资较高，约为购置新炉费用的70％，所以要慎重决策。

(五)旧锅炉更新

这项改造是用新锅炉替换旧锅炉，包括用新型节能型锅炉替换旧型锅炉；用火型锅炉替换小型锅炉：用高参数锅炉替换低参数锅炉，以实现热电联产等。如用适当台数大容量循环流化床锅炉替换多台小容量层燃锅炉，实现热电联产。由于可以较大幅度提高锅炉的能源效率，所以，节能效益可观，投资回收期较短，长则4～5年，短则2～3年。

四、结语

综上所述，随着节能减排的要求不断提高,各种新技术在层燃链条炉上得到应用,如：声波吹灰尘技术提高了锅炉管束的传热效率,复合燃烧技术和二次风改造技术，新型涂料增强炉膛辐射等技术都促进了锅炉的燃烧效果,用户应结合实际加以研究适合自身的方法,实现对供暖锅炉的燃烧调节，同时提高锅炉的节能效果。