燃煤锅炉运行与节能减排

燃煤锅炉运行与节能减排

陈新

建投邢台热电有限责任公司，河北省邢台市

摘要：燃煤锅炉主要借助煤炭作为锅炉燃烧必需的燃料，致使空气中产生大量的SO₂和粉尘，对环境产生较大的影响。此类锅炉具有总数较多以及分布面较广的显著特征。在现阶段，节能环保更是被提上了重要的议程，各地都在致力于管控工业锅炉污染，尤其是针对燃煤锅炉而言。通过改进燃煤锅炉的基本运行机理，以提升燃煤锅炉的能耗水平和环保指标，进而实现燃煤发电机组的可持续发展，因此开展燃煤锅炉节能改造，降低能源消耗，提升生产效率是十分必要的。

关键词：燃煤锅炉；运行；节能减排

1.燃煤锅炉概述

锅炉亦可以称之为蒸汽发生器。简而言之，就是充分利用能源产生的热能，诸如燃料加热时产生的热能或者生产过程中产生的余热等，利用热能来加热水等工质到特定的压力和温度的一种换热和燃烧设备。燃煤锅炉，顾名思义，指的是将煤炭作为主要燃料的设备。燃煤锅炉的种类十分繁多，按照不同特性，分类也不完全相同。本文中将其划分为中速磨直吹式锅炉、自然循环锅炉、汽包锅炉和煤粉炉等几种类型。

2.燃煤锅炉运行中高能耗的主要原因

2.1燃料因素

燃料种类是影响燃煤锅炉耗煤量的主要因素。在实际运行操作过程中，绝大多数单位未严格按照设计要求选购挥发分、灰熔点、灰分、焦渣、发热量等特性参数符合要求的煤种，且在使用过程中未能严格控制燃料的颗粒度、水分等参数指标，最终导致实际使用的燃料特性指标不符合锅炉操作设计要求，锅炉实际运行热效率低。例如，600MW燃煤锅炉对燃料的要求较高，对燃料的灰分、水分、粒度都有明确、精准的指标要求，但大部分单位在实际操作过程中，往往贪便宜、图便利，就近采购燃料或是选择未经加工的原煤而非选择成型的燃料。与已经过加工处理且成型的燃料相比，原煤的性能质量不稳定、粒度不均匀、灰分高、难以完全燃烧，导致锅炉运行热效率低、热损失高。

2.2缺乏完善的锅炉辅助配置

在很多企业的燃煤锅炉运行中，始终处于低负荷运行状态，导致燃煤锅炉的热效率相对较低，资源也未能得到充分利用。此外，未能配置完善和专业的燃煤锅炉辅助设备，使得锅炉运行效率大打折扣。此外，燃煤锅炉运行过程中，噪声随之产生，使得煤炭消耗量也显著上升，设备运行不够稳定，严重影响到了燃煤锅炉的性能发挥。

2.3运行管理因素

一般情况下，燃煤锅炉的设计热效率要高于锅炉的实际运行效率，且这两者之间的差一般在10%～30%。而之所以出现上述状况，与燃煤锅炉的运行管理密切相关。通常情况下，燃煤锅炉运行中的排烟温度为108～150℃，且这一数据直接影响锅炉的节能性。实践表明，排烟温度变化与排烟热损失变化呈正比关系，排烟温度升高，排烟热损失便增大。在燃煤锅炉实际运行过程中，工作人员未能合理调节锅炉风量，导致锅炉温度升高，负压增大，烟速变快，或由于燃料选择不合理，燃料未能充分燃烧，燃料进入锅炉尾部烟道后，进行了二次燃烧，导致排烟热损失加大。

2.4燃煤锅炉运行热效率偏低

首先，燃煤锅炉的供水质量和锅炉设计要求标准不相符，水质不达标，导致燃煤锅炉的管路内部上聚集了较多的水垢，显著降低了锅炉管路的导热效果；其次，煤炭在燃煤锅炉内部的燃烧不够均匀。然锅炉内部的煤炭燃烧的时候，因前排的温度较高，后排的温度较低。如果在实际燃烧过程中，因焦炭燃烧不够充分，则会导致燃煤炉膛内部的热辐射的效果不佳，这样就会导致锅炉燃料的损失相对较大，降低了锅炉的运行热效率。

3.锅炉节能减排的具体举措

3.1优化燃烧

首先，对于煤燃工业锅炉的使用，需采取强化燃烧的措施。在锅炉实际运行过程中，相关单位、工作人员结合锅炉具体结构形式，科学选择燃烧方式，优化燃烧，从而达到提高锅炉实际热运行效率，降低锅炉燃煤损耗的目的。具体而言，在燃煤工业锅炉实际运行过程中，可结合锅炉实际情况以及工业产品实际生产需求，将燃烧室结构与炉拱进行优化改造，同时采用分层燃烧、富氧燃烧、半沸腾燃烧等技术强化燃料燃烧，降低固体不完全燃烧热损失以及气体不完善燃烧热损失，最终达到提高锅炉热效率的目的。此外，在具体操作过程中，常见的锅炉燃烧技术方法有固定炉排锅炉燃烧以及链条炉排锅炉燃烧，上述两种燃烧技术虽能在一定程度上满足工业生产要求，但存在燃料燃烧率低、污染物排放量等问题，为解决上述问题，相关单位、工作人员应尽可能采取更节能、更环保的循环流化、煤粉燃烧、水煤浆燃烧等更加先进、合理的燃烧技术，以提高锅炉燃烧效率，降低燃料损耗。在上述几项燃煤工业锅炉燃烧方式中，循环流化燃烧技术具有相对明显的引用优势，如有显著的脱硫效果、较高的燃烧率且适用于多种燃料，在具体操作过程中可考虑采用。

3.2改善制粉系统工作性能

锅炉制粉系统处于良好的工作状态，确保燃烧器喷入炉内煤粉的细度和均匀性，直接影响炉内燃烧工况的好坏，关系到锅炉炉渣和飞灰含碳量的高低，左右锅炉煤耗指标的优劣。因此，积极开展磨煤机出口分离器优化改造，改善制粉系统工作性能，提高磨煤机出口煤粉细度和煤粉浓度，是提高锅炉燃烧效率的根本性措施。另外，加强钢球磨煤机筒内衬板定期检查和更换，加强磨煤机筒内钢球的补充和运行电流的监视，加强磨煤机出口分离器定期清理和回粉阀日常检查，保持磨煤机在最佳磨煤出力、干燥出力和通风出力运行，是保持制粉系统处于良好工作状态重要的运行维护措施。

3.3加强教育培训，提高操作人员节能意识

在燃煤工业锅炉运行过程中，水质处理人员、集控运行人员的能力素质、专业技术水平以及节能环保意识直接影响锅炉实际运行效果，影响锅炉燃烧的耗煤量。因此，为提高燃煤工业锅炉的节能性，相关单位需对操作人员做好教育培训，提高操作人员对节能环保知识的知晓率，增强操作人员节能环保意识，确保其在操作过程中能严格按照具体的技术标准规范合理操作，有效减少误操作引起的燃料损耗率。除定期组织操作人员参加节能减排方面的培训活动外，单位还需通过专业化考核加强对操作人员的督查，如在技术类考核过程中加入节能减排技术考核，以此督促操作人员加强对燃煤工业锅炉节能减排知识与技术的学习，提高操作人员实际操作技术水平，促进锅炉实际运行热效率的提高。

3.4加强锅炉运行调整

在燃煤锅炉日常运行过程中，管理人员需要密切关注锅炉运行过程中的炉渣和飞灰的含碳量等指标，构建完善的日化验台账，做好每日数据分析，对于燃烧过程进行适当的调整，以便于进一步优化锅炉运行方式。全部打开炉膛铁壁，依据锅炉的不同负荷来对风门的开度予以调整，不仅要确保燃烧器火焰不贴壁，还要确保煤粉在炉内得到充分的燃烧，直至燃尽。确保锅炉内部的过剩空气系数处于最佳状态，锅炉的排烟温度得到最佳控制，最大限度降低排烟损失。合理运用现代化技术，采用机组自动化控制策略，确保锅炉的相关设备始终保持在最佳的运行状态中，一旦出现异常，及时发出报警并予以调整，最终实现能源消耗的有效降低。

4.结束语

经过分析可见，燃煤锅炉由于涉及到特殊的锅炉运行基本原理，客观上将会造成较高的工业燃煤污染。各企业都已意识到节能减排举措对于优化燃煤锅炉整体性能的必要性，并且也在尝试适合于锅炉设备的技术改造和运行维护措施。在现在和将来，企业仍需强化减排节能的宗旨与思路，不断提升燃煤锅炉运行与节能减排管理水平。从而有效实现节能环保，为构建环境友好型的社会提供助力。

参考文献：

[1]基于全生命周期的锅炉高效运行与节能减排优化设计[J].张尧.自动化应用.2018(05)

[2]燃煤锅炉全负荷脱硝技术的研究及应用[J].王军民.浙江电力.2019(06)