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影响燃煤锅炉热效率的原因分析

2019-09-30 14:29:57
目前,我国很多工业生产和人们的生活都还需要大量的煤炭作为动力来源,利用煤炭的燃烧来获取相应的能源和动力,但是所使用的锅炉设备在运行中会受到一些不良因素的影响,致使燃煤不充分,造成煤炭资源浪费,没有达到预期的使用率,这就加剧了能源消耗和浪费,因此提升热效率这项关键性指标就成为当前锅炉设备工作中的,提升热效率对于节约能源和保护环境都具有十分重要的作用和意义。
1燃煤锅炉概述
用于燃煤转化相应能源和能量的主要设备就是锅炉,通过将燃烧煤炭而产生的热能转化为生产生活所需要的其他类型的能源或者动力来实现资源的合理使用,在大量的工业企业中应用为广泛,发挥着不可或缺的作用。其中热效率是衡量锅炉设备运转效率和性能质量的关键性指标,并且关乎到其运行时所需要消耗的成本和费用,而人们在锅炉运行使用期间就发现,热效率的提升能够节省煤炭资源,并且降低企业生产的成本,因此分析人员开始关注提升热效率的举措和方案,实现资源和能源提升合理利用率,增加企业经济收益的目标。
锅炉设备内包含多种组成构件和装置系统,而锅炉在规划和设计之初就希望其能够达到预期目标,将所有的燃煤产生的热量全部转化为所需要的能量或者动力,当然这仅仅是理论中希望达到的目标,实际上是很难达成的,几乎是不可能做到的,这就是热效率难以提升的关键,分析其原因,首先是煤炭本身在燃烧时并不充分,这样所释放的能量就受到的限制,不会达到充分燃烧而释放出所有能量的标准,并且在蒸汽出现的过程中也不能保证其能够吸收进所有的热量,因此就会造成锅炉在燃煤过程中既会出现损耗,又无法充分的吸收和转化所有的热量,这就是提升热效率的关键难点所在,这也是热效率难以提升的重要原因。
人们并没有放弃对提升热效率的分析和,针对其损失和合理利用率的相关影响因素的探究,认识到要想提升热效率的关键就在于提高锅炉除尘设备对热量的转化效率和数量,并确保燃煤能够加充分的燃烧,从多个方面提升锅炉的各项性能指标,减少煤炭燃烧时资源的消耗、浪费,并且降低燃烧后出现的热能量损耗,要了解和掌握锅炉设备热效率提升的关键影响因素,就要分析其热量损耗的原因所在,锅炉设备燃煤过程中的具体过程,这样才能分析出提升热效率该从何入手,并采取何种措施加以应对,排除影响锅炉设备正常运转的不良因素。
2影响锅炉设备热效率的主要因素及其成因分析
2.1排烟过程中的能量损失
锅炉设备在燃煤期间会排放出大量气体,在这些烟气被排出的过程中,会从锅炉设备中带走很多的热量,造成很大的能量损失,为计算和评估所造成的能量损失,关键是要看烟气的排量以及排放过过程中烟气的温度指标,这两个因素是分析烟气排放能量损耗的关键性指标,而且都与热能的损耗量呈现正相关的紧密联系。人员在搜集锅炉设备排烟过程中运行数据参数后,经过分析和整理可以看出,在燃煤期间锅炉内部的火焰如果位置的温度指标过高,所选用的煤炭质量和规格不适应这套燃煤设备,或者在受热过程中出现缝隙导致漏风等情况都是导致烟气排放时温度较高的主要原因。这是从烟气排放的温度方面做出的分析,从其烟气排量的角度来分析,造成排量过大的关键原因之一就是煤炭燃料的湿度很大,一斤燃烧会造成大量水分蒸发,融合煤炭燃烧产生的烟气,混合起来就在很大程度上增加了烟气的排量。此外,锅炉设备本身在燃煤过程中出现漏风的异常情况,导致燃煤期间大量空气进入锅炉内部,大的提高了烟气的排量,而且在长期的使用过程中,锅炉内部会积累下很多的煤渣和炉灰,如果不能够及时清理掉,那么在燃煤时就会加大煤炭的消耗,热能量转化的效率就会下降,并且烟气的排量会显著上升,不利于合理利用煤炭资源,会造成很大的资源浪费,因此在日常工作中要定期及时清理炉灰和残渣。
2.2燃煤的不充分燃烧
锅炉设备所需要的能量源是依靠燃煤产生的热能转化而来的,但是因为煤粉本身的细度较高,并且在燃煤期间所配给的风速较低的情况下,煤粉在燃烧时就不能达到充分的标准,燃烧不充分所产生的飞灰之中就会含有很多可燃物质,机械式的不完全燃烧就是这种情况下造成的,而且会造成热量的大量损耗和浪费,但是如果所选用的煤炭煤粉的细度太小的话,尽管能够达到充分的目标,可是会造成燃烧面积也就是受热面之上出现结焦的问题,很快会形成一层飞灰,如果不能及时的清理排除,那么就会加大热量传递和转换的阻碍,使得热转化的效率迅速降低,同时这些细度很小的煤粉也会对锅炉内部的制粉装置造成很大的电能损耗,而且会加剧锅炉内关键装置的老化速度,提升维护和保养的成本费用,并且会产生多的废弃物质和杂志,对于整个锅炉设备而言,会产生很不利的影响,而且这种不良影响会随着使用时间的延长而愈加严重。
3提升燃煤锅炉热效率的具体策略
通过对热效率影响因素的详细分析和阐述,我们知道了降低热效率并出现热损耗的具体原因所在,并且分析其具体的关键性影响因素包含于那些方面,这都为我们科学的处理和解决锅炉设备燃煤热效率问题提供了具有明显针对性的思路,因此我们要把握解决问题的要点和正确方向,采取科学的应对策略来提升热效率。
3.1调整燃煤锅炉的排烟温度
锅炉在运行过程中,如果选择较低的排烟温度可以降低锅炉排烟热损失,对于节省运行费用和提高锅炉热效率有积的影响。尤其在大中容量锅炉中,燃料消耗量大,出于经济方面的考虑,烟道受热面的传热温压设计的较小,通常选取较低的排烟温度。然而较低的排烟温度会使得烟气和工质的传热温压减小,为了保证产出合格的蒸汽就需增大传热面积,增大金属消耗和设备的初投资。另外,确定合理的排烟温度还要考虑低温受热面工作的性。较低的排烟温度会使得低温受热面烟气侧的水蒸气和三氧化硫凝结形成硫酸,腐蚀金属材料,也会促使沉积在烟道上的疏松灰水泥化,不仅增大了传热热阻,而且会增大 烟气的流动阻力,严重会导致引风机压头不足而被迫减少锅炉出力,从而降低锅炉的经济指标。此外,出于环保的需要,为了减少灰尘的排放量,大型燃煤锅炉通常在尾部烟道后安装除尘器。较低的排烟温度会导致电除尘器和布袋除尘器运行异常,不仅会降低除尘效率,而且危及锅炉的运行。
3.2选择合理的过量空气系数
保证燃料稳定燃烧、减少锅炉的排烟热损失及机械不完全燃烧是过量空气系数的选取的基本原则。对于燃煤锅炉来说,由于它的燃料的着火和燃尽过程比较困难,提供较大量的过热空气系数可以帮助燃煤燃尽,提高锅炉的热效率,所以燃煤锅炉中的过量空气系数通常较大。过大的过量空气系数虽然会在范围内可以明显减少机械不完全燃烧热损失,但会增加排烟量和降低排烟温度从而增加排烟热损失,如果的增加量大于减少量,就会减少锅炉的热效率。此外对于采用了SNCR(非选择性还原脱硝)技术的燃煤锅炉,为了保证炉膛内不同的燃烧区域温度控制在900℃和1100℃的较佳燃烧温度范围内,应根据实际的运行情况,合理调配的一次风、二次风、ROFA风和SOFA风,在满足达到较高脱硝效率的情况下,选择对锅炉机组热损失较小、效率较高的过量空气系数。
锅炉设备的热效率是人们的对象,都在想方设法提升锅炉在燃煤时对热能的转化效率,这样做的目的就在于的降低资源和能源的消耗与浪费,提供其合理的使用率,并且减少烟气的排放,降低对周边环境的污染程度。本文主要介绍了影响热效率的主要因素,并提出相应的具体策略加以应对,希望能够为锅炉设备的使用和维护工作提供一些可行性和合理化的建议,促进热效率提升。