对于电厂锅炉效率下降的原因浅析

对于电厂锅炉效率下降的原因浅析

摘要：电厂锅炉效率的下降直接导致电厂效益的下降。本文认为只有深入分析影响电厂锅炉效率的原因，才能从根本上找出提高发电效率的方法，从而提高电厂的效益。

关键词：锅炉 效率 热量 散失

锅炉机组效率的提高一般从以下两个方面着手：第一，调整锅炉的运行，尽量减少各种不必要的损失；第二，提高蒸汽参数，降低排污量和减温水量。对燃烧的调整就是为了提高锅炉在燃烧过程中的稳定性、经济性、降低锅炉结焦率、减少油垢积结和腐蚀、防止金属因过热而导致的性能下降。总之，锅炉热效率的高低主要取决于燃料燃烧损失的多寡。本文主要从灰渣物理损失的热量、散热损失的热、机械未完全燃烧损失的热量、化学未完全燃烧损失的热量、排烟损失的热量、其它因素这六个方面来分析电厂锅炉效率的下降的原因。

1 灰渣物理热损失的热量

灰渣物理热损失是指锅炉将其废渣排出炉外造成的热量损失。具体来讲，锅炉中的一些灰渣具有一定的温度，它携带的相当一部分热量，这部分热量将随着灰渣的提出而损失。影响灰渣物理热量损失的多寡主要取决于排渣数量的多寡和灰渣温度的高低。由于电厂锅炉的燃烧物多为固态煤炭，灰渣量大所以灰渣物理损失是我们必须考虑的一个方面。除此之外，锅炉的排渣方式的不同也会导致锅炉热量损失不同。一般而言，普通电厂的灰渣物理热损失是比较少的，做回收利用的价值不是很大，但是，就以煤矸石为主燃料的电厂而言，其发热值非常低，灰渣量却非常大。因此，产生的灰渣物理热损失相对较高，必须做回收利用处理。

2 散热损失的热量

散热损失是指锅炉在运行中，由于各部分的炉壁、联箱、汽水管道和其他附件等的温度高于外界温度而发散到空气中去的那部分热量。在锅炉运行时由于锅炉的发热量远高于周围空气温度，因此，必然存在相当部分的热量散失。而影响这种散热损失的主要原因有锅炉本身燃烧所必须的发热量、锅炉外表面积的大小、炉壁的构造、锅炉管道的保温损失以及水冷壁的厚薄等。例如，如果外界的温度过低且空气流动较快，会大大加速热量的流失，锅炉管道的过度暴露也会造成大量的热量散失。

3 机械未完全燃烧损失的热量

机械未完全燃烧热损失是指炉灰中含有未燃尽的碳原料所造成的热量损失。造成这种现象的原因主要是当释放炉烟时，由炉烟所携带出的飞灰以及当炉底捐出的废渣时的残余碳所造成的。

影响此项损失的因素主要可以分为两个方面，一方面归结于煤质特性，包括燃煤挥发、煤粉细度、燃煤灰分、燃煤水分、燃烧方式等。例如，如果燃煤水分较多时，煤粉着火推迟，火焰上移，挥发的热量就小，煤粉细度提高可以使煤粉从燃烧开始就有更加充分的氧量供应，煤粉的燃烧程度增加自然会提高锅炉效率。另一方面包括风煤配比量、机组负荷程度、过量空气系数、炉膛结构、锅炉负荷量、炉内空气动力情况以及运行操作规范等。例如，如果锅炉内的压力负荷过高，则会导致煤粉在炉内停留的时间较短，很难充分燃烧，但是锅炉内的压力负荷较低时，则会导致煤粉燃烧缓慢，使得机戒未完全燃烧热损失增加。

4 化学未完全燃烧损失的热量

化学不完全燃烧热损失是排烟系统中由于部分可燃气体（氢气、甲烷、一氧化碳等）未完全燃烧的被炉烟所带走的那部分热量。影响化学不完全燃烧热损失的主要有以下几个方面的原因：燃料的挥发分、炉膛温度、燃料与空气混合情况、炉膛结构、炉内过量空气系数等等。

例如，如果过量空气系数过小，氧气不足，会致使部分可燃气体不能达到充分燃烧而导致热量没有充分释放，过量空气系数过大，又会使炉内温降低。一般来说，燃用过程中挥发分率较高的燃料，锅炉内的可燃气体会增多，从而更有可能出现不完全燃烧的情况。特别是在燃用挥发分率较高的燃料，在炉膛温度较低，燃料和空气结合不良的情况下，势必会使燃烧反应能力下降，导致可燃气体得不到充分的氧气供给，从而使化学未完全燃烧损失大大增加。当锅炉内的空气动力情况不良，火焰不能有效地填满整个炉膛时，化学未完全燃烧损失的情况也会增加。锅炉低负荷下运行时，炉内温度较低，燃烧稳定性不能保证，使化学未完全燃烧损失上升。

5 排烟损失的热量

在锅炉热量损失的各项中，排烟热量损失是最主要的。这是由于燃烧组织比例不合适、煤质的普遍下降等因素使许多锅炉排烟温度经常处于超过设计值的水平运行。

具本来讲，排烟损失的主要影响因素是炉内过量空气、排烟温度、受热面积灰和结焦、锅炉漏风量、环境温度有等等。总的来讲，炉内过量空气系数越大、排烟温度越高、漏风量越多，则造成的排烟损失热量也会越高。锅炉出品的空气

系数过小或过大都会侃锅炉的发热量降低，锅炉内及锅各处的漏风点都会使排烟处的空气系数增加，这样就会加大对吸风机的电耗和增加排烟损失。而且，如果不能充分燃烧，锅炉内的漏风也会导致燃烧率的下降。此外，锅炉在运行过程中，当受热面有结焦、结垢、积灰等现象发生时，会减弱传弱，从而排烟损失也会增加。

6 其它因素

除了以上五点原因，影响锅炉效率的因素还有二次风挡板及油配风、锅炉效率、锅炉负荷等等因素

依据稳定燃烧的经验，二次风挡板及油配风，必须精心调整煤粉分配挡板，力求保持适当的含氧量和火焰中心高度，如果分配不当，则会导致炉内含氧量示够充分和火焰中心高度下降。据测算，含氧量可以在增大至3.26%时，锅炉效率可以进一步提高一个百分点，此时飞灰含碳量可同时下降2%左右，因此氧量因素，也是一个主要因素，保持适当的氧量，可以大大改善锅炉的燃烧状况。

对于锅炉效率来说，锅炉的设计应该从热量损失的角度来考虑，尽可能的减少锅炉与空间的接触面，适当的增加锅炉的厚度当燃用较好的媒质时锅炉燃烧稳定。此外，对锅炉的密封性的掌控也非常重要，如果氧量过高则会导致过度燃烧从而使燃料的使用量增大，如果密封性不好则会造成燃烧不充分。

在详细分析了影响电厂锅炉效率的原因分析后，我们可以采取相应的技术措施如调整炉膛含氧在规定的范围内，要维持足够高的炉温，保证足够的燃烧时间，要保证燃料与空气的良好混合，降低制粉系统及本体、烟道的漏风。这样才能真正有效提高电厂的锅炉效率。

参考文献：

[1]王春昌. 锅炉漏风对排烟温度及排烟损失的影响[J]. 热力发电,2007(8).

[2]吴海姬、张蕾、徐治皋. 锅炉运行氧量对锅炉效率影响的定量分析[J]. 锅炉技术,2009(11).

[3]刘业辉. 化调整制粉系统提高锅炉效率[J]. 广东科技,2009(6).

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。