淺談燃煤鍋爐的節能設計

西部建筑抗震勘察設計研究院

李健

    我國北方大部分地區，冬季寒冷漫長，造成冬季供暖必不可少。而我國自然能源的特點是富煤、貧油、少氣，這一特點決定了我國大部分地區采用的是以煤炭為主的鍋爐房供暖，耗煤量的多少對提高燃煤鍋爐房的供熱效率，降低成本具有至關重要的作用。在當前國家大力提倡節能減排的環境下，燃煤鍋爐的實際運行是否高效節能運行和鍋爐房及其相關設計是否合理密切相關，以下對燃煤鍋爐的易產生損耗的幾個方面進行探討。

一、鍋爐的燃燒形式

    目前，大部分燃煤鍋爐都是層狀燃燒鍋爐，而對應的爐排形式以鏈條爐排居多，該種形式存在的也比較多，主要表現為鍋爐出力不足，耗煤高、效率低。燃煤在爐排方向依次完成燃料的預熱干燥、燃燒、燃燼的過程。如果燃料進入鍋爐不能夠及時預熱干燥，點火燃燒，在爐排速度不變的條件下，燃煤在爐內的有效停留時間及燃燒長度都將縮短，直接造成跑火現象，即燃燒不完全，灰渣含炭量高，該現象造成鍋爐效率下降，針對這種情況，若降低爐排速度速度而增加燃煤在爐內的停留時間又會使進入鍋爐的燃料量減少而影響鍋爐的出力效果。

    鏈條爐燃煤燃燒的過程中，燃煤一直處于單面點火狀態，從進入爐排到燃燼排出爐膛，燃煤在爐排上一直處于靜止狀態，造成其透氣性較差，并未進行充分燃燒。

    對于這種情況，可以采用以下幾種方法進行改進：

    1.在鏈條爐的形式下采用分層燃燒、復合燃燒等新技術。

    2.由于鏈條爐排對燃料的要求比較嚴格，對燃煤的顆粒度、水分、揮發性、發熱值等因素提高要求。

    3.為增大燃煤的透氣性，可將鏈條爐排改為往復推動爐排，使燃燒層和爐排之間有一個相對運動，為燃煤的充分燃燒創造了條件。

二、鍋爐的飛灰問題

    鍋爐長期使用固體燃料將造成鍋爐煙道長度方向存在大量積灰，如何使這些部分少積灰或不積灰，也是設計人員需要考慮的問題，設計者應對鍋爐飛灰的卸放給予足夠的重視，造成飛灰堆積主要是因為降落的飛灰不能及時卸放而長期積累的結果，而熱水鍋爐中還可能出現飛灰硬化，使其清除更加困難，在設計中，較大鍋爐可根據其煙氣流程對應鍋筒位置設置多個積灰點。對小型單層布置的鍋爐，只能通過勤清灰的方法來減少鍋爐飛灰的積存。

三、鍋爐附屬設置的設計

    鍋爐的鼓風機和引風機直接影響著鍋爐的出力和效率的大小，因此合理的選擇鍋爐的風機可以保證鍋爐的良好運行。燃煤如要充分的燃燒，首要條件是提供充足適量的空氣和保持一定的高溫環境。風機的過大和過小都會使鍋爐效率不高甚至破壞鍋爐正常運行。

    鼓風機風量小會使燃煤燃燒不充分，而風量過大不僅使風機本身功率加大，耗能量加大，同時風量過大，還會帶來部分低溫風，這些多余的低溫風不僅使爐膛溫度減弱，減弱燃料的燃燒，增加燃料預熱、反應的時間，甚至還會引起燃料的不完全燃燒。

    引風機的風量過大會使鍋爐煙道處于較大的負壓而難以控制，同時出現的漏風會使鍋爐傳熱溫差減小，排煙熱損失增大。

    實踐表明，對于鍋爐的鼓風機和引風機要具體情況具體分析，因為鍋爐廠對鍋爐本體以外的設備阻力如除塵器、煙道等都是大致估計，所以對所選的鼓風機和引風機的參數需進行復核計算，校驗是否滿足條件。

四、碎煤設施

    對燃煤鍋爐燃燒另一個較大的影響因素是煤的顆粒度大小，而對燃煤鍋爐系統所選擇的破碎設備直接影響著顆粒度的大小，設計中應根據機械化層燃爐的燃料機理對煤的力度進行控制，選擇合適的破碎設備。

小結

    燃煤鍋爐節能設計的核心是圍繞鍋爐燃燒系統來提高鍋爐的主機設備鍋爐的熱效率和能源的利用率來達到節能目的。目前在鍋爐的設計方面應充分使用一些新技術和新工藝，針對燃煤鍋爐的特殊位置做好節能設計，從而使供熱系統節能設計邁上一個新臺階。

參考文獻

1、新型節能鍋爐-水煤漿鍋爐，許衛清 《上海節能》2008 第2期

2、控制循環鍋爐原理特點及其控制，自云江，劉偉，《云南電力技術》2005年第4期。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)