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什么是鍋爐熱效率？如何計算？影響鍋爐熱效率的因素有哪些？如何調(diào)整？

發(fā)布時間：2023-11-23

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一、鍋爐熱效率的內(nèi)容

鍋爐的熱效率是指燃料送入的熱量中有效熱量所占的百分?jǐn)?shù)。現(xiàn)代大型鍋爐的熱效率在90%左右。


　　是指鍋爐或有機(jī)熱載體爐在熱交接過程中，被水、蒸汽或?qū)嵊退盏臒崃浚歼M(jìn)入鍋爐的燃料完全燃燒所放出的熱量的百分?jǐn)?shù)。


　　被鍋爐吸收的熱量（有效利用熱量）


　　燃料完全燃燒放出的熱量


提高鍋爐熱效率就是增加有效利用熱量，減少鍋爐各項熱損失，其中重點是降低鍋爐排煙熱損失和機(jī)械未完全燃燒損失。


　　（1）降低鍋爐排煙熱損失。


　　1）降低空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率，特別是回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率。


　　2）嚴(yán)格控制鍋爐鍋水水質(zhì)指標(biāo)，當(dāng)水冷壁管內(nèi)含垢量達(dá)到400mg/m 時，應(yīng)及時酸洗。


　　3）盡量燃用含硫量低的高質(zhì)量煤，降低空氣預(yù)熱器入口空氣溫度，現(xiàn)代大容量發(fā)電鍋爐均裝有空氣預(yù)熱器，防止空氣預(yù)熱器冷前端受熱面上結(jié)露，導(dǎo)致空氣預(yù)熱器低溫腐蝕。采用提高空氣預(yù)熱器入口空氣溫度，增大鍋爐排煙溫度（排煙熱損失增加）的方法，延長空氣預(yù)熱器使用壽命。


　　（2）降低機(jī)械未完全燃燒熱損失。


　　1）根據(jù)鍋爐負(fù)荷及時間調(diào)整燃燒工況，合理配風(fēng)，盡可能降低爐膛火焰中心位置，讓煤在爐膛內(nèi)充分燃燒。


　　2）根據(jù)原煤揮發(fā)分及時間調(diào)整給煤量，使煤量維持較佳值。


　　（3）降低鍋爐的散熱損失，主要加強(qiáng)鍋爐管道及本體保溫層的維護(hù)和檢修。




鍋爐熱效率計算



       以1噸鍋爐為例，鍋爐產(chǎn)熱量為60萬大卡/小時，天然氣熱值為8600大卡/小時。


         （1）60萬大卡/小時÷8600大卡/標(biāo)準(zhǔn)立方米÷100%≈69.76標(biāo)準(zhǔn)立方米


即鍋爐在能量轉(zhuǎn)換100%熱效率的情況下，燃燒機(jī)燃燒69.76標(biāo)準(zhǔn)立方米的天然氣即可產(chǎn)生60萬大卡/小時的熱量，即 可滿足1噸鍋爐的運行需求。


         （2）60萬大卡/小時÷8600大卡/標(biāo)準(zhǔn)立方米÷92%≈75.83標(biāo)準(zhǔn)立方米


即鍋爐在能量轉(zhuǎn)換92%熱效率的情況下，燃燒機(jī)燃燒75.83標(biāo)準(zhǔn)立方米的天然氣即可產(chǎn)生60萬大卡/小時的熱量，即可滿足1噸鍋爐的運行需求。


        （3）60萬大卡/小時÷8600大卡/標(biāo)準(zhǔn)立方米÷96%≈72.67標(biāo)準(zhǔn)立方米

即鍋爐在能量轉(zhuǎn)換96%熱效率的情況下，燃燒機(jī)燃燒72.67標(biāo)準(zhǔn)立方米的天然氣即可產(chǎn)生60萬大卡/小時的熱量，即可滿足1噸鍋爐的運行需求。

鍋爐熱效率越高，燃?xì)夂牧吭降汀?/p>

二、鍋爐熱效率的影響因素及措施

對于大容量電站鍋爐，可燃性氣體未完全燃燒熱損失已相當(dāng)小，只要鍋爐不出現(xiàn)嚴(yán)重缺風(fēng)運行的異常工況，降低這項損失的可能性不大，在鍋爐運行中，其本體的散熱面積和保溫條件已經(jīng)定型，從運行角度去降低鍋爐散熱損失也不大可能，灰渣物理熱損失所占比例相對很小，其值不大，通過運行降低這項損失的手段不多。

由此可見，排煙熱損失，固體未完全燃燒熱損失在鍋爐各項熱損失中所占比例較大，實際運行中其變化也較大，因此盡力降低這兩項損失是提高鍋爐熱經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。

提高鍋爐熱效率就是增加有效利用熱量，減少鍋爐各項熱損失，其中重點是降低鍋爐排煙熱損失和機(jī)械未完全燃燒損失。

一、降低排煙熱損失


1.防止受熱面結(jié)渣和積灰 2.合理運行煤粉燃燒器  3. 注意給水溫度的影響 4.避免進(jìn)入鍋爐風(fēng)量過大 5. 注意制粉系統(tǒng)運行的影響 
1）對中間儲倉式制粉系統(tǒng)， 運行中應(yīng)注意減小三次風(fēng)量。三次風(fēng)一般設(shè)計布置在燃燒器的較上層，由于三次風(fēng)的風(fēng)溫不高，并含有一定煤粉，三次風(fēng)的噴入會推遲燃燒，使火焰中心提高，從而提高排煙溫度。2）運行中，合理調(diào)整制粉系統(tǒng)，保證合格的煤粉細(xì)度，提高各分離元件的分離效率，盡量減小三次風(fēng)的含粉量，有利于保持爐內(nèi)正常的火焰中心不使其抬高。

二、減少固體未完全燃燒熱損失


1.合理調(diào)整煤粉細(xì)度 煤粉細(xì)度是影響灰渣可燃物的主要因素之一，理論上，煤粉越細(xì)，燃燒后的可燃物越少，有利于提高燃燒經(jīng)濟(jì)性，但煤粉越細(xì)， 受熱面越易粘灰，影響傳熱效率，增大制粉電耗，但是煤粉過粗炭顆粒大，很難完全燃燒，飛灰可燃物含量將會大幅度升高，所以應(yīng)選擇合理的煤粉細(xì)度值來降低固體未完全燃燒熱損失。 


2.控制適量的過量空氣系數(shù) 炭顆粒的完全燃燒需要與足夠的氧氣進(jìn)行混合，送入爐內(nèi)的空氣量不足，不但會產(chǎn)生不完全燃燒氣體，還會使炭顆粒燃燒不完全，但空氣量過大，又會使?fàn)t膛溫度下降，影響完全燃燒 ，因而過量空氣系數(shù)過大或過小均對炭顆粒的完全燃燒不利，應(yīng)通過燃燒調(diào)整試驗確定合適的過量空氣系數(shù)。 
3.加強(qiáng)燃燒調(diào)整 
爐膛內(nèi)燃料燃燒的好壞，爐膛溫度的高低，煤粉進(jìn)入爐膛時著火的難易，對飛灰及灰渣可燃物的含量有直接影響，爐膛內(nèi)燃燒工況不好，就不會有較高的爐膛溫度，煤粉進(jìn)入爐膛后，就沒有足夠的熱量預(yù)熱和點燃，必將推遲燃燒，增加飛灰含炭量，要使?fàn)t膛內(nèi)燃燒工況正常，需對燃燒器的風(fēng)率配比，一次風(fēng)粉濃度及風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，掌握燃燒器特性，使鍋爐處于較佳燃燒工況下，重視燃燒工況的調(diào)整是減少固體未完全燃燒熱損失的重要方面。

三、保證鍋爐的燃煤質(zhì)量

燃煤的組成成分對提高燃燒速度和燃燒完全程度的影響很大，揮發(fā)份多的煤易著火燃燒，揮發(fā)份少的煤著火困難且不易燃燒完全，煤中的灰份多會阻礙可燃質(zhì)與氧氣的接觸，使炭粒不易燃燒完全，影響鍋爐熱效率，煤中灰的組成成分不同還直接影響灰熔點的高低，對受熱面的結(jié)渣，積灰和磨損都有影響，而煤中水分過多也不利于燃燒，使著火困難，并降低燃燒溫度，還會使煙氣體積增大而降低鍋爐效率。

四、減少汽水損失


鍋爐的汽水損失，除了檢修質(zhì)量不高造成的跑，冒，滴，漏外，主要是鍋爐運行中排污和疏水造成的。因此應(yīng)從以下方面減小汽水損失 ：1）保證鍋爐的給水品質(zhì)，鍋爐的給水品質(zhì)高，在鍋爐設(shè)計的鍋水濃縮倍率下，排污率減小。 2）提高汽水分離裝置的安裝和檢修質(zhì)量，提高汽水分離效果。3）運行中保持鍋爐負(fù)荷，水位，汽壓等參數(shù)穩(wěn)定，使鍋爐汽水分離裝置在正常情況下運行。 4）在鍋爐啟停和異常情況下，及時合理的開啟和關(guān)閉疏水，運行中認(rèn)真檢查疏水門，排污門有無泄漏，及時處理，減少不必要的熱量損失。