如何提高锅炉热效率？

对于大容量电站锅炉，可燃性气体未完全燃烧热损失已相当小，只要锅炉不出现严重缺风运行的异常工况，降低这项损失的可能性不大，在锅炉运行中，其本体的散热面积和保温条件已经定型，从运行角度去降低锅炉散热损失也不大可能，灰渣物理热损失所占比例相对很小，其值不大，通过运行降低这项损失的手段不多，由此可见，排烟热损失，固体未完全燃烧热损失在锅炉各项热损失中所占比例较大，实际运行中其变化也较大，因此尽力降低这两项损失是提高锅炉热经济性的关键。

提高锅炉热效率就是增加有效利用热量，减少锅炉各项热损失，其中重点是降低锅炉排烟热损失和机械未完全燃烧损失。

1.降低排烟热损失

1.1 防止受热面结渣和积灰 

由于溶渣和灰的传热系数很小，锅炉受热面结渣积灰会增加受热面的热阻，同样大的锅炉受热面积，如果结渣积灰，传给工质的热量将大幅度减小，会提高炉内和各段烟温，从而使排烟温度升高，运行中，合理调整风，粉配合，调整风速风率，避免煤粉刷墙，防止炉膛局部温度过高，均可有效的防止飞灰粘结到受热面上形成结渣，运行中应定期进行受热面吹灰和及时除渣，可减轻和防止积灰，结焦，保持排烟温度正常。 

1.2 合理运行煤粉燃烧器 

大容量锅炉的燃烧器一次风喷口沿炉膛高度布置有数层，当锅炉减负荷或变工况运行时，合理的投停不同层次的燃烧器，会对排烟温度有所影响，在锅炉各运行参数正常的情况下，一般应投用下层燃烧器，以降低炉膛出口温度和排烟温度。

1.3 注意给水温度的影响 

锅炉给水温度降低会使省煤器传热温差增大，省煤器吸热量将增加，在燃料量不变时排烟温度会降低，但在保持锅炉蒸发量不变时，蒸发受热面所需热量增大，就需增加燃料量，使锅炉各部烟温回升，这样排烟温度受给水温度下降和燃料量增加两方面影响，一般情况下保持锅炉负荷不变，排烟温度会降低，但利用降低给水温度来降低排烟温度不可取，会因汽机抽汽量减小使电厂热经济性降低。

 

1.4 避免进入锅炉风量过大 

锅炉生成烟气量的大小，主要取决于炉内过量空气系数及锅炉的漏风量，锅炉安装和检修质量高，可以减少漏风量，但是送入炉膛有组织的总风量却和锅炉燃料燃烧有直接关系，在满足燃烧正常的条件下，应尽量减少送入锅炉的过剩空气量，过大的过量空气系数，既不利于锅炉燃烧，也会增加排烟量使锅炉效率降低，正确监视分析锅炉氧量表和风压表，是合理配风的基础。 

1.5 注意制粉系统运行的影响 

1）对中间储仓式制粉系统， 运行中应注意减小三次风量。三次风一般设计布置在燃烧器的最上层，由于三次风的风温不高，并含有一定煤粉，三次风的喷入会推迟燃烧，使火焰中心提高，从而提高排烟温度。

2）运行中，合理调整制粉系统，保证合格的煤粉细度，提高各分离元件的分离效率，尽量减小三次风的含粉量，有利于保持炉内正常的火焰中心不使其抬高。

2.减少固体未完全燃烧热损失

2.1 合理调整煤粉细度 

煤粉细度是影响灰渣可燃物的主要因素之一，理论上，煤粉越细，燃烧后的可燃物越少，有利于提高燃烧经济性，但煤粉越细， 

受热面越易粘灰，影响传热效率，增大制粉电耗，但是煤粉过粗 

炭颗粒大，很难完全燃烧，飞灰可燃物含量将会大大升高，所以应选择合理的煤粉细度值来降低固体未完全燃烧热损失。 

2.2 控制适量的过量空气系数 

炭颗粒的完全燃烧需要与足够的氧气进行混合，送入炉内的空气量不足，不但会产生不完全燃烧气体，还会使炭颗粒燃烧不完全，但空气量过大，又会使炉膛温度下降，影响完全燃烧 

因而过量空气系数过大或过小均对炭颗粒的完全燃烧不利，应通过燃烧调整试验确定合适的过量空气系数。 

2.3 加强燃烧调整 

炉膛内燃料燃烧的好坏，炉膛温度的高低，煤粉进入炉膛时着火的难易，对飞灰及灰渣可燃物的含量有直接影响，炉膛内燃烧工况不好，就不会有较高的炉膛温度，煤粉进入炉膛后，就没有足够的热量预热和点燃，必将推迟燃烧，增加飞灰含炭量，要使炉膛内燃烧工况正常，需对燃烧器的风率配比，一次风粉浓度及风量进行调整，掌握燃烧器特性，使锅炉处于最佳燃烧工况下，重视燃烧工况的调整是减少固体未完全燃烧热损失的重要方面。

3.保证锅炉的燃煤质量

燃煤的组成成分对提高燃烧速度和燃烧完全程度的影响很大，挥发份多的煤易着火燃烧，挥发份少的煤着火困难且不易燃烧完全，煤中的灰份多会阻碍可燃质与氧气的接触，使炭粒不易燃烧完全，影响锅炉热效率，煤中灰的组成成分不同还直接影响灰熔点的高低，对受热面的结渣，积灰和磨损都有影响，而煤中水分过多也不利于燃烧，使着火困难，并降低燃烧温度，还会使烟气体积增大而降低锅炉效率。而在设计中，燃用不同煤种的锅炉，其炉膛的结构形状和大小，受热面的布置方式及受热面积大小不同，采用的燃烧设备，制粉系统的形式和布置方式也不一样，配备的辅机容量，台数与设计煤种紧密相关，因此保证燃用设计煤种是锅炉安全经济运行的关键。 

4.减少汽水损失

锅炉的汽水损失，除了检修质量不高造成的跑，冒，滴，漏外，主要是锅炉运行中排污和疏水造成的。 

因此应从以下方面减小汽水损失 

1）保证锅炉的给水品质，锅炉的给水品质高，在锅炉设计的锅水浓缩倍率下，排污率减小。 

2）提高汽水分离装置的安装和检修质量，提高汽水分离效果， 

3）运行中保持锅炉负荷，水位，汽压等参数稳定，使锅炉汽水分离装置在正常情况下运行。 

4）在锅炉启停和异常情况下，及时合理的开启和关闭疏水，运行中认真检查疏水门，排污门有无泄漏，及时处理，减少不必要的热量损失。

锅炉排烟温度升高一般是什么原因造成的？

⑴受热面积灰、结渣。

⑵过剩空气系数过大。

⑶漏风系数过大。

⑷给水温度下降。

⑸燃料中的水分增加。

⑹锅炉负荷增加。

⑺燃料品种变差。

⑻制粉系统的运行方式不合理。

1、降低锅炉排烟热损失

（1）降低空气预热器的漏风率，特别是回转式空气预热器。

（2）严格控制锅炉锅水水质指标，当水冷壁管内含垢量达到400mg/m2，应及时酸洗。

（3）尽量燃用含硫量低的优质煤，降低空气预热器入口空气温度，现代大容量发电锅炉均装有空气加热器，防止空气预热器冷端受热面上结露，导致空气预热器低温腐蚀，采用提高空预器入口空气温度增大锅炉排烟温度（排烟热损失增加），换取延长空预器使用寿命。

2、降低机械未完全燃烧热损失

（1）根据锅炉负荷及时间调整燃烧工况，合理配风一次风携带煤粉，二次风混合搅拌，尽可能降低炉膛火焰中心位置，让煤粉在炉膛内充分燃烧。

（2）根据原煤挥发分及时调整粗粉分离器调整挡板，使煤粉细度维持最佳值。

表1温差及散热密度的允许值

锅炉容量 位置	220t/h及以下	220t/h以上
室内布置	Dt≯30℃ q≤350W/m2	Dt≯25℃ q≤290W/m2
室外布置	Dt≯25℃ q≤350W/m2	Dt≯20℃ q≤290W/m2
注：1、室外布置包括露天，半露天锅炉。 2、Dt为炉墙外表面温度与环境温度的温差，环境温度指距被测表面1m处的空气温度。

3、降低锅炉的散热损失

主要加强锅炉管道及本体保温层的维护和检修，按DL./T638－1997火电厂锅炉炉膛检修工艺规程验收。

（1）温差Dt及散热密度q的验收，应同时满足表1的规定。

（2）粉尘含量不大于每标准立方米10mg。

所以要想节约燃料，提高锅炉的热效率，就要采取相应的措施，而常见的措施主要有：

1）采用烟气余热回收技术，降低排烟损失

影响排烟热损失的主要因素是排烟温度。排烟温度越高，排烟热损失就越大。目前，新建的锅炉出厂时多数都配有烟气余热回收装置，如省煤器、半冷凝或全冷凝式烟气余热回收器，这些措施都能有效降低排烟温度，提高锅炉的热效率。

2）合理控制空燃比，优化燃烧，减少不完全燃烧损失和排烟热损失

过剩空气系数过高时，相当于吸入了多余的冷空气进入炉膛，这部分多余的冷空气未参与燃烧，而是被加热后白白排放掉，排烟热损失增大；如进入炉膛的冷空气继续增大，超过一定限度，炉膛温度会降低，也会造成不完全燃烧损失增大。

过剩空气系数过低时，由于燃料得不到足够的氧气而不能完全燃烧，造成不完全燃烧损失增大。而长期严重的不完全燃烧，将导致锅炉受热面积碳，影响换热效率，排烟损失持续增大。因此，合理控制空燃比，尽量降低排烟热损失q2和不完全燃烧损失q3，是锅炉热效率提升的另一关键点。

3）严格控制锅炉水质，科学管控水垢

锅炉给水中都会含有各种杂质及钙、镁等结垢物质，锅炉不可避免会结垢。水垢的导热系数很低，所以一旦受热面结垢，由于热阻增大，锅炉排烟温度就会上升，排烟热损失就会增大。测试数据表明，锅炉受热面上结1mm水垢，排烟热损失会增加约2%～4%，锅炉受热面结垢越厚，热阻越大，锅炉热效率就会下降越多。

锅炉结垢不仅降低了锅炉热效率，而且使锅炉受热面壁温升高，造成受热面损伤，甚至造成锅炉爆炸事故。所以，采用优质的软水处理装置，严格按照流程运行锅炉给水软化处理装置，控制锅炉给水水质，可延缓水垢形成。同时，对锅炉水垢进行实时管控，掌握锅炉水垢状况，必要时进行水垢清理也非常重要。

4）加强保温、防止跑冒滴漏，减少散热损失 

由于锅炉本体、汽水热力管道系统的温度总比锅炉房内的空气温度高，部分热量会以辐射和对流方式向周围空气散失，成为锅炉的散热损失。因此，锅炉及热力管道系统的保温层破损或发现跑冒滴漏时，应及时修复，减少散热损失。

国外经验分享 ：

目前国外锅炉提高实际运行热效率的措施通常包括：

1）大量采用冷凝或半冷凝技术回收烟气余热，从而大幅降低排烟温度，将排烟热损失降至最低。

2）采用燃烧智能管控装置，根据对烟气成分的持续监测，自动调整燃烧空燃比，确保空燃比始终保持最优状态，从而基本避免不完全燃烧热损失，并持续降低排烟热损失。

3）采用物联网技术监管在线锅炉水垢状况，科学指导水质管控和除垢。

提高锅炉效率的手段：

锅炉计算热效率的方法中，减小锅炉各项热埙失，提高可利用有效热量，是提高锅炉燃烧效率的唯一途径。对于大容量锅炉，可燃气体(化学)未完全燃烧热埙失已相当小，锅炉本体的散热面积和保温条件已定型，降低锅炉散热埙失也不可能。灰渣物理热埙失所占比例相对甚小，降低这项埙失手段不多。因此只有排烟热埙失、固体(机械)未完全燃烧热埙失在锅炉各项热埙失中所占比例较大，是提高锅炉热经济性的潜力所在。

一、降低排烟热埙失

锅炉排烟温度是反映锅炉设计、运行状况及设备健康水平的综合性参数。在锅炉运行中，操作不当引起排烟温度升高或排烟量增大都会增加排烟热埙失，使锅炉热效率下降。

二、减少固体(机械)未完全燃烧热埙失

固体(机械)未完全燃烧热埙失的大小主要取决于飞灰和灰渣中含碳量。在固态排渣煤粉炉中，飞灰占总灰量的比例相当大，设法降低飞灰中的含碳量尤其重要。

三、保证锅炉燃煤质量

燃煤成分对提高燃烧速度和燃烧完全程度影响很大。挥发分多的煤易着火燃烧，挥发分少的煤着火困难且不易燃烧完全。

四、减少汽水埙失

锅炉的汽水埙失，除了检修质量不高造成的跑，冒，滴，漏，主要是锅炉运行中排污和疏水造成的。

五、坚持锅炉小指标监督管理

锅炉各项经济小指标监督管理是提高锅炉运行经济性、节约能源的重要手段。与锅炉热效率有关的经济小指标有排烟温度、烟气氧量值、一氧化碳值、飞灰可燃物含量、炉渣可燃物等。

降低排烟热埙失：

1.防止受热面结渣和积灰

由于熔渣和灰的传热系数很小，锅炉受热面结渣和积灰，会增加受热面的热阻。同样大的锅炉受热面积，如果结渣和积灰，传给工质的热量将大幅度减少，会提高炉内和各段烟温，从而使排烟温度升高。运行中，合理调整风、粉配合，调整风速和风率，避免煤粉刷墙，防止炉膛局部温度过高，均可有效地防止飞灰黏结到受热面上形成结渣。在锅炉运行中应定期进行受热面吹灰和及时除渣，可减轻和防止积灰，结焦，从而保持排烟温度正常。

2.合理运行煤粉燃烧器

大容量锅炉的燃烧器一次风粉喷口沿炉膛高度布置有数层，当锅炉减负荷或变负荷运行时，根据锅炉的运行状况，合理地投停不同层次的燃烧器，会对排烟温度有所影响，在锅炉各运行参数正常的情况下，一般应投用下层燃烧器，这样可使炉膛出口温度及排烟温度保持正常。

3.控制送风机入口空气温度

锅炉运行中，送风机入口空气温度高于设计值时，会减少空气预热器的传热温压，使传热量减小，排烟温度升高，当送风机入口风温升高较多时，空气预热器出口风温也会有所升高，虽然可以提高炉内理论燃烧温度水平，燃烧的经济效果提高，但也会使炉内烟气温度上升，导致排烟温度升高。锅炉在夏季取用炉顶空气时，送风机入口空气温度可能会高于设计值，从而造成排烟温度升高，运行中应分析入炉空气温度升高与排烟温度升高对锅炉热经济性的影响，设法进行调整控制。

4.注意给水温度的影响

锅炉给水温度降低会使省煤器传热温压增大，省煤器吸热量将增加，在燃料量不变时排烟温度会降低。但是，如果保持锅炉蒸发量不变，由于省煤器出口水温有所下降，蒸发受热面所需热量增大，就需增加燃料量，使锅炉各部烟温回升。这样，排烟温度同时受给水温度下降和燃料量增加两方面的影响。一般情况下，如果保持锅炉负荷不变，排烟温度将会降低。但利用降低给水温度来降低排烟温度的方法并不可取，因为降低排烟温度虽然有可能使锅炉效率提高，但由于汽轮机抽汽量减少，电厂的热经济性将会降低。

5.避免入炉风量过大

锅炉燃烧生成的烟气量的大小，主要取决于炉内过量空气系数及锅炉的漏风量。锅炉安装和检修质量高，可以减少漏风量。但是送入炉膛有组织的总风量却和锅炉燃料燃烧有直接关系。在满足燃烧正常的条件下，应尽量减少送入锅炉的过剩空气量。过大的过量空气系数，既不利于锅炉燃烧，也会增加排烟量而使锅炉效率降低。大容量锅炉大部分都装有氧量表和风量表，正确监视和分析这些表计，是合理用风的基础。

6.注意制粉系统运行的影响

(1)对中间储仓式制粉系统，运行中应注意减少三次风量。三次风一般设计布置在燃烧器的最上层，由于三次风的风温不高，并含有一定煤粉，三次风的喷入会推迟燃烧，并使火焰中心提高，从而提高排烟温度。

(2)运行中，合理调整制粉系统，保证合格的煤粉细度，提高各分离元件的分离效率，尽量减少三次风的含粉量，有利于保持炉内正常的火焰中心而不使其抬高。

应该知道，降低锅炉排烟温度不是无限的，是相对设计值而言的，只能在运行调整的可行范围内进行。排烟温度过低，会导致空气预热器结露，积灰和腐蚀，同样会影响锅炉安全运行。

减少固体(机械)未完全燃烧热埙失：

固体(机械)未完全燃烧热埙失的大小主要取决于飞灰和灰渣中的含碳量。在固态排渣煤粉炉中，飞灰占总灰量的比例相当大，设法降低飞灰中的含碳量尤其重要。降低飞灰及灰渣中的含碳量可以从以下几方面考虑。

1.合理调整煤粉细度

煤粉细度是影响灰渣可燃物的主要因素之一。对于不同的燃煤煤种，其合理的煤粉细度也不同。理论上讲，煤粉越细，燃烧后的可燃物越少，有利于提高燃烧经济性。但煤粉越细，受热面越容易粘灰，影响其传热率，而且制粉系统电耗升高。但是煤粉越粗，炭颗粒大，很难完全燃烧，飞灰可燃物含量将大大升高。所以，应选择合理的煤粉细度值来降低固体(机械)未完全燃烧热埙失，以提高锅炉效率。

2.控制适量的过量空气系数

炭颗粒的完全燃烧需要与足够的氧气进行混合，送入炉内的空气量不足，不但会产生不完全燃烧气体，还会使炭颗粒燃烧不完全。但空气量过大，又会使炉膛温度下降，影响炭颗粒的完全燃烧。因而过量空气系数过大或过小均对炭颗粒的完全燃烧不利。合理的过量空气系数应通过燃烧调整确定。

3.重视燃烧调整

锅炉炉膛内燃料燃烧的好坏，炉膛温度的高低，煤粉进入炉膛时着火的难易，对飞灰及灰渣可燃物的含量有着直接的影响。炉膛内的燃烧工况不好，就不会有较高的炉膛温度。煤粉进入炉膛后，没有足够的热量预热和点燃，必将推迟燃烧，增加飞灰的含碳量。要使炉膛内燃烧工况正常，为煤粉创造较好的着火条件，需对燃烧器的风率配比，一次风粉浓度及风量进行调整，周围掌握燃烧器的特性，使锅炉燃烧处于最佳状态。所以说，重视燃烧工况的科学调整是减少固体(机械)未完全燃烧热埙失很重要的方面。

减少汽水埙失：

锅炉的汽水埙失，除了由于检修质量不高造成的跑，冒，滴，漏之外，主要是锅炉运行中排污和疏水造成的，

减少排污热埙失可以从下面几方面考虑：

1.保证锅炉的给水品质。锅炉给水品质高，在锅炉设计的锅水浓缩倍率下，排污率减小。

2.提高汽水分离装置的安装和检修质量，提高汽水分离效率，在较高的锅水浓度下获得较高的蒸汽品质，从而减少排污率。

3.运行中保持锅炉负荷、水位、汽压等参数稳定，使锅炉汽水分离装置在正常情况下运行。

锅炉疏水一般在启停和异常情况下进行，及时合理的开启和关闭疏水可以减少热量埙失。疏水门、排污门都有可能泄漏，在锅炉运行中应认真检查其泄漏，及时处理，以免造成不必要的热量损失。