解决锅炉煤耗偏高的措施

摘  要  中州铝热电分厂锅炉8实际煤耗一直存在比设计值偏高的问题，影响到运行的经济性和成本控制。本文通过分析计算，指出了煤耗偏高的原因，并提供了相应的解决方法。

关键词  锅炉；原煤；吨汽煤耗；经济性

锅炉燃煤消耗在热电厂总消耗中举足轻重。中州铝厂热电分厂1999年度成本分析显示，1999年分厂耗原煤198972吨，吨外供汽煤耗 150.2kg，折合吨汽成本23.15元，占分厂单位成本的47%；若吨汽煤耗下降1 kg，则分厂单位成本可下降0.3%。可见降低锅炉吨汽煤耗，对于降成本增效益具有十分重要的意义。

然而目前，锅炉煤耗还存在着明显偏高的现象。按设计煤种，产一吨蒸汽的煤耗应为113.47 kg，实际上1999年达到了126.43 kg，净高12.96 kg，相对偏高11.4%。这其中既有煤质因素，也有运行因素和管理因素，值得我们认真思考，拿出对策。作为抛砖引玉之举，本文剖析了各种影响因素，进行了粗略的估算，并针对性地提出了解决措施。

1  对引起煤耗偏高因素的分析与计算

通过分析热电厂实际运行状况，认为如下五个因素导致了锅炉吨汽煤耗偏高。

1.1      设计煤种与实际煤种的差异对煤耗的影响

为简便起见，我们将设计煤种与实际煤种指标参数对照列为表1。进厂煤由《中州铝厂质量年报》（1999年度）得来，入炉煤由《热电分厂技术月报》（1999年）得来。发热量计算公式采用资料1（18—19页）推荐的公式。

表1：

与锅炉煤耗关系最大的是应用基低位发热量Q^y_dw。表中可见，不论是设计煤种还是入厂煤、进炉煤，其理论计算的Q^y_dw与实测的Q^y_dw都非常吻合，但入厂煤和进炉煤的Q^y_dw均低于设计煤值；尤其是进炉煤，实测发热量比设计值低0.36 MJ/kg（理论计算的差值更大），在不考虑其它因素变化影响的条件下，将使吨汽煤耗升高1.54 kg。

1.2  锅炉热效率对煤耗的影响

热效率对煤耗的影响是直接的。热电厂锅炉热效率设计为89.8%，但实际运行起来热效率将会发生变化。对一定型的锅炉，通常采用比较精确、可靠的反平衡法来测定热效率。下面我们就运用反平衡法来估测一下锅炉实际的热效率。

反平衡法的关键是求出q₂—q₆各项热损失。

q₂ ：排烟热损失，主要受排烟温度影响。《热电分厂技术月报》（1999年）显示，99年锅炉的排烟温度平均值为146.7℃，比设计值137℃高约10℃，由此按资料3提供的经验数据排烟热损失为6.3%。

q₃：化学不完全燃烧热损失，可按设计值考虑取为0。

q₄：机械不完全燃烧热损失，主要是飞灰可燃物的损失。设计时选取该项为4%，折合飞灰可燃物含量为19.74%。《热电分厂技术月报》（1999年）显示，99年锅炉的飞灰可燃物平均值为20.0%，与设计值相符。这意味着实际运行时锅炉q₄热损失为4%。

q₅：散热损失。设计时按满负荷考虑取为0.66%，但99年锅炉更多时候处于非满负荷状态，据《热电分厂生产月报》（1999年）统计，平均负荷只有98.2t/h，因此散热损失应为0.66%×130/98.2=0.87%。

q₆：灰渣物理热损失，可按设计值考虑取为0。

以上几项相加，锅炉总热损失为11.17%，因此锅炉热效率为88.83%。这比设计热效率低0.97%，将使吨汽煤耗上升1.1kg。

1.3  给水温度对煤耗的影响

在计算燃料消耗量时，给水温度也是一个重要参数，因为给水温度不同，锅炉有效利用热量也就不同。锅炉设计时给水温度按150℃考虑，实际运行中低了很多。表2列出了不同给水温度条件下对应的吨汽煤耗上升量。

表2：

表中可以看出，给水温度对煤耗的影响是非常大的。由于要确保向氧化铝的供汽量和供汽压力，用于中压加热器的汽量变动较大，据对实际运行工况的评估，给水温度99年平均约在120℃左右，这就是说，给水温度偏低导致吨汽煤耗上升了 5.2 kg。

1.4  锅炉本体汽水损失（排污）对煤耗的影响

    锅炉本体汽水损失主要来自连续排污、定期排污、排污水吹灰打焦以及锅炉本体疏水、泄漏等等，但主要来自连续排污。由于锅炉用水绝大部分是蒸发回水，蒸发回水的碱度、铁钠含量经常超过锅炉水质标准，又没有相应的水处理设施，因此运行中只好通过加大锅炉连续排污量来确保炉水及过热蒸汽品质符合要求。结果锅炉连续排污率常达到8%左右，与设计的3%相差悬殊，这必然造成了热量的大量损失和锅炉煤耗的上升。

根据资料3提供的经验数据，锅炉连续排污率从3%升高到8%时，吨汽煤耗上升2%，约为2.27 kg。

1.5  其它因素的影响

其它因素包括对煤场的盘存误差，仪表计量误差、露天煤场自然损耗等。尤其是雨水冲失、风力吹失、氧化挥发等引起的自然损耗，往往占到总煤耗量的1%左右，折算到吨汽煤耗约为1.26kg。

1.6  影响因素情况汇总见表3

    表3：                                        （单位：kg/T汽）

由于整体评估推导锅炉煤耗存在盘存、计量、监测、化验等误差，运行波动的干扰，不可测因素的左右等问题，也由于含有大量估算的成份，应该说推导值与实际值12%的误差还是可以接受的；最关键的是，我们已经明确了影响煤耗的主要因素。

2  解决煤耗偏高问题的途径与办法

    通过上述的分析与计算，我们看到造成锅炉煤耗偏高的因素是多方面的，而且影响程度有轻有重。我们必须对症下药，找到切实可行的解决办法，力争将煤耗降到一个合理的范围。

2.1  以发热量为突破口，提高入厂煤的合格率。

煤质的影响平均为1.54%，实际上由于热电锅炉煤源的不稳定，进厂煤复杂多样，煤质变动很大，对控制煤耗、对锅炉燃烧都非常不利。一些标明烟煤的煤种，挥发份却达不到10%，更有的无烟煤，灰份在25%以上，这些都大大偏离了原设计煤种。在一定负荷条件下，锅炉的吸热量相对比较稳定，需要的煤的燃烧放热量也比较稳定，这样，发热量高的煤，消耗量就相对减少，发热量低的煤，消耗量就相对增加，因此我们要控制住煤质因素，必须首先在发热量上着手，要努力使进厂煤的发热量达到设计要求。当然，灰份、挥发份等影响锅炉着火、稳燃、燃烬的煤质指标也要控制在设计范围内。

2.2  以降低排烟温度为重心，提高锅炉整体热效率。

排烟热损失是锅炉最大的一项热损失，其对锅炉热效率的影响实际值比设计值又高0.7%，因此高度重视排烟温度问题，成为降低煤耗的一个突出重点。排烟温度控制在137℃附近，需要从燃烧调整上，负荷协调上、设备保障上苦下工夫，需要运行管理与检修维护的充分结合，需要科技力量的大量投入。如果煤质指标能够达到设计值，锅炉热效率也会有一个明显的改善和提高。

2.3  确保给水温度合格，是降低吨汽煤耗的关键。

给水温度对煤耗的影响是5.2%，是各项影响因素中最大的一项，占总偏高额的46%。给水温度低，从给水加热到合格过热蒸汽所需的热量显然就要升高，造成电厂热循环效率下降，吨汽煤耗必然上升。热力计算表明，给水温度每降低10℃，吨汽煤耗就要上升1.8kg。造成这种情况的主要原因是氧化铝用汽量（包括外供汽压力）与锅炉供汽能力存在矛盾。在矛盾非常突出时，基于优先向氧化铝供汽的原则，运行中只有减少中压加热器的用汽量，降低锅炉给水温度。而降低锅炉给水温度，不但造成煤耗上升，而且影响锅炉运行，特别是引起主蒸汽超温，危及汽轮机安全运行。所以，确保给水温度合格不但是降低吨汽煤耗的关键，而且是一个技术上工艺上的要求，我们必须给予高度重视。

2.4  努力减少锅炉本体汽水损失，提高运行经济性。

锅炉本体汽水损失是引起吨汽煤耗上升的第二大因素。解决的关键之一是控制好锅炉连续排污量，要根据氧化铝蒸发回水的品质及时调整排污率（注：如何提高蒸发回水品质一直是个技术难题）；关键之二是加强锅炉本体的无泄漏治理工作。前面的分析计算没有考虑除连排之外的锅炉汽水泄漏量，实际运行表明，这部分的泄漏量及所产生的热损失还是相当大的。在停炉检修期间，加强对本体数以百计的阀门、法兰的检查维修，是非常必要的。

2.5  加强煤场管理，减少不必要的自然损耗。

煤场管理的主要任务就是搞好煤的验收、储存保管以及配用。特别是储存保管方面，应建立严格的规章制度，如采取防风防雨防尘防自燃措施，煤堆不宜过高，储量不宜过大等等。

3  结束语

锅炉煤耗高低直接左右热电厂的运行经济性和成本控制。解决煤耗偏高问题，需要从管理上、技术上、工艺上综合地采取措施。适应现代企业要求，加大科研投资力度，增加现代化监测手段，对降低煤耗无疑更具效果。■

[主要参考资料]

1.锅炉燃烧设备，徐通模等著，西安交通大学出版社，1990年。

2.中国长城铝业公司中州铝厂质量年报（一九九九年度）。

3.全国地方电厂安全文明生产达标资料汇编，1999年。

4.热电分厂技术月报（1999年）

5.热电分厂生产月报（1999年）