提高燃煤熱風爐熱效率的核心是減少熱量損耗與優化燃燒效率,需從燃料管理、設備改造、操作規范三個維度系統優化,具體可落地為以下方法。
煤炭燃燒不充分是熱效率低的主要原因,通過改進燃燒裝置和控制方式,可提升燃料利用率。
- 升級燃燒設備
- 更換高效爐排:將普通固定爐排改為往復式或鏈條式爐排,使煤炭均勻分布、充分燃燒,減少爐渣含碳量(目標控制在 10% 以下)。
- 加裝二次風裝置:在爐膛上部增設二次風噴嘴,補充氧氣并擾動煙氣,消除局部缺氧導致的不完全燃燒,可提升熱效率 3%-5%。
- 精準控制燃燒參數
- 調整空燃比:通過風門調節,將空氣過剩系數控制在 1.2-1.5(根據煤炭種類調整,煙煤可稍高,無煙煤稍低),避免空氣過多帶走熱量或空氣不足導致燃燒不充分。
- 穩定爐膛溫度:通過自動給煤裝置(如螺旋給煤機)控制給煤量,避免爐膛溫度波動過大,確保煤炭在最佳燃點(800-1000℃)持續燃燒。
燃煤熱風爐的熱量損耗主要來自排煙、爐體散熱和灰渣帶走,針對性改造可降低損耗。
- 降低排煙熱損失(占比最高,需優先處理)
- 加裝余熱回收裝置:在煙道末端安裝省煤器或空氣預熱器,利用排煙余熱加熱助燃空氣或補水,將排煙溫度從 250℃以上降至 150℃以下,可提升熱效率 8%-12%。
- 優化煙道設計:減少煙道轉彎和截面積突變,降低煙氣流速阻力,避免局部積灰導致換熱效率下降;同時確保煙道密封,防止冷風滲入稀釋煙氣溫度。
- 減少爐體散熱損失
- 加厚保溫層:對爐體、煙道外壁采用硅酸鋁纖維、巖棉等高效保溫材料,將表面溫度控制在 50℃以下(環境溫度 25℃時),可減少散熱損失 2%-3%。
- 修復漏風點:定期檢查爐門、觀察孔、法蘭接口等部位的密封情況,更換老化密封墊,防止冷風進入爐膛或熱風泄漏。
- 降低灰渣熱損失
- 及時清理灰渣:定期清除爐排下的爐渣和煙道積灰,避免高溫灰渣帶走熱量;對液態排渣爐,可加裝灰渣余熱回收裝置,進一步利用灰渣熱量。
規范的燃料選擇和操作習慣,是維持高熱效率的長期保障。
- 優化燃料選擇與預處理
- 匹配煤炭種類:根據熱風爐設計煤種選擇燃料,避免使用灰分過高(>25%)或熱值過低(<4000kcal/kg)的煤炭,減少灰渣帶走熱量和爐膛結渣風險。
- 破碎與篩分:將煤炭破碎至合適粒度(一般 5-30mm),并通過篩分去除雜質,確保煤炭在爐排上均勻分布,避免大塊煤燃燒不充分或小塊煤漏入爐渣。
- 規范日常操作
- 定期清灰除渣:制定每日清灰(煙道、換熱管)、每周除渣(爐排、灰斗)的維護計劃,防止積灰影響換熱效率。
- 培訓操作人員:通過培訓讓員工掌握空燃比調節、爐膛溫度控制技巧,避免因操作不當(如過量給煤、風門調節混亂)導致熱效率下降。
對老舊熱風爐加裝智能設備,可通過自動化控制進一步提升熱效率。
- 安裝在線監測裝置:實時監測排煙溫度、爐膛溫度、煙氣成分(O?、CO 含量),通過數據反饋動態調整給煤量和風門開度,避免人工操作誤差。
- 引入 PLC 控制系統:實現給煤、送風、清灰的自動化聯動,根據熱風需求負荷(如烘干物料的溫度要求)自動調整燃燒強度,避免 “大馬拉小車” 導致的能源浪費。