热电厂锅炉燃烧系统优化与热效率提升技术路径研究

引言：

在能源需求不断持续增长以及节能减排要求变得日益严格的大背景之下，热电厂身为能源生产与转换过程里的关键一环，它的运行效率受到了各方高度关注，而锅炉燃烧系统作为热电厂极为关键的核心部分，其性能会直接对热电厂的热效率以及能源利用水平产生影响。当前，部分热电厂锅炉燃烧系统存在燃料利用不充分、空气动力场不合理、余热浪费等问题，导致热效率难以提升。因此，深入研究热电厂锅炉燃烧系统优化与热效率提升技术路径，具有重要的现实意义和紧迫性。

一、热电厂锅炉燃烧系统概述

热电厂锅炉燃烧系统是整个热电厂运行的核心环节之一，其作用是将燃料中的化学能高效转化为热能，为后续的发电和供热提供基础。该系统主要是由燃料供应、空气输送、燃烧设备以及烟气排放等部分所组成，燃料供应系统承担着把煤炭、天然气等燃料平稳且适量地输送至锅炉内部的任务，其输送过程的均匀程度与稳定状况会直接对燃烧效果产生影响，空气输送系统借助风机把空气预热之后再送入炉膛，以此为燃料燃烧给予充足的氧气，合理控制空气量可保障燃料充分燃烧，提升燃烧效率。燃烧设备包含炉膛、燃烧器等，炉膛为燃料燃烧提供了空间，燃烧器则会将燃料与空气按照一定比例混合并喷入炉膛，以此保证燃烧的稳定性与高效性，燃烧产生的烟气之中含有大量热量，在锅炉受热面里进行热交换之后，经由烟气排放系统排出，整个燃烧系统依靠精准的控制与调节，达成燃料的高效燃烧，降低能源消耗以及污染物排放，保障热电厂可安全、经济、环保地运行。

二、热电厂锅炉燃烧系统优化与热效率提升技术路径

（一）精准燃料供给与配比优化

燃料是热电厂锅炉燃烧的能量源头，其供给的精准度和配比的合理性对燃烧效率有着决定性影响。传统的燃料供给方式往往存在计量不准确、配比不科学等问题，导致燃烧不充分，热量损失较大。

要达成精准的燃料供给，可采用先进的智能计量设备，像高精度的电子皮带秤以及给煤机之类的，这些设备可以实时且准确地测量燃料的输送量，还会把数据反馈至控制系统，控制系统依据锅炉的负荷需求，精准调节燃料的供给量，保证燃料在单位时间内的输入和锅炉的产热需求相契合，防止因燃料过多或者过少致使的燃烧不稳定以及热量浪费情况发生。

在燃料配比这一环节，不同种类以及质量的燃料呈现出各异的热值、挥发分等特性，借助实验室分析以及现场试验的方式，构建起各类燃料的特性数据库，依据锅炉的运行工况以及环保要求，运用智能算法对燃料配比方案给予优化，比如把高热值、低挥发分的燃料同低热值、高挥发分的燃料按照一定比例进行混合，如此一来能保证燃烧的稳定性，还可提高燃料的综合热值，促使燃料在锅炉内可以更充分地燃烧，释放出更多热量，提升锅炉的热效率。

（二）高效空气动力场构建与调节

空气是燃料得以燃烧的必要条件，构建高效的空气动力场并达成精确调节，可推动燃料与空气充分混合，提升燃烧效率，于锅炉燃烧进程里，倘若空气分布不均衡，会致使局部出现缺氧或者富氧的状况，造成燃烧不完全以及火焰温度不均匀的问题，对锅炉的热效率产生影响。

要构建高效空气动力场，需先对锅炉燃烧器做优化设计，选用先进低氮燃烧器，借助合理结构设计与气流组织，让燃料和空气于燃烧器内初步充分混合，在炉膛内形成稳定且符合燃烧要求的空气动力场，比如采用旋流燃烧器，借助旋转气流产生的离心力，使燃料和空气在炉膛内形成强烈旋转运动，延长燃料在炉膛内停留时间，推动燃料充分燃烧[1]。

配备先进的空气调节装置，像可调式二次风门以及燃尽风门等，这些装置可依据锅炉的负荷变化与燃烧状况，对空气的分配与流向进行实时调整，当处于低负荷运行状态时，工作人员可以适度减少二次风的供给量，相应增加燃尽风的供给量，以此保证火焰的稳定性以及燃料可充分燃尽，而在高负荷运行时，增加二次风的供给量，强化燃烧过程中的空气混合，提高燃烧效率。

（三）先进余热回收与利用技术应用

热电厂锅炉在燃烧进程当中会产生数量众多的高温烟气，这些烟气里面蕴含着大量的余热，要是不对这些余热给予回收以及利用，那么就会造成能源的浪费，并且还会对环境产生热污染，采用先进的余热回收与利用技术是提升锅炉热效率的关键办法。烟气余热锅炉借助高温烟气所蕴含的热量来加热水或者蒸汽，所产生的高温蒸汽可应用于发电、供热或者其他工艺过程之中，依靠这样的途径，原本会排放至大气里的烟气余热被转化成了有实际用途的能源，提升了能源的综合利用效率，比如在一些规模较大的热电厂内，安装了多级烟气余热锅炉，其可回收不同温度区间的烟气余热，使得锅炉的整体热效率得以提升。此外，还可以采用热管技术进行余热回收[2]。

结束语：

综上所述，通过对热电厂锅炉燃烧系统优化与热效率提升技术路径的研究，精准燃料供给与配比优化、高效空气动力场构建与调节以及先进余热回收与利用技术应用等措施，能够有效改善锅炉燃烧状况，提高能源利用效率。热电厂应结合自身实际情况，积极采用这些技术路径，不断优化锅炉燃烧系统，实现节能减排目标，提升企业的经济效益和社会效益，推动热电厂行业的可持续发展。

参考文献：

[1] 李国强, 齐晓宾, 陈彬, 等. 循环流化床锅炉燃烧系统的神经网络模型研究 [J]. 动力工程学报 , 2018, 38 (06): 440-446.

[2] 荣盘祥 , 张亮 , 孙国兵 , 等 . 热电厂锅炉燃烧系统建模及优化研究 [J]. 青岛理工大学学报 , 2018, 39 (02): 110-117.