摘 要：介绍了固体不完全燃烧热损失对锅炉热效率的影响，阐述了固体不完全燃烧热损失产生的原因及如何减少固体不完全燃烧热损失的方法。
关键词：固体不完全燃烧热损失；炉渣含碳量；锅炉热效率
锅炉所采用的燃烧方式一般可分为两种：一种是层燃，一种是悬浮燃烧。层燃炉常用来燃烧颗粒较大的固体燃料。对于机械化层燃炉来说，煤的炉排燃烧是小型到中型锅炉常采用的燃烧方式，而链条炉排是到目前仍然通用较广的燃烧方法。链条炉排也称运动炉排，是一种比较完善的层燃炉，至今已有百余年的历史。由于它的加煤、清渣、除灰等项操作都实现了机械化，运行可靠稳定，因此在我国，链条炉在中、小型电站锅炉和供热锅炉中得以广泛的应用。链条炉的炉排块是装在由链轮带动的链条上的，链轮则由炉前的变速齿轮箱带动链轮轴而带动的。当炉排块经过自由落下的煤斗中的煤时，会把煤通过限制煤层厚度的煤闸板把煤层带入炉膛。[1]由于受到炉拱的辐射和炉膛中火焰和烟气的热辐射，进入炉膛的煤层在前进中由于温度提高而干燥，燃后放出挥发分而着火，在向前运动中逐渐燃烧完全，最后把残留的灰渣由于炉排最后转向下方而自动地排入后部的灰坑中。在整个燃烧过程中，就伴随着固体不完全燃烧热损失。工业锅炉中链条炉排锅炉的固体不完全燃烧热损失是指包括飞灰、炉渣、漏煤和烟道灰中未燃烬的残碳所造成的热损失。热平衡方程式可表示为：
1 产生固体不完全燃烧热损失的原因
影响固体不完全燃烧的因素包括燃料的种类和性质、燃烧设备及炉膛型式、燃烧方式、锅炉负荷、运行水平、炉膛温度、燃料及空气流的混合等，分析其原因，主要有以下几种原因：
1.1 煤质经常变化、锅炉适应差；燃料中因水分过高或挥发分过低均会延缓着火，以至于燃烧结束时碳粒还未完全燃尽；碳粒过大也会导致固体碳不完全燃烧。煤的挥发分析出后，就形成了多孔的焦炭，焦炭一经燃烧，灰就随之形成，给焦炭披上一层薄薄的“灰衣”。随后“灰衣”增厚，最后会因高温而变软或熔化将焦炭紧紧包裹，空气中氧很难扩散进入，以致燃烧过程进行得十分缓慢，造成较大的固体不完全燃烧损失。
1.2 盲目改进锅炉炉膛结构，造成炉膛尺寸不当，飞灰损失大。
1.3 运行工况不稳定，负荷变化大；煤层过厚或者进煤速度过快，碳在炉膛内来不及完全燃烧；风煤配比不合适，不能提供适合碳充分燃烧的空气量。[1]
1.4 炉膛温度偏低，不能提供维持良好的燃烧的条件。
1.5 对于漏煤中的固体不完全燃烧热损失也是不容忽视的，如果炉排块尺寸较大、较厚、而且上面有小通风孔，这样送风不均匀，而且漏煤严重。
2 解决方法
为了尽可能地减少这种热损失，提高锅炉的热效率，专家们已经设计出许多的方法。比如在煤种选择、上煤系统、燃烧技术改造、锅炉日常维修、预防维修和锅炉仪表运行管理等诸方面开展有效的工作。
2.1 飞灰热损失主要是由于细小煤粒或焦粒在高温炉膛环境中停留时间小于燃尽所需时间而造成的，通常其含碳量较高。为此一方面要降低煤中的煤粉含量，适当增加燃料的应用基水分，另一方面要保持足够的炉膛温度和充足的空气。
2.2 炉渣热损失是由于炉渣中的碳没有烧透造成的。因此要从改善燃烧状况着手，合理组织二次风，或者采用明火反烧法。另外挡渣器可延长炉渣在炉排上的逗留时间，促使炉渣含碳量降低。一般链条炉排都设计有多个前进速度挡位，是为了满足负荷变化时，保证供汽压力恒定而调整给煤量的。走快挡时，煤块在炉膛内停留的时间相应减少，经常造成落红渣现象，如果能延长其在炉膛内的停留时间，让灰渣在较高的温度条件下，并配以拨火等操作，击破“灰衣”，使灰渣中的可燃物质烧透燃尽，炉渣中的含碳量必定有所减少。
2.3 漏煤及其含碳量的增加可通过对炉排的经常检查与维修而得到控制，要防止炉排片由于受力受热而发生故障或磨损，从而造成通风间隙增大和漏煤增多。随着炉排结构不断地发展，新式的炉排块尺寸较薄，而且加工精细，间隙尺寸一致、均匀，因此送风也相对地均匀，会使煤层燃烧比较完全，飞灰损失也相对地减少，漏煤量也将极大地减少。此外在煤闸的结构上也有所改进，煤闸下端采用锯齿行结构，使从煤斗进入炉膛的煤层表面积增加，减少从煤斗两侧漏煤的损失。
2.4 链条炉中沿长度的风量分配应按燃烧要求来决定，采用分段送风能有效地保证燃料的完全燃烧，各风室之间应避免相互串风，并且沿炉宽方向，风量分配应尽量保证均匀。
2.5 炉拱特别是后拱，可迫使高温烟气中夹带的焦炭粒子和灰粒因转弯而分离下来，重新加以燃尽；炉室前后装设的二次风，可在炉内组织起烟气的旋涡运动，从而延长碳粒在炉内的停留时间，以充分燃尽。[3]
3 结束语
综上所述，延长灰渣在炉内停留时间，收集飞灰中的固体可燃物重新利用，改善炉排结构以减少漏煤量，此外，采用分区配风、送二次风、改进炉拱结构等方法都将极大减少链条炉排锅炉的固体不完全燃烧热损失。
参考文献
[1]吴味隆，等.锅炉及锅炉房设备[M].北京：中国建筑工业出版社，2006.
[2]张国光.固体不完全燃烧热损失对锅炉热平衡效率的影响[J].煤质技术，2008（5）：50-51.
[3]王洪民.锅炉机械不完全燃烧热损失q4的因素分析[J].经济技术协作信息，2003（7）：28.
作者简介：杨月明（1985-），男，汉族，辽宁省凌源市人，助理工程师，学士学位。