冬季采暖用燃煤锅炉的运行经济性分析

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1、冬季采暖用燃煤锅炉的运行经济性分析　　摘要：根据我国国情，北方地区的冬季采暖仍然以燃煤为主.针对前段时期兴起的以煤粉炉替代层燃炉作为冬季供暖锅炉有利于节能和环保的说法，以58MW燃煤热水锅炉为例，从设备基建投资、能源综合利用率、运行经济性等方面对煤粉炉和层燃炉进行了分析比较，结果表明，无论从燃料的选择范围、运行经济性、维修保养还是从供热负荷适应性和运行安全性角度来说，就应用于冬季采暖的锅炉而言，层燃炉仍优于煤粉炉.　　关键词：燃煤锅炉；冬季供暖；运行；经济性分析　　中图分类号：TK223文献标志码：A　　Abstract：Acco

2、rdingtothesituationofourcountry，itwasstillthepriorityofusingcoalforwinterheatinginnorthChina.Basedontheearlierideathatitwashelpfultoenergysavingandenvironmentalprotectionbyreplacinggratefiredboilerwithpulverizedcoalboilerforwinterheating，thecomparisonsweremadebytaking

3、58MWcoalfiredhotwaterboilerasanexample，intermsofequipmentandbasicconstructioninvestment，comprehensiveenergyutilizationdegree，economyofrunning，andsoon.Itwasfoundthatthegratefiredboilerwassuperiortopulverizedcoalboilerforwinterheatingintherespectoffuelselection，economyo

4、frunning，maintenance，heatingloadadaptabilityandrunningsafety.　　Keywords：coalfiredboiler；winterheating；running；economicanalysis　　我??淮河以北处于寒温带，冬季严寒，人们通过燃烧化石燃料获取其蕴含的热能.而化石燃料燃烧必定会产生温室气体（CO2）和粉尘排放，即使是燃用气态或液态燃料也会产生这两种物质，对环境造成负面影响.从以更好的经济性、更有利于环境保护的前提出发，采用何种方法取暖才有利于提高能源利用率、减

5、少温室气体和降低粉尘排放、改善生活环境，这是个值得探讨的问题.　　随着经济发展，现在普遍采用区域式供暖.即在较大的居民小区（100万m2及以上）中建设一个容量较大的供暖点，配置1～2台燃煤热水锅炉，向周边居民和商用、办公场地供热.层燃式燃煤锅炉（简称层燃炉）的热效率在80%左右，还伴有一定的粉尘排放，因此，近来又提出采用煤粉炉替代层燃炉作为供暖锅炉，这样可以提高锅炉效率约10%.　　但是能源利用率是一个综合性指标，包括燃料的前期、中期、燃后处理.煤粉炉要将煤粉碎，并磨成很细的煤粉，才能送入炉内实现良好的燃烧，燃烧后需要将烟气中更细

6、小的粉尘分离出来，这些过程都要耗费电能.本文认为，煤粉炉能源利用率的提高，是以消耗更多电能为代价的，其表现在：需要将含有坚硬灰渣的煤块磨制成很细的煤粉以及将灰渣从烟气中分离出来的除尘设备，因此，煤粉炉的实际能耗可能比层燃炉更高[1].本文将从多方面分析煤粉炉和层燃炉的特性.　　1工作原理　　虽然煤粉炉和层燃炉都以煤炭作为燃料，但是两者的工作原理不同.由于煤已磨成很细的颗粒，其燃烧采用室燃，煤粉在炉膛内作悬浮燃烧，并且需要在炉膛内停留一定时间（一般设定为2～3s）.因此，煤粉炉有一个较大的用于煤粉燃烧的空间，通常称作炉膛.煤粉通过风

7、力较高的送粉机送入炉膛后，被炉内的高温引燃、燃烧直至燃尽.所以，煤粉炉一般较高，目的就是确保煤粉在炉内有足够的停留时间，使煤粉充分燃烧，释放出全部化学能.　　层燃炉使用的块煤基本上是原煤，颗粒较大，质量也较大，风力无法将其托在空中燃烧，因此需要有一个火床，使煤块在火床上燃烧.虽然煤粉燃烧仍然需要一个空间，使其释放热量并完成与工质的热交换，但需要的燃烧空间相对较小，因为煤块在完全燃烧、燃尽时始终停留在火床上.只有非常细小的煤粉会随着高温烟气飘走.因此，相同容量的煤粉炉要比层燃炉高许多.以58MW燃煤热水锅炉为例，根据文献[2-3]提

8、供的计算方法得出的煤粉炉和层燃炉炉膛参数如表1所示，其中，炉膛高度指锅筒中心线的标高.　　一般来讲，煤粉炉以追求锅炉的热效率为主要目的，而层燃炉是以在达到较高热效率的基础上尽可能地简化锅炉配套设备和降低基建投资为目的.因此，对于大型发电锅炉多采用煤