摘 要：锅炉是一种能量转换设备，将燃料中的化学能、电能，转化为具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉的经济运行就要求尽量为锅炉提供良好的燃烧条件，以求能把燃料的化学能最大化的利用。以下将提供锅炉的工作原理及对影响锅炉经济运行的因素进行分析，并提出提高锅炉经济性的一些措施以供参考。
关键词：锅炉;经济运行;各项损失;能耗
近些年，国家关于电力体制方面的政策不断改善，发电企业的市场前景将承受一定的冲击。激烈的市场竞争迫使发电企业要朝不断调整自身，不断降低成本方向前进。供电煤耗是燃烧煤发电厂是否经济性的主要衡量标准，发电煤耗和厂用电率又直接影响到供电煤耗，发电煤耗和厂用电率的高低又受到锅炉效率的支配。因此，锅炉机组的经济运行方式是影响电厂经济性的关键因素。
一、锅炉的工作原理
锅炉主要包括以下系统来实现燃料的化学能到蒸汽具备足够的动能（以煤粉炉为例）：汽水系统、风烟系统、燃料（煤粉和助燃油）系统、制粉系统、灰渣系统等。制粉系统的主要作用在于磨制适合的煤粉储藏与粉仓内，由一次风通过给粉机将它送入炉膛进行燃烧。煤粉在炉膛内与高温烟气充分混合燃烧作用于水冷壁内给水，同时产生大量的高温烟气，经各级高温、低温过热器通过辐射、半辐射半对流、对流充分换热冷却后的烟气由风烟系统中的引风机再经过电除尘、布袋除尘器等使烟气粉尘达标后由烟囱排向大气，炉内给水通过各级吸热后，形成高温高压蒸汽输送出去。煤粉燃烧产生的炉渣通过灰渣系统输送出去。
二、蒸汽参数
蒸汽参数一般指循环的初始压力和初始温度，蒸汽参数关系到电厂的热经济性、安全可靠程度和总造价。蒸汽参数的高低还直接决定了电厂热力循环的效率。而蒸汽参数的稳定与否与操作人员的责任心及热自动装置的投入率直接挂钩。因此可在培养员工责任意识的同时提高设备自动化水平，以应对各种媒质、负荷、运行方式的变化。
三、锅炉能耗损失的分析
锅炉在正常工作中各种热损失以排烟损失占的比例最大，约占5%—12%。之后才是固体未完全燃烧产生的损失，约占1%—5%，其他情况造成的损失相比之下损耗较少。因此，欲提高锅炉效率需从减少这两样能耗损失入手。
其一，在锅炉正常工作中主要因为漏风、过量空气系数及配分方式和燃料特性等造成排烟温度高及排烟量大。针对这种情况，在设备方面需对预热器有更高的要求，减少空气预热器漏风，保证一定的吸热量，降低排热温度，并对其他设备的漏风情况严格把关。在运行方面：1、要时刻把控好氧量表，以保持合适的过量空气系数。合理控制好炉膛小口氧量表和排烟氧量表及风量表的变化，在满足燃料正常燃烧下尽量减少送风量。2 、根据实际情况投入煤粉燃烧器。为了控制火焰中心位置以及炉膛烟温的正常恒定一般以投下层燃烧器为主。3、根据燃烧材料的不同适当调整风和粉的比例，需要时对风速及风量配比进行调控，减少因配比失衡导致煤粉气流冲击墙面而引起局部区域出现高温，降低机器寿命。
其二，受热面容易受炉膛结渣、积灰影响而受到污染。受热面的污染将造成换热系数的下降，换热能力大大降低，从而造成排烟温度的上升。炉膛结渣的锅炉可以使用除渣剂，同时对所用煤种严格把关，通过调更换或掺入部分不易结渣煤种来减轻或消除这种影响。对流受热面的污染和积灰直接挂钩，可通过改善吹灰器的功能，加大吹灰频率，以保持受热面的清洁。在运用高硫煤做燃烧煤种时，在环境温度较低或低负荷情况下，应加配热风在循环或暖风器，以提高空预器入口风温，防止空预器冷端腐蚀和粘灰。
其三，一些固体颗粒在锅炉内未能得到充分燃烧就被排除炉外，造成不必要的热损失。这些颗粒以炉渣的形式从炉膛被排出或随烟气呈飞灰状逸出。这种热损失是煤锅炉中仅此于排烟热损的能耗损失方式。在实际工作中，主要由于飞灰、炉渣中未燃尽碳造成，对于中速磨系统，还包含石子煤热损失。飞灰、炉渣含碳量越高、石子煤量越大、石子煤发热量越高，则同一种煤质下造成的固体未完全燃烧热损失越大;当煤质不同时，发热量越低、灰分越高，相同灰渣中碳的含量固体未燃烧热损失越大。其余因燃料特性、过量空气系数、煤粉细度和运行方式等影响也造成了这种热损失。针对这种情况，可以采取的方案有：1、通过调整、磨煤机改进等减少石子煤量，同时调整燃料煤粉的细度，它的密度直接影响到飞灰可燃物的含量。可以根据热力实验以便更好的选取需要的细度指标。2、调控好过量空气系数，将该热损降到最小。3、保证燃煤材料的质量，合理配煤，尽可能保证锅炉运行各项参数的稳定。
四、锅炉低负荷的影响及负荷调整
锅炉负荷就是指单位时间产生蒸汽的能力.锅炉在长期低负荷情况下运行，可能造成以下影响：1、燃烧不稳定，温度易上下波动且不易调节，床温在一段时间内偏低则易造成熄火现象。2、易导致尾部换热管道的腐蚀加重，同时影响内部换热管道的寿命。3、负荷低所带来的煤种的不完全燃烧，致使热效率低下。
目前采取的控制方式有三种：锅炉跟踪控制方式、汽轮机跟踪控制方式和协调控制方式，随着技术的进步对锅炉负荷的适应能力和稳定性提出了更高的要求。在实际工作中，应根据外界负荷的需要以及邻炉合理分配负荷，调控锅炉的蒸发量。锅炉的蒸发量一般不小于额定负荷的50%，才能确保锅炉燃烧稳定及水循环正常。当增加锅炉负荷时，一般应先增加风量后增加给煤量。当减负荷时，一般应先减少煤量再减少风量。为了维持汽压稳定，应加强燃烧调整，保持给煤量的正常，并力求锅炉负荷稳定。为了维持汽温正常，除应加强燃烧调整外，主要利用减温水调节，具体要求如下：汽温低时，减少减温水量，汽温高时，加大锅炉低负荷运行时，应尽量减少减温水或停止使用减温器。一、二级减温器投用时，一般先投用一级减温器，后投用二级减温器，并通过两侧减温水进水阀调节减温水量，以控制每级减温器两侧汽温偏差不要过大，保证锅炉负荷的正常恒定。
五、控制启停锅炉次数及助燃油的用量
锅炉点火启动、停运和低负荷助燃、断煤等异常情况下均需消耗大量的燃油。近年来受煤炭市场的制约，入炉煤品质难以保证，锅炉助燃油用量大幅增加，加大了燃料成本，在一定程度上影响了锅炉经济运行。可采取下面几个方法来降低点火启动及助燃用油的量：1、在焚烧开始前投入邻炉底部加热系统加热水冷壁下联箱，加热时间可在运行范围内适当增加，汽包的压力也可尽量增加，这样便能可少消耗大量的用油并且汽包壁温差也得到一定缩小。2、通过煤粉直接焚烧燃烧器（一次风口下安装小油枪），焚烧时所有反应物，燃油火炬、煤和油混合物直接接触，在喷口的地方形成以煤粉燃烧为主的主火炬来进行启动焚烧，能一在一定范围内减少助燃用油量。3、单元机组同通过滑参数启动，可使启动时间缩短，能提前并网停油。与此同时可以减少排气量，使热损失和气水损失得到削减。4、减少助燃用油量。可将油枪雾化片改善，使其适应助燃用油量的增添或减少。与此同时将油枪安装在一次风喷口内，能有效提高助燃煤粉的利用率。
未来燃油、燃气锅炉等一系列可以运用清洁燃烧技术的锅炉在大中城市将会得到广大消费者的青睐。燃气锅炉的将会有比较乐观的市场前景，用生活垃圾和生物质做燃料的锅炉因其对环境保护有定作用，必将得到政府和人民的支持，市场潜力较大，蓄热式电热锅炉系统随着电力工业改革其市场将的到长足的开拓。采用清洁的材料，既高效又节能、造成的污染低的同时又附带高端技术，这类锅炉将是锅炉产品发展前进的方向。面对这种现状，为实现利益最大化，锅炉的经济运行势在必行。（作者单位：长沙电力职业技术学院）
参考文献：
[1] 张爱存.发电厂燃煤锅炉运行调整与经济性分析[D].华北电力大学，2003.
[2] 吕焕起.锅炉安全运行与操作保养[J].品牌与标准化，2009（6）.