在300MW等级燃煤锅炉运行中,化学不完全燃烧热损失通常指烟气中残留的可燃气体未完全氧化而造成的热量损失,主要成分为一氧化碳,有时还包括少量氢气和甲烷。对于采用煤粉燃烧方式的300MW锅炉,在正常负荷、配风合理、燃烧组织良好的条件下,化学不完全燃烧热损失一般控制在0.5%以内,多数电厂实际运行值在0.2%~0.5%之间。若燃烧调整不当、氧量偏低或煤质偏离设计值,该项损失可能升高至1%左右,极端工况下甚至更高。
化学不完全燃烧热损失的计算通常依据烟气中一氧化碳等可燃气体含量进行。其基本思路是:每千克燃料燃烧后,烟气中残留的可燃气体所对应的发热量占燃料低位发热量的百分比,即为化学不完全燃烧热损失。工程中常用简化公式估算,例如当烟气中CO体积分数为0.5%时,对应的热损失约为2%~3%,但300MW锅炉正常运行时烟气CO含量远低于该数值,一般控制在100~200ppm以下,因此热损失相对较小。
影响300MW锅炉化学不完全燃烧热损失的主要因素包括炉膛出口过量空气系数、煤粉细度、燃烧器配风方式、炉内温度水平以及煤质特性。过量空气系数过低时,局部区域缺氧,容易生成较多一氧化碳;过量空气系数过高虽然有利于可燃气体燃尽,但会增加排烟热损失和风机耗电。因此,需要将氧量控制在合理范围,通常300MW锅炉炉膛出口氧量维持在3%~4%左右。煤粉过粗会导致着火推迟、燃尽困难,增加不完全燃烧损失;煤粉过细则增加制粉电耗。此外,低负荷运行时炉内温度下降,燃烧稳定性变差,化学不完全燃烧热损失也可能有所上升。
从锅炉热平衡角度看,化学不完全燃烧热损失与机械不完全燃烧热损失共同构成固体和气体未燃尽损失。对于300MW煤粉锅炉,机械不完全燃烧热损失通常大于化学不完全燃烧热损失,前者一般在1%~2%左右,后者正常时低于0.5%。虽然化学不完全燃烧热损失数值相对较小,但它是反映燃烧组织水平和运行经济性的重要指标之一。运行中应通过在线烟气分析仪监测CO含量,并结合氧量、煤粉细度、二次风门开度等参数进行优化调整,使化学不完全燃烧热损失保持在较低水平,从而提高锅炉效率,降低供电煤耗。