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火力发电厂锅炉运行优化分析孟宪春

发表时间：2020/1/10 来源：《防护工程》2019年18期作者：孟宪春

[导读] 锅炉是电厂的三大主要设备之一，锅炉热效率的高低直接影响电厂的经济效益，提高锅炉热效率一直成为专业人员研究和探索的课题。

内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司内蒙古呼伦贝尔市 021025
　　摘要：火力发电是现阶段国家电力供应的主要来源，锅炉每天消耗大量的煤炭资源来保证电力的供应，为减少燃料热量损失，提高锅炉热效率，优化锅炉运行方式成为节约燃煤提高效率的重要途径，必须要不断研究和探索。本文从锅炉的运行控制方面对运行优化措施进行分析探讨。[1]
　　关键词：火力；发电厂；锅炉；运行优化
　　
　　
　　1火力发电厂锅炉运行优化概述
　　火力发电厂是煤燃烧将水加热成高温高压蒸汽，蒸汽冲动汽轮机带动发电机发电，是一个将热能转换为机械能，机械能转化为电能的过程。锅炉是电厂的三大主要设备之一，锅炉热效率的高低直接影响电厂的经济效益，提高锅炉热效率一直成为专业人员研究和探索的课题。
　　2锅炉热效率的主要影响因素
　　锅炉热效率的主要影响因素包括：排烟损失、散热损失、机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧损失、灰渣物理热损失等。
　　2.1排烟热损失：锅炉排烟温度高达100-200摄氏度，这么高的温度就意味着燃料燃烧后的一部分热量随烟气排入大气，造成热量损失，排烟温度越高，排烟损失越大。排烟热损失与过剩空气系数、热风温度、煤粉细度、锅炉漏风量、排烟量、受热面积灰结渣等因素有关。
　　2.2散热损失：锅炉本体、炉墙、汽水管道、烟风道损失及其他元件等设备外表面温度高于周围环境温度，势必会造成散热。散热损失也是影响锅炉热效率的因素之一。散热损失与锅炉表面积大小、环境温度、保温层保温效果、锅炉容量及锅炉负责有关。
　　2.3机械不完全燃烧热损失：指燃料中的固体可燃物未完全燃烧就被飞灰和炉渣排出炉外而造成的热损失。机械不完全燃烧热损失与燃烧方式、燃料特性、锅炉运行情况等有关。
　　2.4化学不完全燃烧热损失：锅炉排烟中残留的可燃气体未能完全燃烧（氢气、一氧化碳、甲烷等）所带走的热量为化学不完全燃烧热损失。它与过量空气系数、燃烧方式等有关。
　　2.5灰渣物理热损失。由于锅炉排出的灰渣还具有较高的温度，它所携带的物理显热为灰渣物理热损失。
　　3锅炉运行优化措施分析
　　锅炉的燃烧是一个很复杂的过程，影响因素很多，要做到节能高效，需要从以下几个方面进行调节及运行优化。
　　3.1降低排烟温度
　　排烟热损失是锅炉热损失的主要因素，影响锅炉效率最明显，排烟温度过低，会使空气预热器发生低温腐蚀，排烟温度过高，排烟损失则太大，因此，控制排烟温度是节能降耗的重要环节。

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　　3.2 煤粉细度调整
　　针对磨煤机出口粉量分配不均，导致一次风输粉管道内煤粉浓度不均的问题，研究和应用煤粉浓度调节装置，调节进入一次风煤粉管道内的粉量大小，来改变分离器上方风粉动力场及对风粉进行导流，使粉量分配可调节。各磨煤机各管道煤粉流速与平均流速的偏差可控制在±1%~±5%，磨煤机出口主一次风粉管道内粉量偏差由原来最大偏差7%减少至各主管之间煤粉分配基本平衡。以炉膛截面CO及氧量分布为依据的燃烧器优化配风技术，使得二次风与一次风均达到均衡。
　　3.3 风煤比调整
　　磨煤机风煤比是锅炉燃烧的关键参数，风煤比过高，一次风速增大、煤粉浓度降低，炉内燃烧稳定性下降，同时火焰燃烧高度上移，飞灰含碳会增大，影响经济性，严重时，会造成辐射换热与对流换热比例失衡，受热面吸热不均衡，产生局部超温。风煤比过低，会造成磨煤机单耗上升、煤粉管堵塞，燃烧器喷口着火距离降低，烧损燃烧器。因此，通过试验，调整获取最优的风煤比曲线非常有必要。[2]
　　3.4 磨煤机组合优化试验
　　锅炉燃烧是个非常复杂的过程，各个参数相互耦合且互相影响，NOx排放与锅炉经济性能互为矛盾，综合单因素试验原则与正交试验原则，选取机组高中低三个负荷工况进行优化试验，针对不同磨煤机组合方式，通过变化影响燃烧特性的关键参数进行试验，获取不同负荷下不同磨煤机组合的最优燃烧控制参数。并且在相同工况下，对机组不同磨煤机组合下，选取最优安全、经济、环保指标进行优化比对，最终获取机组最优控制参数组合。
　　3.5机组最优工况参数优化
　　机组高中低电负荷工况下对锅炉进行燃烧优化试验，结合单因素试验法与正交试验法分别进行氧量、一次风压、二次风压、配风方式、磨煤机组合、燃烧器旋流强度、燃烧器火焰扩散角优化调整试验，通过关键控制参数变工况调整，测试对比机组的安全、节能、环保指标，在高中低三个负荷工况下掌握机组燃烧特性与节能低氮性能。[3]
　　4、结论
　　本文基于锅炉燃烧特性分析、机组锅炉能耗诊断技术，阐明了影响锅炉经济性的关键指标，讨论了各个关键因素之间的制约关系，并且针对不同指标特性，通过燃烧控制策略探讨了提高机组经济性的具体措施，试验证明，排烟温度控制、煤粉细度调整、风煤比优化以及机组改变磨煤机组合的调整措施，对于机组能耗优化、锅炉热效率提高有重要的现实意义，对同类机组有很高的参考价值。
　　参考文献：
　　[1]李辉.火力发电厂锅炉运行控制的节能对策[J].现代工业经济和信息化，2019，9（05）：47-48.
　　[2]王聪.火力发电厂锅炉运行调整与优化分析[J].山东工业技术，2019（16）：173.
　　[3]吴海峰.火力发电厂锅炉运行中存在的问题及优化策略研究[J].化工管理，2017（35）：75.