摘要:电力资源的供求关系与电力企业的发展密切相关。为了妥善处理此需求问题,迫切需要通过创新技术来改善供求关系。随着电力工业的发展速度,新型火力发电锅炉在电厂中得到了广泛的应用,既保证了日常生产的利用率,又有效缓解了能源短缺的问题,具有良好的节能环保效果。所以,本文对电厂锅炉燃料及燃烧方式进行深入分析,方便电厂生产结构的转型提供了有利条件。
关键词:电厂;热能动力;锅炉;燃料燃烧;分析
1电厂热能动力锅炉燃料
锅炉本质上属于换热装置。根据不同的能源,锅炉可以分为不同的类型,如天然气和煤炭。其中,燃煤锅炉的燃料是煤。煤在炉内充分燃烧后,可放出大量的热能,并可加热热媒水以实现压力要求。燃煤锅炉本身还包含很多种燃料,如烟煤、褐煤等。本厂所用的锅炉为哈锅350MW则是运用此燃料产生热能。燃油锅炉的主要燃料为柴油和重油等,可直接对水进行加热,并在采暖、洗浴等领域得到有效运用。燃气锅炉的主要燃料是燃气,即天然气、沼气等。通常情况下,中国大部分火电厂都以煤炭为主要燃料,为了保证良好的经济效益。在煤炭内部氢、碳等元素含量很高,可以促进煤达到充分燃烧。如果适当地将氧气引入锅炉内,有助于燃料的燃烧。
2电厂热能动力锅炉燃烧形式
2.1气体燃料进行燃烧
锅炉煤气燃烧仍然是长焰燃烧,由于其燃烧面积大,不会与煤气直接接触,所以称为扩散燃烧。气体在燃烧过程中,要结合喷射火焰中空气的扩散优势,确保整体的燃烧效果良好,火焰燃烧长度相应增加。由于燃烧器的限制,气体燃烧时不能直接跟空气相接触,但在喷射时,其他部分燃烧时必须与空气接触,以确保火焰燃烧可以很好地发挥自身优势。空气有助燃的功能,火焰的长度相对较短,燃烧的其他部分与气体的结合会进一步加快火焰的喷射速度,速度会随之不断加快,一般来说,没有办法时时刻刻观察火焰的具体形状和结构特征。
2.2固体燃料进行燃烧
挥发性能差并且没有挥发功能结构的固体燃料进行燃烧,就是所说的固体燃料燃烧。固体在燃烧的时候表面会产生二氧化碳和钴。燃烧环境允许的状况下,二氧化碳会出现氧化情况,燃烧之后形成钴结构。其燃烧的条件属于熔点过低,实际操作的时候,根本没有办法与氧气互相接触,就会造成该燃烧物的表面可以燃烧的功能出现降低现象,从而成为固体燃烧的形式。另外一方面,这种燃烧形态在平常生活中经常会运用到。比如,蜡烛,实际运用中,时间长就可以显而易见的看到其燃烧的特征。这种燃烧形式主要是对比较容易被燃烧的结构,就会导致其燃烧时出现大量的烟雾,同样可以认为该物质在燃烧的时候没有充分燃尽。
3 影响锅炉燃烧的原因及解决方案
3.1煤质发热量
通常情况下会用煤炭的发热量来判定煤质是好还是坏,当煤炭发热量过低的时候,则会影响到锅炉在燃烧时稳定功能,情况严重的话,会使锅炉出现熄火的现象。并且这种特征的煤质还会使温度满足不了锅炉出口规定的标准,肯定会影响到正常的供热性能。想要把火的运行速度提升起来,就可以运用热风送粉以及温度较高的预热空气,把煤粉气流的初始温度进行提升,所以实际运用煤的时候,若其质量不够好,就可以运用热风送粉系统,把温度比较高的热风用作一次风,还能采取余热空气温度,最好选择比较高的,来提升煤粉的初期温度。把煤质不好的燃料火速提升起来。
3.2煤的灰分
煤燃烧过程中产生的灰烬不仅在燃烧过程中产生热量,而且还会吸收热量。所以,锅炉灰分与煤的热值成反比,其关键因素是灰分越高,煤的热值就越低。此外,灰分还将影响煤的燃点,降低炉内温度,会影响到煤的燃烬状况。另外,随着锅炉灰分的增加,灰层会把碳颗粒包裹起来,从而影响到碳颗粒表面的燃烧速度,降低火焰传达速度,就会很大程度上影响燃烧的效率。在灰分增加的状况下,锅炉受热面会受到不同程度的摩擦损坏,加上除尘量的增多,会增加炉渣的热损失,很大程度上影响到锅炉的热效率。
3.3灰渣可燃物和结焦的原因
锅炉的燃烧口会出现挂焦现象,造成这个现象的原因有:当燃烧器的旋流力度过大的时候,从而扩散角大的情况下就会出现这样的情况;该锅炉还有其他部位也会出现结焦,是由于氧气量不足的状况下;煤质因素;当炉膛内的温度高于灰熔点的时候;根据现场可以真实的测算出燃烧器喷口的温度,其温度比煤质灰熔点温度要低,可以对其进行调改:①把燃烧器的旋流强度适当降低;②把含氧量增加起来。当灰渣的可燃性比较大的时候,出现以下原因:①在锅炉膛内范围氧气含量过低;②制粉系统中风煤比把控大的情况,着火会出现推迟。调改方向可以从炉膛内的氧气含量进行增加以及风煤比进行减少。
3.4锅炉燃烧过程中NOX的产生和主要降低措施
煤粉炉燃烧过程中主要生成NO(约占总量的95%)和NO2两种氮氧化物。根据NOx在燃烧过程中生成机理不同,可分为三种:热力型、燃料型和快速型。降低NOx排放措施分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。一级脱氮技术主要通过燃烧优化调整,有效控制NOx的产生,从源头上减少NOx的生成量;二级脱氮技术采用SCR(选择性催化还原法)装置。在燃烧过程中降低NOx生成的主要手段是分级燃烧(包含燃烧室分级燃烧和单个燃烧器分级燃烧)、低过量空气系数燃烧,此外,降低NOx排放的方法有:送粉管道间的燃料平衡;燃烧器间的送风平衡;一次风煤比;调整煤粉细度;炉膛吹灰控制等。
4本厂锅炉的特点
4.1技术特点
本厂采用的锅炉是哈锅350MW超临界变压运行直流炉,其主要特点有以下几个方面:①此锅炉有很好的的变压、开启以及备用功能,此锅炉下部结构采用的是螺旋管圈,不管任何的负荷情况下都能很好地进行冷却,还可以很好的把沿炉膛周边的热量偏差进行补给,其水动力很稳定;运用二只启动分离器,可以有效的提高机组工作效率,汽机的使用寿命得以延长。②该墙式燃烧系统具有稳定、温度均衡的优点等等。
4.2结构特点
第一,此锅炉中、下部水冷壁采用螺旋管环,上部水冷壁采用上升垂直管屏,二者通过过渡联箱连接。螺旋管环同一管带内的管子,以同样的方式自下而上绕过炉角部和炉中部。水冷壁的吸热均匀,管间热偏差小,使水冷壁出口的介质温度和金属温度非常均匀。所以,螺旋盘管水冷壁更适合于炉内燃烧条件的变化。
第二,高温受热面运用小集箱和短管接头的结构型式,当集箱口径小,壁厚薄的时候,可以把热应力和疲劳应力降低,从而把运行的可靠性提升起来等。
5本厂墙式旋流煤粉燃烧器风箱的结构
燃烧器风箱由燃烧器风箱组件、燃烧器风箱支撑架和燃烧器风箱密封箱三部分组成。燃烧器风箱总成主要由左框、右框、顶框、底框和前面板组成(结构见图1)。将燃烧器密封箱与水冷壁现场密封,将燃烧器支撑架与炉子调平装置燃烧器风箱的小连接处焊接,同时与密封箱焊接牢固;用螺栓将燃烧器风箱总成连接到燃烧器支撑架上,保证左右两侧框架的钢应力结构,然后将燃烧器风箱总成焊接到燃烧器支撑架上,焊接应牢固、密封。燃烧器风箱安装完毕后,用螺栓将燃烧器膨胀节与燃烧器风箱连接,然后密封焊接。
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图1燃烧器风箱典型结构
6结语
目前,我国电力资源供需矛盾突出。为了及时消除这一现象,有必要合理利用火电厂锅炉燃烧技术。另外,电厂合理利用火力发电锅炉燃烧技术,可以提高锅炉运用中的整体效率和水平,提高脱硝系统的性能和效率,减小对锅炉受热面的磨损腐蚀和对下游设备的影响,从而保证电能资源的利用率。
参考文献:
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