循环流化床锅炉的节能技术研究

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:王晓飞
[导读] 摘要:本文针对循环流化床锅炉相关内容进行分析,通过研究炉风系统运行优化、除尘器运行优化、锅炉排污热损失控制、点火方式的优化、节能体系网的建立等措施,其目的在于提升循环硫化床锅炉运行过程的节能性,减少资源浪费的情况。
        (山西京玉发电有限责任公司  山西省朔州市  037200)
        摘要:本文针对循环流化床锅炉相关内容进行分析,通过研究炉风系统运行优化、除尘器运行优化、锅炉排污热损失控制、点火方式的优化、节能体系网的建立等措施,其目的在于提升循环硫化床锅炉运行过程的节能性,减少资源浪费的情况。
        关键词:循环流化床锅炉;节能技术;炉风系统;除尘器
        在资源损耗速度不断加快的背景下,如何提升资源利用效率,减少环境污染问题也成为企业发展中需要重点关注的问题。循环流化床锅炉作为一种新的节能技术,具备经济高效、循环性高等应用特点,通过梳理该锅炉结构节能应用要点,不仅可以提高灰渣的利用效率,实现循环节能高性能的目标,而且可以降低氮氧化物、二氧化硫等有害物质的排放量,提高区域环境的安全性。
        1循环流化床锅炉相关内容概述
        循环流化床燃煤锅炉是洁净煤技术中投入实际运营的、比较成熟的商业化技术,由于其煤种适应面、燃烧效率高、炉内脱硫脱氮等优势,近几年来在我国洁净煤发电领域处于优先地位而广泛的被应用。流化床锅炉在应用中表现出良好的燃烧稳定性,对燃料的适应性很好,但并不能保证经济有效地利用性质差别较大的多种煤料。由于近年来煤电供应的现状,导致大量燃煤电站不得不掺烧与原有设计煤种煤质差别较大的多种煤料,特别是劣质煤料,这就不可避免的导致全厂热效率下降和煤耗增加。由于多种煤的性质有较大区别,且国内的运行人员的实际运行经验不足,尚未深入掌握循环流化床锅炉发电技术,综合煤质变化较大、机组维修和启停次数较多等因素,从而造成了循环流化床锅炉的煤耗增加、实际运行经济性下降等问题。
        2循环流化床锅炉节能技术的具体应用
        2.1炉风系统运行优化
        2.1.1风机变速调节
        在炉风系统运行过程中,借助变速调节的方式,对于风机运行状态进行调整,从而起到降低电能损耗的作用。目前在风机变速调节中,主要可以通过以下两种方式:第一种方式是在风机结构中,安装液力耦合器,利用该结构来辅助风机转速调整。但是该方式具备一定的应用风险,很容易在系统启动后对系统的局部电网带来冲击,影响到结构运行的稳定性,这也是后续发展中需要重点关注的问题。第二种方式是借助变频调速的方式完成系统调节,即利用变频调节的方式,对于风机运行速度进行调整,该方式的运行稳定性更强,也是目前应用较多的变频调整方式之一[1]。
        2.1.2一次风控制系统
        结合以往的应用经验可以得知,在循环流化床系统运行过程中,为了确保系统运行稳定性,需要在系统附近摆放风机结构,以此来解决锅炉内风量不足的问题。但是从实际应用情况来看,该系统也会出现风量偏差的情况,影响到锅炉燃烧效果。对此在对其进行节能优化时,可以利用到布风板对一次风压进行调节,并且对于布风板的位置进行调整,这也使得整个结构风压维持在比较稳定的状态。有时也可以将布风板入口系统进行取消,这也使得系统调节参数维持在基准值附近,提高系统运行过程的稳定性[2]。
        2.1.3二次配风过程
        除了一次风压控制外,对于二次配风系统的节能设计也属于重要的应用内容之一,在具体的控制过程中,需要注意以下几点:第一,进行风压调控,具体的操作内容可以参考章节2.1.2中的相关内容进行确定。第二,进行配风方式的选择,通常情况下,可以选择上下两级配风的方式进行调节,对于上下两级的配风量比例,应控制在上:下=60%:40%,这样可以让内风顺利地从锅炉内排出,起到降低系统能耗,提高系统运行功率的作用[3]。
        2.1.4氧量校正逻辑
        炉风系统在运行过程中,维持燃烧状态的主要气体为氧气,对此在实际系统运行中,供风量的大小直接和氧量情况成正比,这也是维持系统可靠运行的基础条件。

在实际应用中,可以根据校正系数来完成误差调控,确保锅炉燃烧过程的稳定性。从实际应用情况来看,可以借助相关仪器,进行二次风量校正,使系统内部的风量处于稳定的供给状态。在实际调节过程中,通常会根据风量百分比情况来完成二次供氧情况的调整,而且在此过程中,还会对锅炉燃烧功率进行适当调整,从而提高了系统运行过程的可靠性[4]。
        2.2除尘器运行优化
        在国家政策环境影响下,火电厂在排放量指标方面也做了非常大的调整,整体沿着较低的排放标准方向推进。在锅炉燃烧过程中会产生较多的残渣,如煤粉、灰烬等,这些残渣的颗粒度较低,直接排放到空气当中,势必会影响到区域空气质量,增加雾霾天气的发生几率。可见除尘器的应用具备深远意义。传统除尘方式主要以布袋除尘器为主,但是该处理方法很难达到既定的除尘效果,并且能耗量较大,不满足节能应用要求。在对其进行优化设计时,可以将电除尘器和传统处理方法关联在一起,以此来提升系统除尘效果,而且选择配煤掺烧的方式来提高燃煤的燃烧效率,减少灰尘的初始量,这样也可以减少后续除尘过程中的电耗量,提高除尘器运行过程的稳定性。
        2.3锅炉排污热损失控制
        在可持续发展背景下,越来越多的节能技术应用到了生产活动中,而循环流化床锅炉在此背景下,所使用到的节能措施种类和应用效果也在提升。从应用情况来看,锅炉排污热损失一直都是需要关注的重要内容之一。导致此类问题出现的主要原因在于炉水品质较差或者阀门出现内漏问题,从而导致了锅炉热损失情况的出现。在对其进行节能处理时,首要任务便是做好质量检修工作,针对内漏问题做好对应的处理工作,将系统总泄漏量控制在2%以内,从而提高系统工作状态的稳定性。另外,还可以借助信息技术来搭建智能监控体系,对于系统目前运行状态做好监管,及时调整系统应用状态,起到减少能耗的作用。
        2.4点火方式的优化
        在锅炉工作过程中,应用较多的点火方式为煤气点火方式,该方法的节能效果相对较低,很容易出现油耗过多的情况,影响到燃煤的燃烧效率。对此,在对其进行节能处理时,可以将床下燃油点火方式来代替传统点火方式,该点火方式在应用过程中,其原理是利用雾化油枪,将原来的液态燃油进行进一步雾化处理,使其可以转换为气态、细化程度非常高的小液滴,随后再对其进行点火操作,相比于传统点火方式中的液滴,雾化后的液滴,和火源的接触面积更大,燃烧效果更好,这也在很大程度上提高了系统的燃烧效果。并且在运行过程中,借助机械脉动的方式进行填煤操作,这也可以进一步减少点火油耗,提高系统运行的可靠性。
        2.5节能体系网的建立
        为了进一步提升系统运行时的节能性,还需要做好节能体系网的搭建,例如,可以将节能管理体系、监督管理体系和综合考察体系关联在一起,使其能够形成稳定的综合管理体系。在此过程中,还需要做好技术更新工作,并对涉及到的管理人员进行培训,以此来提高体系的实用效果,为行业经济发展提供可靠的应用环境。
        结束语
        综上所述,循环流化床锅炉的节能技术是在循环流化床锅炉设备的研发、改进和提效等方面开展的一项研究技术,其对于煤炭能源利用和煤炭工业分析方面都有深远的研究和探索价值。通过梳理该系统节能技术的应用要点,对于提高资源利用效率,加快社会经济发展速度有着积极地作用。
        参考文献
        [1]李晓宏.节点式节能控制技术在循环流化床锅炉CFB的应用[J].集成电路应用,2020,37(03):48-49.
        [2]陈宝怡,赵伟杰.基于变频调速技术的循环流化床锅炉引风机节能改造[J].科学技术与工程,2018,18(36):199-204.
        [3]谢凯.循环流化床锅炉的节能技术研究[J].化工设计通讯,2018,44(06):75.
        [4]葛星垣.基于流态重构的节能超低排放循环流化床锅炉技术[J].机械管理开发,2018,33(05):36-37+61.
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