电厂锅炉节能改造措施分析

发表时间:2020/8/18   来源:《中国电业》2020年3月8期   作者:李迎军
[导读] 电厂在运行时使用的主要是汽轮机、发电机、锅炉。
        摘要:电厂在运行时使用的主要是汽轮机、发电机、锅炉。这些设备之间有效的配合才能实现高效的火力发电。火力发电对国家而言具有非常重要的经济价值,但是会消耗大量的资源,并且对环境会产生较大的破坏,如何控制锅炉运行时的能源消耗,提高锅炉运行的效率是当前需要重点解决的问题。
        关键词:电厂锅炉;节能;改造措施
        引言
        近年来,随着我国经济的快速发展,锅炉扮演着越来越重要的角色,但因锅炉具有高使用、高能耗和高污染等特点,其烟气、灰渣、废水等污染物的排放带来环境污染、能源浪费等一系列问题。随着环保压力加大、节能力度加深以及使用安全加强,锅炉节能减排的深入研究势在必行。
        1锅炉应用过程中存在的问题
        隶属于动力设备的锅炉,本身就具有较大的容量以及极高的参数特征,为了能够确保锅炉正常的应用,那么企业就必须通过现代化的科学技术,加强锅炉技术手段的研究。基于现代化发展背景下,虽然我国企业的锅炉设备技术有了较大的进步,为地区各界人士生活以及生产工作提供诸多的帮助,但是通过实际调查发现,锅炉运行过程中因为存在的能源消耗量较大等问题,在导致锅炉运行效率难以提高的基础上,也阻碍了企业长期稳定的发展道路。总之,要想保证企业走上可持续发展道路,那么当前最紧急的任务就是解决动力设备的效率问题,这才是眼下最应该做的事情。
        2电厂锅炉节能改造措施
        2.1炉拱改造技术
        炉拱可促进炉膛中气体混合与组织辐射和炽热烟气流动,从而能够及时地着火燃烧燃料。但现阶段我国所采用的锅炉用汽量与额定负荷通常不匹配,采用的煤种变化大,且与设计煤种之间存在一定差距,因而这就要求需改造炉拱使其更好地适应煤种需要。炉拱经优化改造后使得火床燃烧强烈,同时火焰具有较好的充满度与强烈的旋转。而因前拱降低以及后拱加长,所形成的拱间喉口间距从最初的2.0m左右缩至1.0m,该一项改造措施加强了气流扰动混合,同时也对气流进行了重新组织,加强炉内燃烧,显著地提高前拱区以及炉膛的温度,使其温度>1400℃,也在一定程度上对燃料着火条件予以了改善。煤着火点提前以及炉膛温度提高,能够显著地减少灰渣含碳量。烟气旋流混合也在一定程度上促进了烟气中焦炭粒子分离,进一步燃尽落在火床上与新燃料层。最终便能够有效地减轻对环境造成的污染,进一步扩大燃煤品种应用范围。
        2.2循环水系统改造
        系统由锅炉、热网以及用户组成,为提高系统效率,在满足用户要求基础上充分利用燃料热量,从而实现洁净生产以及改善环境的目的。因此,决定质量因素包括热水温度、循环热水量、供回水温差、水力平衡与系统调节,以降低电力消耗,提高系统运行的经济效果。开展分区措施,能够在一定程度上减少循环水量。改造方式如下:于锅炉供水总管引出一根旁通水管,不仅可对生活区的供水量及其温度进行调节,还可减少锅炉及其管路通水量,最终起到减少电力消耗与系统阻力的目的。经过改造能够降低系统循环水量20%左右,将其总阻力降低至0.28MPa,水泵运行效率可达到80%以上。
        2.3优化锅炉燃烧调节控制系统
        应选用智能自动化经济调控系统,充分结合专家推理技术、智能决策技术,研制满足电厂锅炉燃烧监控需求的控制系统。如:某电厂60万超临界机组通过锅炉燃烧智能调节控制系统的使用,可以提高锅炉效率1%左右,送、引风机电耗降低200~600kW,氮氧化物排放量降低19.8%,再热器减温水用量减少30%,有效提高了汽轮发电机组的热交换效率。

采用锅炉燃烧智能闭环控制系统,可以有效提高锅炉热交换效率,减少点火的燃料损失和提高其点火燃烧的稳定性,同时可以降低氮氧化物、CO等污染物的排放量。如:对于一台30万的国产机组而言,估计其条件,同另外1台没有采用变频器进行技术升级改造的机组运行数据进行对比分析,发现采用变频调速节能控制后,一次风机系统每小时大约节约电能资源600kW,如果按照该机组全年运行6000h进行估算,则大约可以节约电能资源360万kWh,如果按照电厂平均上网电价按0.4元/kWh进行估算,则电厂两台机组经变频调速节能改造后可以获得约288万元的直接经济效益。由此可见,变频节能调速升级改造所获得的经济效益较为良好,尤其在实际低负荷调控运行工况下,其节能效果将更加明显。
        2.4通过变频调速技术实现锅炉节能降耗
        在实际锅炉运行当中,只有融合较多的辅机共同运行,带动主体系统稳定运行的基础上,是锅炉高效率以及高质量应用的重要保证。从本质上来讲,作为具有极高复杂性的辅机系统,在对其进行调整环节中,通常是由技术人员加以操作。基于辅机系统视角下来看,要想稳步推进锅炉的高效运行,那么就必须确保风机以及水泵等设备处于稳定的运行状态。在企业持续发展当中,基于生产需求的不断扩大,与之而来的就是日益提高的机组负荷现状,过去大多数的企业要想保证负荷有效降低,一般会要求工作人员,对风机维出入口挡板或者是水泵出口阀门进行调整。虽然能够短时间内保证负荷有效降低,但是长期来看,并不利于风机或者是水泵的稳定运行,最终在不能够达到降耗目标的基础上,一定程度上更会导致锅炉的使用寿命不断减少。针对该种现状,工作人员在锅炉运行当中,只需要借助变频调速技术,优化辅机零件即可。与此同时,为了能够保证锅炉始终保持稳定运行状态,以最高效率辅助企业生产,那么应用环节中,还需要要求工作人员以实际运行现状为出发点,对锅炉加以合理的调整。
        2.5锅炉节能炉温控制
        电厂锅炉节能炉温控制属于一个动态过程,在启动过程中,静置常温下燃煤会转变为气化状态。在针对这一状态下炉温进行控制时,因为炉温限制较多,就需要通过人工控制方式来实现。随着近年来锅炉不断使用,可以将整体锅炉炉温控制过程分为多个不同阶段,具体主要包括:①原料煤、水与添加剂送入磨机研磨阶段;②锅炉启动阶段;③锅炉正常运行阶段。在这三个阶段中,进料阶段需要将炉料加热至100℃左右,并且当达到洗涤塔阶段之前,需要确保炉内燃料全部达到气化状态,而后关闭吹氨口,促使锅炉内炉层可以达到均匀状态。在启动操作初期阶段时,因为炉温较低,这时就需要尽可能降低一次热量,从而可以有效加速升温。此外,在启动过程中也需要充分减少燃料用量,以便确保启动操作可以顺利完成,同时,在针对循环硫化床锅炉进行压火操作的过程中,需要及时停止给煤,待床温下降至恒定温度下限值时,需要及时关闭送风装置,确保送风装置可以处在停止运行状态,而后需要关闭引风机与返料风机,从而降低压火处理后床料出现结渣情况。
        结语
        在火力发电过程中,合理地控制电厂锅炉运行的能源消耗,能够有效推动电厂的平稳前行。伴随当前,改革开放的深入,我国的用电量进一步增加,在电厂供电方面的要求也在逐步增加,在此过程中一定要重视合理地对锅炉燃烧进行控制,这样才能保证电厂锅炉节能效果的提高,保证电厂的可持续发展。
        参考文献
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        [2]曹富琛.火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究[J].科技创新与应用,2018(2):150-151.
        [3]王斌.火电厂锅炉运行中如何采取节能降耗措施[J].科技致富向导,2018(3):336-336.
        [4]刘志伟.试论火力发电厂锅炉燃煤的节能对策[J].科技创新与应用,2019(20):187-187.
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