李默
大唐鸡西热电有限责任公司 黑龙江省鸡西市 158100
摘要：电厂锅炉系统存在着煤种繁杂不一，设备改造及老化严重，生产运行中大范围的变负荷等问题，使得机组运行工况偏离最优工况，机组普遍出现锅炉效率降低、生产成本增高的状态。本文对电厂热动系统节能优化策略进行分析，以供参考。
关键词：电厂；热动系统；节能优化
引言
电厂热动系统中锅炉作为主要构成，做好节能优化设计具有现实意义。循环流化床在实际中有着广泛应用，通过引入节能优化措施，降低流化床的运行能耗。循环流化床（CFB）节能运行时要选择合适方式，降低锅炉运行能耗，满足可持续发展需求。
1循环流化床锅炉超低排放改造技术路线分析
1.1炉内改造
对于循环流化床锅炉来说，其影响NOx最主要的因素就是锅炉的床温以及氧化还原性能，随着锅炉床温的下降以及氧化还原性的增加，锅炉炉膛出口的NOx值会逐渐下降。遵照此原理，可以利用优化给煤粒度，增加物料的平均粒度、降低底部密相区的悬浮浓度来提升快速床流动有效床料比例，可以确保炉膛内部燃烧热量的有效分配，防止底部出现超温的情况。
1.2增设半干法脱硫设施
对于循环流化床锅炉来说，最主要的脱硫方式包括炉内钙法脱硫、炉外半干法脱硫以及炉外湿法脱硫等类型。通过不同炉内钙法脱硫的300MW循环流化床锅炉SO2排放测试，得知其排放质量浓度比较低（仅为200mg/m3）。如果想要实现SO2的超低排放就要确保脱硫效率控制在98%上，只通过炉内钙法脱硫是无法实现的。从目前来看，循环流化床锅炉超低排放更多采用的是炉内钙法脱硫+炉外半干法脱硫、炉外湿法脱硫等方式。
2电厂锅炉燃烧运行的优化策略
2.1调整锅炉燃料量控制
对投入到锅炉内的燃料量进行控制，需按照以下要求进行：操作人员应掌握锅炉机组在运行时负荷状态，根据负荷状态向锅炉内投放燃料；根据投放燃料量控制送风量；调整粉煤的投入量可提高燃料的燃烧效率；设立监控系统，实时监控锅炉的燃烧状态，将监测数据传输至中控设备，由中控设备发出指令使锅炉可保持在稳定的运行状态。
2.2优化引风控制系统
对锅炉运行时风控制系统运行状态进行优化，主要优化引风控制系统，有助于锅炉保持在良好的运行状态。在建立引风系统过程中，应对锅炉燃烧时产生的负压进行测量，通过测量可以获得的数值充分发挥引风系统的优势，提高对锅炉内风量的控制，从而提高锅炉的燃烧效率。引风系统运行过程中，由炉膛内的负压监测装置对锅炉炉膛内的负压进行监测，将产生的监测信号传输至自动系统，系统会根据炉内负压进行调节引风量。当锅炉负荷增加时送风量增加，可自动调整引风机频率保证合适的炉膛负压，进一步保证锅炉运行稳定。
2.3减少锅炉燃料未完全燃烧造成的热损失影响
如果锅炉内的燃料未能充分燃烧会出现较为严重的热损失情况，为此需对影响燃料燃烧的因素进行分析，包括燃料量、送风量、引风量及外界条件等。首先应控制输送至锅炉内的送风量，锅炉保持在稳定运行状态后调整引风量，并且调整锅炉内的空气系数，可以提高燃料的燃烧效率，避免锅炉内出现严重的热损失情况；其次应根据锅炉燃烧状态精准调控锅炉内的二次风量，在控制的同时还应保持锅炉内充足的氧气，使产生的高温烟气可以充分利用。
2.4优化飞灰中可燃物浓度
锅炉在燃烧期间，燃料燃烧会产生较多未能充分燃烧的可燃物质，使锅炉内飞灰中含有较多的可燃物，其会影响锅炉的燃烧效率。
锅炉飞灰中可燃物含量较高，一方面是制粉系统运行效率较低、未能对燃料进行充分的粉碎，另一方面锅炉内的风量控制存在问题，锅炉内未能处于充分燃烧状态，可燃物含量不断提高。优化飞灰中可燃物浓度需对锅炉内的飞灰可燃物进行测量，在测量的同时，协调锅炉燃烧过程与送风量间的关系，使二者保持在合适的状态。
2.5送风控制优化
烟气含氧量是关系着锅炉热效率的重要指标，而煤种不同和生产负荷工况的变化，都有相对应的最佳含氧量αop。低于最佳氧含量，燃烧不充分，造成不完全燃烧损失增加;高于最佳氧含量，则空气过剩，烟气带走热量增加，引起排烟热损失增加。这两种情况下锅炉热效率都会下降。而当机械不完全燃烧损失q4和排烟热损失q2最小时，锅炉氧含量α在最佳值αop，建立风煤比校正函数，根据上一时刻风煤比、总送风量和总给煤量在线计算出这一时刻最佳风煤比，可由此建立一个自动寻优的风煤比模块。通过氧含量、送风量和燃料量，自动辨识，预测需要的风量，通过串级PID，调节二次风机变频，通过送风量与氧量的偏差进行解耦调节，送风量与煤量成正比，总给煤量变化时，通过氧含量修正总送风量。
3循环流化床节能措施分析
及时调整冷渣器的类型，一般情况下，CFB锅炉排出的渣为固体形式，而且其温度高达900℃，底渣排放需要经过冷渣器方能完成，如此不仅可以改善锅炉硫化质量，提升燃料燃烧率，提高运行质量和效率。正常运转的冷渣器能对灰渣热量进行回收和再利用，将物理热损控制在一定范围，对锅炉运行时间进行有效延长，同时对锅炉能耗和停炉次数进行控制。市场上常见冷渣器类型为风水联合式，如果遇到风量较小、不均或风帽阻塞时，灰渣量会快速增多，发生二次燃烧，然后由冷风将部分热量带走，导致中小型锅炉在使用时效果不理想，对此，可以将风水联合式冷渣器改换为滚筒式，将原本的除盐水作为锅炉内部的冷却水，实现对灰渣热能的合理回收和利用。
4热动系统节能的其他措施
安全接地处理，热动设备安装程序复杂，需要安装技术人员具备相应的技术素养。热动设备安装过程中技术人员起到主导作用，需要得到各方面的重视。在测试热动设备的性能时，需要保证技术人员的专业水平，在了解相关安装标准和注意事项的前提下进行安装。具体而言，在安装过程中为了避免发生不必要的错误，需要让安装的技术人员提前熟悉安装的设备和安装环境，并在正式安装之前通过对比分析，形成完善的安装方案，通过这种方式对材料和图形进行针对性的设计，保证安装的准确值。在安装过程中，需要充分兼顾到不同热动设备的特殊性要求，通过优化安装过程，降低安装风险。在热动设备的安装过程中，及时进行接地处理，可以保证设备的安全运行，减少干扰电流的汇入，从而提升仪表的性能，保证参数的精确程度。在热动设备的安装工作中，需要严格执行相应的标准，对接地和接零进行处理。并且严格控制周边电磁辐射对设备的影响，对电路和电源进行科学设置，避免形成不必要的感应电流，从而降低对热动设备的辐射干扰，提升设备测量的精准程度。
5燃烧优化策略的实施效果
本文改进的燃烧优化控制策略已经在陕西榆林某电厂实施，投运前，控制回路是操作员手动调节，主蒸汽压力测量值的波动范围最大可达到0．58MPa，而在投运后，控制回路均为自动调节，设定值改变时，测量值会快速跟随，而且二者的偏差控制在0．15MPa以内。炉膛压力测量值和设定值的偏差控制在50Pa以内;氧含量测量值和设定值的偏差控制在0．2以内，最后两条曲线依次表示氧含量设定值和测量值。
结束语
总而言之，在电厂的运行管理中，热动系统节能优化是实现电厂可持续发展的重要环节，有效落实热动系统的节能优化既能够减少企业不必要的成本支出，还能够起到保护环境的作用。因此电厂应优化污水排放处理以及热动系统的稳定运转等，以此实现电厂整体能源的节约，促进电厂未来的可持续发展。
参考文献
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