电厂锅炉混煤掺烧技术分析及节能运行措施

发表时间:2020/12/11   来源:《中国电业》2020年23期   作者:沈悦
[导读] 受传统工业生产的影响,我国的发电厂多数为火力发电厂,在发电站用到的燃料资源多数为煤炭资源
        沈悦
        四川广安发电有限责任公司四川 广安 638000
        
        摘要:受传统工业生产的影响,我国的发电厂多数为火力发电厂,在发电站用到的燃料资源多数为煤炭资源。煤炭资源是世界三大能源之一,具有极高的工业利用价值,但是煤炭资源并不是日益增多的,相反会随着人类的使用而日益减少。因此,煤炭资源的减少会间接地影响到火力发电厂的电力生产,如何提高煤炭资源在火力发电厂发电中的利用率,成为了很多火力发电厂共同面临的难题。随着电厂锅炉混煤掺烧技术的出现,这种问题才得到了有效的缓解。
        关键词:电厂锅炉;混煤掺烧技术;节能运行;措施
        1 电厂锅炉混煤掺烧特性
1.1 可磨特性
由于煤质之间存在很大的差异性,燃煤的可磨特性同样会存在差异。部分煤质的可磨特性比较相似,而部分煤质的可磨特性相差较多。若两类煤质可磨特性比较相似的煤炭进行混合,则两类煤极易有效的进行融合。可若两类煤质的可磨特性差别比较严重的煤炭进行混合,则混合后的可磨特性与可磨特性较差的煤质相似。和可磨特性较高的煤质对比,可磨特性较差的煤质粒径要粗一些,燃烧效率也就更低。所以,若要使两类煤质充分燃烧殆尽,则需认真考虑可磨特性较差煤质的充分燃烧。
1.2 着火特性
第一,对煤质进行加热的时候,锅炉内的温度会持续升高。但温度提高的阶段会出现热分解反应。在进行热分解过程中,煤质挥发成气体与煤膏。基于实际情况来分析,热分解反应受到多种因素的作用,最具代表性的就是升温速度、温度以及阈能;第二,若煤质属于单一煤炭,则在燃烧过程中会发生一个失重速率高峰。可若煤质属于混合类煤炭,则进行燃烧过程中会发生多于两个的失重速率高峰。则表示混合煤质在燃烧的时候,可以保证其本身的着火特性。通过实践可以发现,多类型煤质掺烧的时候,各煤质的着火点存在差异,高低不同。在掺烧温度为最低着火点的情况下,则会提升燃烧速度。当掺烧温度为其它煤炭种类着火点的情况下,则会再次提升燃烧速度。
        2 电厂锅炉混煤掺烧技术的优势
        ①优质煤和劣质煤的合理搭配,能创造良好的燃烧条件,提高煤炭资源利用率,降低生产成本。②火电厂可以选用不同种类的煤源,不再依赖单一的煤种设计,能提高采购主动权,扩大采购范围。③不同煤种混合配比后,混煤能更好地适应锅炉,既能提高燃烧效率,又能降低飞灰的含碳量,提高电厂的经济效益。④锅炉运行时,炉膛结渣是行业普遍问题,会影响锅炉机组的安全性、经济性。混煤掺烧时,合理确定混煤的组分和比例,能减轻结渣现象,减少故障发生。⑤锅炉燃烧过程中,会产生粉尘、有害气体等污染物,是造成大气污染的重要原因。通过混煤掺烧,可以减少污染物的生成和排放,改善大气环境,满足国家低碳、节能、环保的发展要求。
        3 电厂锅炉混煤掺烧技术分析及节能运行措施
        3.1 提高锅炉的燃烧效率
        电厂锅炉要想实现节能运行,首先就要提高锅炉的燃烧效率。只有锅炉的燃烧效率提高了,才能提高煤炭在锅炉发电生产中的利用率。锅炉燃烧效率的提高,是保证电厂电力生产效率的重要前提。锅炉机组内的燃烧一旦没有得到有效调整,将影响整个锅炉的燃烧效率,锅炉煤粉燃烧所产生的热能也就没有充分转化为电能,既不利于电厂内部的减排节能,也不利于企业经济效益的提高,甚至还造成了煤炭资源的严重浪费。提高锅炉的燃烧效率,既可以通过混煤掺烧技术来完成目标,也可以根据锅炉在工作中的实际负荷来适当调整风量,以实现锅炉内部煤粉的充分燃烧。
        3.2 及时做好锅炉受热面的清灰工作
        在锅炉工作的时候,不是所有的热能都被运用到了电力的生产过程当中,其中有很大一部分能量由于损耗而没有真正地应用到电力生产上面。锅炉能量的损失主要集中在锅炉的热损失,锅炉的排烟温度越高,热损失的数值就很多。鉴于此,在锅炉长期燃烧后,会在锅炉的受热面累积一定的灰尘,锅炉的操作人员需要及时清理这些灰尘,将热损失降到最低。此外,还需定期检查锅炉的整体状况,做好后期的养护工作。


        3.3 检查锅炉的漏风情况
        锅炉运作状况是否正常,直接决定着电力生产效率的高低。锅炉如果存在各种故障,会造成锅炉在运行过程中不必要的能量损耗。例如锅炉漏风,不仅会导致锅炉内部气体的体积膨胀,加重锅炉本身的热损耗,还会引起锅炉工作中吸风机的电负荷增加。因此,要及时检查锅炉的封闭状况,有问题需要及时维修和保养。
        3.4 减少锅炉的水汽损耗
        锅炉的水汽损耗,主要是由于锅炉的检验不达标引起的,导致水汽存在不同层面的损失。为了尽可能的将锅炉的这种水汽损耗降低到最低,需要做好四个方面的工作:首先,对于锅炉的供水质量要进行严格审查,一定要确保高质量的锅炉供水,从而减少锅炉的排污量;其次,要保证水汽分离的设备安装符合相关标准,检验结果一定要合格,从而保证水汽分离设备的健康运作;再次,保证锅炉的水位、气压和负荷在一个稳定的范围内,给锅炉的水汽分离设备营造一个安全健康的运行环境;最后,锅炉工作时要按时监测排污门和疏水门的具体情况,出现渗漏要及时处理,在出现异变时要立即关闭或开启锅炉疏水装置。
        3.5 输煤系统的节能运行
        第一,中速磨煤机的适应性广,不仅维修简单,而且运行可靠,是电厂主要的制粉设备。但是,磨煤机体积大、质量重,运行期间的耗电量大。对此,可增大制粉系统的出力,降低制粉电耗、金属消耗,发挥出磨煤机的优势,实现节能目标。
        第二,磨煤机的经济指标,主要有煤粉细度、通风出力、运行温度等。为了提高运行效率、降低能耗,应该测试煤粉细度,将细度指标控制在经济细度范围内。此外,在运行温度下,水平的一次风管内的流速不小于15m/s,能防止煤粉沉积,造成磨煤机堵塞;一般中速磨煤机出口温度,控制在100℃~120℃。
        第三,尽量保持稳定的输煤量,避免忽大忽小影响系统出力。设备启动前,选择好运行方式,减少皮带空转时间。加强卫生清理工作,针对皮带、滚筒、托辊下积存的煤粉,及时清理干净,避免摩擦力加大导致能耗增加,保证系统的经济稳定运行。
        3.6 煤场管理工作
        第一,通过煤场分质堆放,及采取三线(远角、中线、近角)不同煤种堆放后斗轮机直取等方式进行混掺,达到炉前混掺的目的。例如:高硫煤炭和低硫煤炭混掺,高热值煤炭和低热值煤炭混掺,高挥发分煤炭和低挥发分煤炭混掺,流动性好的煤炭和流动性差的煤炭混掺等。最终达到高负荷热值达标、低负荷稳得住、环保脱硫达标、原煤仓掺烧泥粉煤不断煤等效果。
        第二,储运部对煤炭进行妥善储存保管,不同煤种分堆存放、分层搭配存放,遵循先推先用的原则。在保证安全的前提下,对煤质合理掺配,掺配时有完善、细致的操作程序,及时填报掺烧记录,尤其是配煤的方式、时间、比例、配煤量等指标,必须要准确。
        3.7 提高管理人员的专业素质
        锅炉实现节能减排,还需要管理人员做好本职工作,发挥自身在锅炉管理中的真正价值。锅炉管理人员的专业素质不过硬,往往会使得锅炉的工作效率大打折扣,不利于锅炉的节能运行。因此,需要定期对锅炉的管理者开展专业技能的培训,提升他们的专业素质,使得他们能够在锅炉的管理中提高自身的安全生产和节能环保意识,还能够使得他们在遇到问题时可以利用专业知识有条不紊地去解决问题,将问题带来的损失降到最低。
        结束语
        经济社会快速发展,提高了电力资源的使用需求,火电厂为了提高电力生产效率和质量,普遍采用混煤掺烧技术。分析可知,相比于单一煤种燃烧,混煤掺烧具有诸多优势,尤其是节能环保的效果突出。
        参考文献
        [1]张锐.电厂锅炉混煤掺烧技术研究与实践[J].科学技术创新,2017,(28):30-31.
        [2]张岩.火力发电厂锅炉煤炭掺烧的优化与调整[J].黑龙江科技信息,2015,(20):114-114.
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