电厂锅炉燃烧优化及应用 赵阳齐

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:赵阳齐
[导读] 摘要:电厂锅炉生产运行面临诸多问题,在锅炉燃烧方面采用采用科学的燃烧措施能够提高锅炉燃烧效果。
        (国家电投集团西电电力股份有限公司习水发电厂  贵州省遵义市  563000)
        摘要:电厂锅炉生产运行面临诸多问题,在锅炉燃烧方面采用采用科学的燃烧措施能够提高锅炉燃烧效果。新时期电厂锅炉燃烧优化管理能够有助于电厂生产效率与生产质量的提升。文章通过对锅炉燃烧影响因素进行分析,探讨电厂锅炉燃烧优化的应用措施,希望通过文章论述为相关工作提供一些帮助。
        关键词:电厂锅炉;锅炉燃烧;燃烧优化;锅炉优化
        引言
        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。
        1锅炉运行中燃烧管理的重要性
        近几年来,国家对煤炭市场管理,逐步转变为计划市场双轨并行。2002年起,国家开放对煤炭订货控制,煤炭价格由市场决定,对电力企业带来新的机遇和挑战。煤炭旺销年份,电力企业为满足发电厂用煤需求不会提高煤价,没有国家计划指导,电力企业必须加强煤炭采购管理。电力产能不足主要原因与发电成本高有关,火力发电长锅炉运行成本很高,燃料成本费占发电成本的90%以上。煤炭是火力发电主要燃料,我国能源储备量严重不足,做好燃烧管理能提高煤炭利用率。燃烧管理是锅炉运行管理的重要环节,做好燃烧管理对国家社会稳定发展具有重要意义,必须加强燃烧管理实现锅炉经济运行。电力工业发展关系到国计民生,由于电力不可储存特点,电力建设发展必须与经济增长协调,电厂生产是原煤由输煤设备送到锅炉原煤斗,给煤机送到磨煤机磨成煤粉送至分离器分离,煤粉送至煤粉仓储库送至喷煤器,喷到炉膛内燃烧。粉煤放热将炉膛水冷壁管水加热,汽水分离器分离水井下降管送到水冷壁管加热,过热蒸汽送到汽轮机做功。电力生产过程复杂,提升锅炉运行动力需要加强燃烧管理。
        2电厂锅炉燃烧优化存在的问题
        2.1锅炉内流速过高的蒸发系统
        如若把锅炉蒸发系统中工质流量增加,就会使流动阻力随之增加,以至于产生不利因素,影响到水在锅炉蒸汽系统中的循环,所以必须将水循环不良的部件进行更精细的检测工作。除此之外,如若将火电力锅炉过热器里工作介质的流量增大,就会导致流动阻力也直接被增大,使得过热器出口和汽包之间的压差进一步增加,从而使集管和汽包承载的压力再次被增大。
        2.2煤粉燃烧不稳定
        煤粉燃烧不稳定,火焰中心偏移炉膛中心,火焰贴墙将引起水冷壁结渣、燃烧器受损,极端情况下甚至会诱发锅炉爆炸造成安全事故等。另外燃烧不稳定会导致炉膛热效率降低,产生更多的NOx。
        2.3排烟影响电厂锅炉运行
        锅炉燃烧过程中会产生大量烟气,排烟过程是稳定锅炉燃烧状态有效方式之一,但在排烟过程中会出现较多热损失,热量通过排烟的方式快速消失,锅炉内的热量不断较少、温度不断降低,为使锅炉保持在稳定状态需要投入更多的燃料,一旦投入的燃料超过锅炉的承受能力,锅炉运行将出现不稳定情况。排烟过程中出现热损失,一方面与使用的燃料种类有关,另一方面与燃烧条件有关,包括燃料的燃烧面积、燃烧温度以及送风量等,如果燃料含有较高的水分在燃烧过程中会增加排烟量,从而出现更多的热损失。
        2.4锅炉运行出现问题
        对于电厂的锅炉而言,只有在较高的运行负荷下才能保证足够高的燃料使用率。假如在锅炉的工作过程中如果燃料掺假或者原煤质量较低,就会导致经常性熄火的情况。燃料质量不过关,很大程度上是因为管理人员没有按要求保存燃料,使其在保存过程中质量下降,无法满足锅炉运行的要求,进而导致锅炉在运行过程中出现问题。除了燃料的问题以外,仍有许多因素会对锅炉的运行状况产生影响,而一旦锅炉在运行的时候出现问题,燃料的使用效率就会降低,引发燃料浪费的现象,情况严重的时候还可能导致安全事故。


        3电厂锅炉燃烧优化的有效措施
        3.1对锅炉燃烧方式进行优化
        科学合理的锅炉室设计也能产生良好的通风效果,提高燃烧效率,增加锅炉通风量,合理控制炉内氧气含量。在保证燃料充分燃烧的基础上,实现安全稳定运行。通过对炉膛通风的科学设计,提高锅炉燃烧的氧气,达到燃料充分燃烧的总体目标。合理有效地控制锅炉通风可从根本上确保锅炉温度和氧气的混合效果,使炉内温度和压力得到充分调整,实现炉二次进气的目标平衡,燃烧模式大大优化,解决锅炉短缺和燃料燃烧率低的问题。
        3.2科学选择锅炉以及燃料
        站在电厂角度来说,为了帮助锅炉实现能耗的进一步降低,必须切实把握好短期投资与长期经济性两者之间的关系,对于锅炉以及燃料要进行科学的选择。比如在选择锅炉的时候,应优先选择有着较高信誉度、较高质量、较低检修保养难度的设备,在实现锅炉运行效率提升的同时,实现后期锅炉维护次数的尽可能降低,进而有效提升锅炉的生产效率,降低锅炉能耗。在选择燃料的时候,务必要注意将不同煤种予以科学合理的掺配,借此来确保所配置出的煤料能够非常契合锅炉的燃煤特点,从而借此实现燃煤利用率的切实提高,以便更好地达到节能降耗的效果。
        3.3降低排烟损失的相关策略
        首先,全面掌握锅炉的运行状态,防止锅炉出现漏风情况。在掌握锅炉是否出现漏风情况时,应详细记录锅炉内配置的各种监测设备,包括排烟温度、炉膛出口氧量表等。此外应测量水封槽水位,如水位波动较为明显证明锅炉存在漏气情况。操作人员应检查孔门和火孔的密封性,如上述构件存在泄漏情况应及时封堵;其次,应时刻清理炉膛内的渣灰,根据渣灰量掌握排烟热损失情况。
        3.4对锅炉燃烧进行调整
        对锅炉燃烧进行调整,也能够实现节能降耗:第一,如果锅炉使用的燃料是燃油,可以在机组启动之前先进行油枪试验,而且还可以在点火点加入底部加热装置,提高炉水升温的速度,进而降低燃油的浪费。此外,还可以优化停炉工艺,争取在不投用助燃油的前提下,将汽机缸的温度降低至380℃,提高机组的冷却速度,节省燃油。第二,假如锅炉使用煤炭作为燃料,就需要进行合理的风煤配比以提高煤炭的利用率。对于煤炭中的劣质煤,可以采用集中配风的方式来确保给粉机来粉的均匀度;此外,还需保持制粉系统的正常出力及粗、细粉分离器落粉管锁气器的动作灵活性,以避免堵塞造成三次风带粉问题。第三,使用煤炭作为燃料的锅炉,想要节省燃料,就需要保证燃烧的稳定性。在锅炉正常工作时,将一次风总风压维持在3000Pa之间,一次风速尽量降低,在确保粉管不会出现堵塞的前提下,将炉膛负压维持在-20~40Pa之间,炉膛出口含氧量维持在3%~5%左右。对粉机的下分量进行合理配置,保证煤粉能够提前燃烧;此外,还可以在新煤和优质煤中掺入旧煤以及劣质煤,避免燃料的浪费以及经常性熄火等情况产生确保锅炉中燃烧的稳定性。
        3.5对二次风量和燃尽风量的优化
        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。在锅炉燃烧过程中需优化锅炉内的二次风量和燃尽风量。在优化二次风量过程中,一般在锅炉内安装二次风箱设备,该设备可实时调节锅炉内的二次风量。在优化燃尽风量时,在锅炉内安装燃烧器,利用燃烧器内的中次级波纹管,在向锅炉内提供氧气的同时还能提高燃烧化学计量比,根据计量比掌握锅炉的运行状态。
        结语
        综上所述,伴随社会对电力资源需求的不断增加,电厂通过对锅炉进行节能降耗来实现提高燃煤利用率势在必行。在电厂锅炉的生产运行过程中,通过采取科学选择锅炉以及燃料,降低排烟损失,做好锅炉燃烧调整,从多方面提高锅炉燃烧运行水平。
        参考文献
        [1]丛树涛.电厂锅炉运行效率的优化[J].装备制造,2018,3.
        [2]韩鹏程.电厂锅炉燃烧运行优化策略分析[J].科技创新与应用,2017,34.
        [3]韩少侠.电厂锅炉燃烧运行优化策略探究[J].科技视界,2019,21.
 
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