电厂锅炉节能改造措施分析 郭江龙

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:郭江龙
[导读] 摘要:电厂生产运行下锅炉设备非常重要,针对当前锅炉设备运行高能耗等问题,采用正确的节能改造措施,能够提高电厂生产效率。
        (贵州西电电力股份有限公司习水发电厂  贵州省遵义市  563000)
        摘要:电厂生产运行下锅炉设备非常重要,针对当前锅炉设备运行高能耗等问题,采用正确的节能改造措施,能够提高电厂生产效率。文章通过对电厂锅炉运行原理进行分析,探讨电厂锅炉节能改造方法措施。
        关键词:电厂锅炉;锅炉节能;节能改造;锅炉改造
        引言
        电厂锅炉是指在发电厂中为汽轮机等机械提供定额蒸汽的中大型锅炉。其蒸发系统内介质的循环有自然循环、辅助循环、直流和复合循环4种方式。近年来,电厂锅炉在热能动力的实际运用中越来越重要。环保节能成为中国电力工业结构调整的重要方向,只有不断提高电厂锅炉的利用率,减少能源损耗与对环境的破坏,才能推动锅炉行业可持续发展,增加电厂的实际经济效益与社会影响力。
        1电厂锅炉运行原理
        电厂锅炉在运行期间燃料充分燃烧,对燃烧后产生的各项热量进行吸收,通过对热量的应用实现对锅炉中水的加热,从而形成动能,实现发电。其在具体运行过程中主要包括以下几项内容:第一,煤炭燃烧,将适量的燃料加入到炉膛内,保证燃料能够不断燃烧,进而将燃料的化学能转变为热能。第二,燃料与氧气充分接触发生化学反应,此时会产生大量的高温烟气,高温烟气中含有大量热,在锅炉内部运行,烟气会通过热器与再热器,然后实现热量进行传递。第三,在汽轮机中,利用水蒸气进行热量传递,在汽轮机可以将水蒸气作为机械能,从而为汽轮机运行提供能源支持火力法发电厂在实际运行期间,锅炉燃煤后,会产生大量的SO2,如果没有采取相应的措施进行处理,这会导致其扩散到大气中,这会对大气环境造成严重污染,破坏生态环境,会影响人们的人体健康。此外,电厂运行期间,若采用的燃料燃烧不够充分,难以实现对锅炉内燃料的合理利用,从而会浪费大量带资源。锅炉燃煤期间,若产生的热量向外传递,在空气中发生了严重流失情况,这会大幅度降低燃煤效率。由此可见,要落实好电厂锅炉节能减耗作业,对锅炉的运行情况进行科学管理,降低能耗,而且,要定期对采用的锅炉设备进行检修,对其中已经老化的元件要及时更换,进而使电厂中的锅炉在运行过程中的效率能够得到进一步提升。
        2电厂锅炉节能运行存在的问题
        2.1气缸问题
        汽轮机在运行中,气缸作为密闭的气室,将内部气体与外部空气隔绝,使蒸汽转化为机械能。其运行中,气缸内部会逐渐产生更高的蒸汽热能,在热传导下内缸温度可达到一定高温状态。内缸与外缸存在空气夹层,其中的气流可以间接传输热量,特别是在启动汽轮机的时候,夹层的气流可以发挥预加热的作用,确保气缸内工作状态良好。
        2.2锅炉燃烧问题
        第一,燃烧热效率问题。烟气含氧量是锅炉运行状态的重要表征参数,含氧量过小炉膛煤粉无法充分燃烧,含氧量过大又将导致炉温降低,影响炉膛热效率。第二,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。第三,控制NOx排放与提高锅炉燃烧效率两者间的矛盾。为了解决炉膛煤粉燃烧不充分问题,需要提高烟气含氧量及炉膛整体温度,但含氧量增多及高温又引起了NOx的生成量增加。
        2.3热能动力不足
        随着科学技术水平的提高,各企业工程设施用电量增加,社会对电厂锅炉的供电量要求也逐渐提高。因此电场应该查缺补漏,完善机械,确保设备高速有效运转。电厂锅炉主要用于发电,其拥有参数高、锅炉容量大、火室燃烧、热效率高、排放过热蒸汽等特征。目前来看,要想提高锅炉的利用率就要解决内部的风机问题。风机在整个能量转换中起到重要作用,将燃煤产生的能量转化为动力,从而提高炉内气压,加速气体的输送。气体通过后,锅炉内外气压发生改变逐渐恢复平衡,气体急速膨胀形成新的动力。


        3电厂锅炉节能改造措施
        3.1维持凝汽器最佳真空
        汽轮机运行中维持凝汽器最佳真空,既可以使机组的做功能力增强,又可以减少使用的燃料量,使机组的经济性获得提升。具体可以采取以下措施来保持最佳真空:第一,保证机组具有良好的真空严密性,每月都要进行几次严密性试验,在大小修中灌水对凝汽器找漏;第二,维护好射水泵,减少射水池水位,如果检测到水温过高需要做好换水工作,射水池温度要保持在26℃以下;第三,加强对循环水质的监督,减少结构情况,可以采取胶球清洗方式增强铜管换热率;第四,保证凝结水水位正常,凝汽器水位过高的情况下会减少凝汽器空间,减少冷却面积、降低凝汽器真空。
        3.2锅炉燃烧优化
        锅炉燃烧优化的主要目的是提升炉膛煤粉燃烧效率及减少NOx的排放量,其实质是在锅炉燃烧过程中对风煤比进行调整,并在不同的机组负荷状态下改变锅炉的燃烧控制方式,使得锅炉系统具有稳定的温度及蒸发量,从而在保证煤粉充分燃烧的同时减少NOx的排放,并有效防止由于燃烧不均匀引起的水冷壁结渣及燃烧器受损问题,在考虑锅炉燃烧经济性的同时保证锅炉的安全性。
        3.3提高热能和机械能转化效率
        电厂锅炉的运营原理为能量转换,即提高热能和机械能的转化效率,为电厂发电提供能量支持。所以如何提高热能和机械能的转化效率和质量变得尤为重要。电厂应该把机械操作理论技术与实际能源转化的数据相结合,将锅炉内部零。电厂应该定期进行机械维修,实施规范化的管理运营,根据现有的实际能源产值对机械进行合理调配,引进新型的机械设备,调节各个结构之间的运营关系,提升能源的产值,为的电厂的高速发展提供坚实的保障。技术人员要结合现有掌握的技术,增加能量的转化效率,增强锅炉的使用性能。第一,技术人员应该掌握热能动力学的相关技术原理,提高热能知识储备和运用能力。第二,定期计算锅炉运营产生的具体数值,再结合实际情况,形成能源运营公式。第三,制定考核表,对机械进行登记管理,实时了解每台机械的运营状况。只有这样才能提高热能和机械能的转化效率,提高发电厂的工作效能。以上几种技术在使用过程中各存在一定的优缺点,但都能对电厂锅炉起到较好的温度调节作用,可以有效地提高电厂锅炉的燃烧效率,并且还能起到节能减排的目的,有效地实现了燃烧技术的创新。
        3.4调整风量
        调整电厂中锅炉运行期间的风量使优化锅炉运行效率的一项重要措施,燃料在锅炉燃烧实际上就是煤炭与氧气发生的化学反应,煤炭燃烧期间,作业人员要对锅炉中的一次风量和二次风量情况进行动态观察,依据观察结果,进行风量配比情况的科学设置,采取适当方式完成调整,进而达到期望供热效率,提高锅炉运行效率。在锅炉运行期间,要科学设定锅炉需要的风量,确保锅炉中的煤炭能够充分燃烧。此外,对锅炉风量的具体比例进行设置时,还要考虑煤炭粒径大小,确保设置通风量的合理性,保证煤炭具有良好的流通性。在电厂中的锅炉运行期间,要控制空气指数,在该期间,要在确保煤炭具有良好流动性的基础上,严格控制风量的具体数值,对风量数值及配比进行适当设定。针对锅炉中的二次风,风量要能够满足供给量,确保锅炉中煤炭能够与氧气全面接触,确保煤炭能够充分燃烧,避免由于燃烧彻底,而造成煤炭资源浪费现象。
        结语
        综上所述,电厂锅炉设备采用全自动化的操作模式降低了能源的损耗,在燃烧系统和水汽系统的运作下产生新的能量。电厂锅炉应用在热能动力工程中的发展前景较为广阔,锅炉节能改造能够提升锅炉节能效果,提高电厂生产运行水平。
        参考文献
        [1]张晓宇,范永胜,沈炯,等.燃煤锅炉燃烧优化控制发展趋势[J].华北电力技术,2016,12(1):31-37.
        [2]谷丽景,李永华,李路.电站锅炉燃烧优化混合模型研究[J].中国电机工程学报,2015,35(9):2231-2237.
        [3]杨凯.火电厂锅炉汽轮机系统节能环保的问题及措施[J].资源节约与环保,2019(8):45.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: