探讨火力发电厂锅炉运行控制系统的节能对策

发表时间:2020/12/31   来源:《中国西部科技》2020年13·期   作者:钟晶
[导读] 在我国进入21世纪快速发展的新时期,随着越来越多的电器走进人们的生活,人们的生活水平在不断提高,而同时日常生活中所需要的电能也越来越多。
        钟晶
        陕西神木化学工业有限公司 陕西神木 719319
                        
        摘要:在我国进入21世纪快速发展的新时期,随着越来越多的电器走进人们的生活,人们的生活水平在不断提高,而同时日常生活中所需要的电能也越来越多。但是我国的电能设备仍处于落后水平,难以满足人们对于电能的需求,所以我们需要倡导建设资源节约型社会,更加高效地利用电能。本文首先探讨了火力发电厂实现节能降耗的意义,并指出节能降耗过程中存在的问题,最后给出相应的节能对策,希望能为火力发电厂锅炉节能发展提供帮助。
        关键词:火力发电厂;节能降耗;锅炉
        引言
        现阶段,我国的空气质量并不高,根据相关的调查显示,环境污染严重的主要问题之一就是火力发电厂化石能源的燃烧。对于火力发电厂来说,节能减排已经成为未来发展的重要趋势。火力发电厂在输出电力能源的同时,也对环境造成了很大的威胁,因此,我国也针对节能减排问题制定了相关的法律法规。在保证火力发电厂电能输出的基础上,对污染物的排放进行了严格的控制,就需要火力发电厂及时对锅炉节能减排技术进行更新和调整,减少污染物的排放,为人们的生活提供健康、绿色的生存环境。
        1火力发电厂锅炉节能改造的重要性
        火力发电厂内部管控的实际需要。随着我国各个火力发电厂自动化水平的不断提高,火力发电厂内部的控制系统逐步升级与优化,这就对其供电的稳定性有了更高的要求,主要表现为对能源利用率和污染物排放的要求,因而火力发电厂锅炉节能改造是火力发电厂内部管控的实际需要。火力发电厂的发电流程主要是将煤炭作为燃料、将锅炉作为生产工具,将煤炭放入锅炉中进行燃烧,借助水蒸气推动汽轮机的运转,最终推动火力发电厂发电机的实际运作 。在此流程中火力发电厂锅炉的运作是其核心,锅炉的能耗与火力发电厂的经济效益密切相关,通过进行火力发电厂锅炉的节能改造能有效提高锅炉运行效率和资源利用率。降低发电成本的直接途径。发电成本高的问题普遍存在于我国火力发电厂运作过程中,主要来源于火力发电厂锅炉较为严重的能源消耗问题,而火力发电厂锅炉的节能改造则是降低发电成本的直接途径,同时也是电力产业发展的长久方向。在电力生产过程中,生产一定数量的电力资源就需一定数量煤炭资源来支撑,而定量的煤炭资源则能生产出其相应的电力资源,这同时也与锅炉的运作效率有密切关系。如要有效提高煤炭资源利用率、切实降低火力发电厂的发电成本、实现火力发电厂运作的节能减排,火力发电厂锅炉的节能改造工作势在必行。通过对火力发电厂锅炉设备运作效率的提高和节能工艺的完善优化,锅炉节能改造工作是实现火力发电厂节能降耗目标的重要基础,推动着火力发电厂运作效率和经济效益的全面发展。
        2锅炉节能降耗的对策及措施
        2.1完善锅炉燃烧设备的配置
        在火力发电厂的运行过程中,锅炉是发电工作的主要设备,因此需要对锅炉节能减排技术进行及时的更新和完善,实现节能减排的作用和价值。1)为了保证锅炉燃烧的稳定性,需要严格地保证锅炉内部煤粉气流的合理分布,保证配风均匀,燃料充足。这样才可以确保燃烧器在运行的过程中提高运行效率。2)锅炉的炉膛是燃料燃烧的主要燃烧区,炉膛的四周是水冷壁,在进行炉膛设计的过程中要保证水冷壁的密闭性,这样才可以减少无组织风进入炉膛,从而确保燃料得到充分的燃烧,减少二氧化碳的排放,达到节能减排的作用。3)对锅炉的点火装置进行设计;在启动锅炉的时候需要点燃燃烧器煤粉气流,但是如果煤粉锅炉在低负荷的运行状态下,就会造成锅炉炉内的温度降低,煤粉气流的燃烧稳定性也会大打折扣。

通过点火装置来稳定锅炉内部的气流,锅炉内部温度保持在一定的范围内,从而实现节能减排的效果和作用。
        2.2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:(1)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。(2)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。(3)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。
        2.3锅炉熄火次数多的对策及措施
        首先,在机组开始启动之前应对油枪进行试验操作,防止出现油枪卡涩或雾化不良的状况。在点火之前要尽早投入底部的加热装置,保证炉水处于较高的温度,从而缩短机组的启动时间,降低燃油消耗。在机组开机过程中,要注意机、炉、电之间的协调操作,保证锅炉达到冲转参数时汽机能够具备相应的冲转条件,同时避免在汽机定速后电气仍然尚未做好并网准备等类似的设备协调不良问题。在停机过程中合理运用汽机的旁路系统对停炉工艺进行优化,严格按照有关规定和程序进行设备的降温、降压,当负荷达到 120 MW 时,要逐渐打开汽机的旁路。在滑停过程中要合理利用汽机旁路的方法,实现在不投用助燃油的前提下降低汽机缸的温度至 380 ℃,最大限度降低机组冷却所耗费的时间,以实现停炉燃油的节约,为检修人员的检修工作提供有利条件。其次,正常运行时一次风总风压要保持在约 3000 Pa,要尽可能地降低一次风速,以不堵塞粉管为基本原则,将炉膛负压维持在-20~40 Pa,炉膛出口的氧含量在 3%~4%。当负荷低于70%时,要合理分配给粉机的下粉量,并维持低一次风率、增加煤粉浓度。并且,应适当增加下两层的给粉机的转速,保持煤粉的浓度、炉膛的温度。此外也可以采用配煤掺烧的方式,根据机组的负荷,将发热量高的煤炭和发热量低的掺在一起,将挥发份高的煤炭配合挥发份低的掺在一起,或是新煤炭和老煤炭掺在一起燃烧。这种掺烧的方法可以在很大程度上降低由于煤质的突然改变而造成的锅炉熄火,进而减少助燃油的用量。最后,在实际操作过程中,一旦出现熄火问题时要保证火力发电厂的运行人员和检修人员能密切配合,利用低谷消缺来努力打造一个不烧油消缺的环境。同时还要加强对火力发电厂人员节油技术方面的相关培训,不断增强其专业技术能力,使其树立节油意识。此外,还要将制定的各项相关措施以及奖励制度落实到位,以充分调动火力发电厂运行人员的节油积极性,进而更好地开展节油工作。
        结语
        为提高火力发电厂锅炉节能改造工作的有效性,达到煤炭资源利用率的最大化,就要将火力发电厂锅炉运作的各个环节相应的节能改造工作进行有效串联,并实现步步衔接与完善,并采用先进的自动化技术和各类控制技术来对火力发电厂锅炉进行全面系统的改造,以此来推动火力发电厂锅炉能源利用率的快速提高,促进火力发电厂锅炉运作效率的快速提升。
        参考文献
        [1] 王军 . 火力发电厂锅炉节能减排技术分析 [J]. 科技资讯,2020,18(7):38-39.
        [2] 任志峰 . 火力发电厂锅炉的节能减排技术措施 [J]. 科技经济导刊,2019,27(35):93,91.
        [3] 卞振江 . 火力发电厂锅炉节能减排的几点研究 [J]. 中外企业家,2018(33):150.
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