电厂锅炉运行调试及优化思考

发表时间:2021/3/16   来源:《中国电业》2020年第30期   作者:张云鹤
[导读] 火力发电是我国现阶段重要的发电方式之一,
        张云鹤
        中国电建集团核电工程有限公司 山东 济南 250100
        摘要:火力发电是我国现阶段重要的发电方式之一,为了能够获得更为高效、节约的发电效果,对于电厂锅炉进行优化则成为重要的工作。近年来电厂越来越重视节能减排,锅炉燃烧优化成为电厂节能减排的重要技术措施。对电厂锅炉燃烧过程进行优化控制,确保实现电厂锅炉运行过程中的节能减排目标。基于此,文章结合电厂锅炉运行调试进行分析,进一步优化调试推进电厂得以更好的发展。
        关键词:电厂锅炉;运行调试;优化
        引言
        近年来,随着我国电力体制改革的发展,电力企业在市场中面临着更为激烈的竞争。锅炉作为电厂的重要的设备,对于电厂的整体运营有很大的影响。锅炉是能量转换设备,通过燃烧燃料产生的热水或者蒸汽转换成热能或者机械能,在电厂中再通过发电机将机械能转换为电能,而能量的转换需要经过多道环节,每个环节的运行状态都会对锅炉整体的运行效率产生一定的影响,因此应加强对锅炉运行的管理,优化运行流程。考虑节能环保的问题,进一步促使电厂实现可持续发展目标。
        1电厂锅炉装置结构
        对于电厂而言,锅炉是非常重要的部分,锅炉主要是为发电机组供能的,也是主要将燃料中的化学能转换成内能的环节。锅炉主要是通过燃料燃烧对脱离子水进行加热,产生高温高压的蒸汽,而产生的蒸汽将会被输送到发电机组进行发电。
        2锅炉优化的重要性
        电厂燃烧优化是在满足安全运行和外界负荷要求的前提,进一步提高燃烧效率、减少锅炉热损失,同时减少污染物的排放。锅炉通过燃烧和传热将燃料的化学能转化为蒸汽的热能。一般而言,锅炉效率是其能量转换的重要经济性指标,对于大型火力发电机组,锅炉效率每提高1%,整套机组的效率能够提高0.3-0.4%,供电煤耗能够降低0.7-1%。而锅炉效率与炉内的燃烧工况密切相关,组织好炉内的燃烧,能够有效地提高锅炉效率,实现机组的高效运行。锅炉燃烧优化控制系统的最终目的是在保持锅炉自身设备运行参数的情况下,使锅炉燃烧处于最佳运行工况,降低热量损失,提高热能效率,通过运行人员在线实时的调整各项参数,有效降低含碳量和再热器超温问题。因此,建立适应现代化的电站锅炉燃烧优化控制系统,使得锅炉燃烧过程在不同负荷、不同工况、不同扰动的条件下都能确保处于最佳状态,提升电厂经济效益。
        3锅炉运行调整存在的问题
        3.1由于现场条件,燃烧器之间煤粉分配不均
        当锅炉燃烧的风速偏差达到20m/s以上,煤粉浓度偏差则达到22%。在同一层的各支管,风速偏差也达到了23m/s,浓度偏差达到了18%。煤粉分配不均主要原因是风量分布不均造成的。
        3.2风、粉、灰缺少有效测量手段
        飞灰含碳在线测量装置,无法提供实时的测量数据。在线测量煤粉浓度和流速的装置,由于设备质量本身问题,不能准确标定,得到的测量结果有波动,测量数据异常。二次风量测量装置,随着使用年限的增加,传感器部分磨损严重,测量数值波动异常,维护量增大。
        3.3烟道振动
        在调试运行中,若机组负荷值达到150MW-200MW,在锅炉尾部会发生明显振动现象,且集控室会伴随有强烈的振感。专业人员经过分析研究发现,烟道振动的原因在于尾部烟产生卡门涡流现象,与其频率相接近的烟气流,两者间发生共振而导致。需要将合适的平行板添加于驻波以外的地点,以驻波的频率和波长为标准,将每个板子的距离计算出来,从而将形成的较大共振烟道分离,使其成为若干个小的烟道,从而使得烟道横向声振动频率增加口但是在锅炉运行期间,随着时间的累积,沾污系数相应增中,进而产生不同程度的振动。为此,需要根据实际情况,通过不同的有效措施加以控制。


        3.4水位控制
        传统锅炉采用的主要前馈汽包水位控制,但在调试过程中,扰动现象较为严重。为此,以锅炉的实际运行情况为标准,通过用减水温来降低蒸汽流量,采用串级控制。该方法在试运行一段时间后,控制效果良好,并且极适应于锅炉的实际运行。
        4电厂锅炉优化具体措施分析
        4.1逻辑优化
        在锅炉机组运行过程中,在对传统的风箱进行检查时,发现在风箱的开关顺序上易出现错误的操作,主要因为逻辑不严密,使得开关操作复杂易混淆。除了对风箱的操作中进行逻辑优化后使得锅炉运行更为简单有效以外,同时对水泵和送风机的保护方面进行逻辑上的优化,使水泵的跳闸问题得以解决,优化后的水泵每次的跳闸都更为准确可靠,实现逻辑跳闸不仅更方便,而且更可靠。
        4.2优化锅炉的运行参数
        电力设施越加重要,锅炉的结构变得越来越复杂,因而锅炉的运行提出更苛刻的要求。锅炉的运行具有不同种类的参数,如温度参数、压力参数、水位参数等,锅炉运行中参数的变化复杂多样,因此,要根据实际运行情况做好相应的措施,调节控制参数,使锅炉的运行更稳定。锅炉主要通过不同量的蒸汽、通过不同的方法实现需要的效果,水位控制好,才可能让锅炉正常稳定地运行。因此通过不断试验与积累,掌握锅炉变化规律,对水位做出相应的调整,根据调整的参数进行更优化处理,使锅炉处于稳定正常的运行工作中。
        4.3控制好锅炉的燃烧情况
        控制好锅炉的燃烧情况,观察锅炉的负荷变化,根据外界气温、燃料质量等进行相应的改变以实现不同的燃烧火力。在控制燃烧情况时,我们还要考虑到节约高效的宗旨,考虑锅炉的负荷,同时有效地借助外界条件,如风力进行增强火力,提高工作效率。
        4.4调频压力
        在一次锅炉调频动作时,机组转速对应阀位修正量出现直接在指令回路叠加的情况,且汽机高压调门速度动作,以此对调频工作的及时性需求进行满足。但在实际操作中,由于该锅炉所具有的蓄热面较小,在实际调节时存在着滞后的现象,其突然发生的动作则会对机前压力的波动产生较大的影响,因此对整个机组的运行稳定性产生影响。为了能够对主汽压力的稳定性做出保证,在回路中对压力补偿回路进行设计,在逻辑中对补偿回路的作用死区进行增加。在对其增加后,当锅炉实施调频动作时,当主汽压力出现偏离负荷情况时,该补偿回路则会自动产生动作使主汽压力能够获得稳定性。而如果额定压力同主汽压力间所具有的偏差不大,该压力补偿回路则不会起作用。而在压力方面,对主汽压力输出值进行重新的核定,保证在实际应用中其根据实际负荷情况的不同使不同的调频阀位修正值能够同调频电量良好匹配,进而对调频性能的均衡性及安全性进行满足。
        5结束语
        总而言之,锅炉燃烧运行是一项十分复杂和系统性的工作,需要在实际电厂锅炉运行调试过程中,采取先进的燃烧优化措施,对燃烧过程中的各项参数进行精确,实现锅炉燃烧的优化运行调试,合理选择锅炉设备,优化相关参数,掌握动态变化,从而确保机组安全运行,推进电厂生产运行安全发展。
        参考文献:
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        [5]杨林娜.浅析电厂锅炉运行效率的影响因素及对策[J].才智,2017(4):33-34.
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