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热电电厂锅炉燃烧运行优化策略探微胡文东

发表时间：2021/3/26 来源：《电力设备》2020年第32期作者：胡文东

[导读] 摘要：在火力发电厂锅炉燃烧运行中，受各种扰动因素的影响出现锅炉运行状态不稳、锅炉设备故障等现象。

        （合肥东方热电有限公司安徽合肥 230012）
        摘要：在火力发电厂锅炉燃烧运行中，受各种扰动因素的影响出现锅炉运行状态不稳、锅炉设备故障等现象。为此，做好对锅炉燃烧运行的优化控制，使锅炉充分燃烧、降低热能损耗、提高锅炉运行效率，从而确保发电厂发电效率和整个系统安全稳定运行的必要关键措施。在电厂锅炉燃烧运行中，除了使锅炉燃烧蒸发量和蒸汽参数等符合外界负荷要求外，还应确保锅炉系统及其设备安全，确保整个运行过程安全稳定，在维护管理中应以先进的科学技术为支撑，采取节能化的智能化的技术手段优化锅炉燃烧运行。
        关键词：火力发电厂；锅炉燃烧；运行优化
        引言
        锅炉燃烧系统在当前的燃气电厂中属于重要内容及组成部分，并且在燃气电厂的实际运行中发挥着重要的价值及作用，因而需要保证该系统的合理应用。就目前的锅炉燃烧系统实际应用而言，为保证其能够实现更理想的应用，需要对各个方面进行优化，而锅炉燃烧系统可靠性的优化就是比较重要的一点。
        1火力电厂锅炉燃烧运行中存在的问题
        1.1锅炉燃烧不稳定
        燃煤锅炉在运行过程中，若无法符合燃煤特性，不仅会影响锅炉稳定燃烧的能力，还会增加锅炉燃烧的负荷。第四，煤质指标与设计煤种不符。由于使用的煤种在燃烧过程中会产生较多的灰粉，灰粉中的T2成分若出现下降情况，极有可能引发锅炉出现磨损、腐蚀等情况，无法保证锅炉安全稳定的生产。
        1.2节能环保和安全智能化的问题
        在节能和安全智能化方面，热能的损失比较严重，主要与燃烧率不高、未完全燃烧严重以及燃料燃烧设备性能不够强有关。首先，电厂锅炉燃煤时会产生大量的烟气，在排出烟气过程中会带走部分热量，排烟散发的热量加速热损失甚至会影响锅炉的安全运行。所选择的燃煤的种类、燃烧时受热的面积以及锅炉内温度的控制和送风情况等，均会对排烟热量损失产生影响，如漏风和煤粉含水量较大会使排烟量及其热量增大。固体燃料的使用便于运输、含热量较多，但是在燃烧时，如果不能完全燃烧会产生大量烟尘和炉渣，使锅炉内和排烟系统中产生大量煤垢如果不及时清理会影响锅炉的使用。固体燃烧越细，燃烧的过程会越短且更充分，确保燃烧的效能。反之则会带来较多的热能损失，影响火电厂的效益。火力发电厂锅炉燃烧过程中存在不少影响效率和质量的问题。为确保锅炉燃烧安全运行，提升燃烧的效率和火电厂的经济效益，必须对燃烧过程进行优化，使锅炉燃烧运行满足安全运行和外界负荷要求，减少热能损失和污染物的排放。对于大型火力发电机组而言，当锅炉的效率提升10%后，整套机组的效率会相应地提高0.3%~0.4%。分析影响锅炉运行效率的因素主要与锅炉内的燃烧工况有关，须采取措施优化锅炉内的燃烧，确保锅炉自身设备运行参数正常，使锅炉燃烧处在最佳的工作状态中，减少热量损失提高运行的效率，提高发电机组的发电效率。为此，建立适合现代化发电站发电需求的锅炉燃烧优化控制系统，确保锅炉燃烧系统在不同负荷和工况下均可处在最佳运行状态。
        1.3结焦处理
        针对结焦问题的处理方法，需要马上停止锅炉运行，将所有室内炉渣全部放掉，随后再由技术人员检查锅炉结焦状况。开启入孔门之后撬动锅炉内部焦块，尽可能地将焦块清除出炉外。如果结焦情节不是非常严重，当焦块被扒出炉外可以继续运行，若结焦情节比较严重，需要等到完全冷却之后再行处理。
        2热电电厂锅炉燃烧运行优化策略
        2.1选择多元化启动锅炉故障分析方法
        在启动锅炉出现跳闸的状况下，在燃烧控制器中会显示相关故障信息，而这些故障信息所显示的都是一些故障代码。

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在实际操作过程中，当有故障代码出现时，需要对比相关报警信息再次实行排查，而由于目前的故障分析手段比较少，可将相关压力测点适当增加，并且实现画面的实时显示。具体而言，主要有以下两个方面：第一，在燃烧器的调压阀前后，需要增加压力变送器，这样一来，在压力波动比较大的状况下，调压阀可能会有跳闸关闭情况出现，并且燃烧器可能会发生熄火，就可以判断出燃烧器发生熄火是不是由于调压阀存在问题；第二，在燃烧器的关断阀间及阀后，增加压力变送器，其目的就是对关断阀泄漏情况进行检测，这样也就可以对启动初期由于阀门引起的检漏故障实行判断，也就可以对故障进行更有效分析。
        2.2认真做好入炉煤监督
        应做好入炉原煤的监督工作，监督工作包括安全生产工作、经济运行工作等。应检测燃煤特性，保证燃煤特性符合火力发电的经济指标。在入炉煤监督工作中，还应根据燃煤特性，向锅炉内输送足够的风量，并调整燃烧温度等指标，使锅炉处于最佳的燃烧状态，既能有效提高原煤的燃烧效率，还能减少能源的消耗。
        2.3优化排烟系统，减少热损失
        燃料的数量、送风量和引风量以及外界负荷等均会影响锅炉内燃烧的程度，须加强对锅炉送风量和引风量的控制，控制锅炉内的空气系数。应做好对二次风能的优化调节，以提高对高温烟气的吸收率，可提供氧气使煤炭充分燃烧。在排烟系统优化方面，为降低排烟带来的热能损失，必须做好对漏风问题的控制，准确观察排烟氧气表、风量表的变化，加强对水封槽的监测，排烟过程中不能将水放干。做好对空预器的内部清理，避免受热面污垢沉积影响后期燃烧效率，吹灰工作应定期开展并做好记录，以确保锅炉的稳定运行。锅炉运行中飞灰含碳质量浓度，会影响锅炉的燃烧效率，可采用飞灰含碳质量浓度检测的方式，对煤粉制造系统及通风量进行调整和控制，避免因飞灰问题而对锅炉燃烧工作效率产生影响。
        2.4热损失技术调整
        排烟温度与排烟热损失之间的关系非常密切，发电煤耗也会受到排烟温度的影响而增加，并且能够保证电除尘、脱硫设备运行的稳定性、安全性。导致排烟温度提升的原因有漏风、掺加冷风量、积灰等，针对排烟温度技术调整举措，需要先解决漏风问题，待温度降低至正常数值后，优化磨煤机冷风，发现负荷相同的情况下排烟温度降低。锅炉内部吹灰器的作用是维持受热面整洁性，优化传热效果。吹灰系统主要有锅炉本体受热面吹灰、空预器吹灰，其中锅炉本体内部包含 96 只炉膛吹灰器，设置于炉膛处，布置为四层。锅炉本体、空预器吹灰的蒸汽，都是通过低温再热器出口管道接出，处在BMCR工况下，蒸汽温度是518℃，压力是5.96MPa（表压）。将吹灰蒸汽进行减压处理，分别进到吹灰器中，管路内部设置自动疏水点，锅炉吹灰则展开程序控制。由此发现，当吹灰效率提升，可以直接解决积灰问题，排烟温度升高，主要的影响因素为漏风、掺冷风量。所以，锅炉运行中要着重注意这两点问题，避免热损失增加。
        结语
        综上所述，本文对火电厂锅炉燃烧运行特点、原理和当前存在的问题进行了分析，由于锅炉燃烧运行过程较为复杂，影响锅炉燃烧效率的因素很多。为了实现锅炉运行优化，须对现有现象进行分析，从节能、智能化的角度加强优化和控制。在实际运行管理中，应加强对每一个环节的控制，并对相应的参数进行优化调整，同时结合计算机信息技术加强对运行全过程的实时监控，及时发现设备故障和运行异常问题，确保煤炭燃烧充分，提高燃煤的效率、减少热能的损失，降低了环境污染的问题，为火电厂带来更多的效益。
        参考文献
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        [2]熊建文.火电厂锅炉燃烧优化关键技术研究[J].电子制作，2017（28）：11-12.
        [3]史慧杰,王国帅,牛斌,张源泽,常进鹏.发电厂锅炉燃烧调节问题及解决路径思考[J].科技展望,2015,25(26):92-93.