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火力发电厂锅炉优化运行措施

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：薛亚文郭小琼

[导读] 摘要：随着我国经济规模的不断变大，对电力的需求也日增多。我国的火力发电在电力资源中还占据很大的比重，锅炉是火力发电厂重要的机械装置，对锅炉进行优化可以更好地利用煤炭燃料，也可以降低燃烧后排放气体中硫氧化物、氮氧化物等有害物质的含量，减少温室气体排放量，对提高火电发电厂的经济效益也起到一定的促进作用，这就要求做好火力发电厂锅炉运行优化。

        中国电建集团河南工程有限公司河南郑州 450000
        摘要：随着我国经济规模的不断变大，对电力的需求也日增多。我国的火力发电在电力资源中还占据很大的比重，锅炉是火力发电厂重要的机械装置，对锅炉进行优化可以更好地利用煤炭燃料，也可以降低燃烧后排放气体中硫氧化物、氮氧化物等有害物质的含量，减少温室气体排放量，对提高火电发电厂的经济效益也起到一定的促进作用，这就要求做好火力发电厂锅炉运行优化。
        关键词：火力发电厂；锅炉运行；优化措施
        引言：火力发电需要采用锅炉设备，将煤炭燃烧产生的热能转变为电能，需要根据发电负荷情况对锅炉燃烧进行合理调节，使蒸汽品质与蒸汽量都可以达到发电需要。再对锅炉燃烧情况进行调整，使锅炉温度、蒸汽量与压力都达到稳定状态，对燃烧情况进行调整，保证燃料的充分燃烧，使炉膛内的火焰可以均匀分布，将锅炉运行在最佳状态，保证发电厂的正常生产，为人们提供安全、稳定的电能。做好火力发电厂锅炉优化，调节锅炉燃料状态，可以进一步提升锅炉的热能利用率，对节能环保、提高经济效益发挥出应有的作用。
        1火力发电厂中锅炉的工作原理
        煤炭是火力发电的燃料，煤炭是由于碳、氢等元素构成，内部还存在着一定比例的杂质，与氧气混合进行燃烧后会产生高温度的烟气，排放的烟气中会带走燃料燃烧产生的大量热能。高温烟气顺着锅炉内部进行运动，会与受热面进行接触而产生热传递，将热能传递到锅炉内部。通过持续的加热会使锅内水变成高温、高压的蒸汽，通过蒸汽喷嘴驱动汽轮机运转，这样就会将热能转变为动力能，汽轮机与发电机组进行连接，汽轮机的高速运转会带动发电机组运行，发电机的旋转产生电磁反应而形成电能。煤炭的充分燃烧是实现发电的前提条件，在燃烧过程中会生成大量的热能，也会残留下一些杂质。但很多杂质也具备一定的热能，将杂质中的热能应用于发电，可以为企业创造更多的经济效益。
        2火力发电厂锅炉运行现状分析
        2.1环境条件影响，煤粉分配不均。
        在火力发电厂锅炉燃烧运行过程中，其运行的环境比较复杂，影响了燃烧效率，降低节能降耗的效果。其中煤粉分配不均的问题是造成运行不稳的主要原因之一，在锅炉燃烧时，风速的偏差会直接影响煤粉的浓度偏差。如果风量没有得到合理控制，导致存在分布不均的问题会引起煤粉分布不均，从而出现锅炉燃烧不稳、运行效率下降的问题。必须进行风控系统的优化设计合理调整燃烧送风量，满足锅炉燃烧运行要求，减少煤粉分配不均的问题。
        2.2节能环保和安全智能化的问题
        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。
        3火力发电厂锅炉运行的优化措施
        3.1调整风量
        对锅炉出力进行调整需要根据负荷变化情况，而风量调节是出力调节最重要的参数，结合锅炉的实际燃烧量会对风量进行控制，如果炉膛内空气系数不断变大，需要将空气与燃料混合比进行合理设置，这样才能保证燃料可以充分燃烧，将不完全燃烧造成的热能浪费控制在最低水平，进一步提高燃烧经济性。做好锅炉燃烧过程中的通风量调节，对送风机导向档板角度进行控制，结合实际的燃烧需要来对一、二次风进行调整，使一次风在达到风粉混合要求，还需要满足焦炭氧化的风量。

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二次风在达到锅炉燃烧要求的前提下，还应该对一次风末段空气量不足进行补偿，使二次风可以与炉膛内燃料完全混合，保证二次风达到设定的风速，提高燃料混合效率，为充分燃烧提供风力条件。
        3.2减少锅膛结渣
        合理调整一次风速，可以有效缓解燃烧器附近区域的结焦，尽可能将分散层燃料投入燃烧中，将火焰均匀布置，可以降低燃烧中心温度，减小灰分熔化程度。对燃烧状进行调节，防止负荷改变幅度过大，对温度提升速度进行严格控制，避免两侧烟气温度存在较在的偏有效期。定期对锅炉内部进行吹灰，将吹灰程流程进行优化，结合蒸汽温度变化情况、炉膛出口烟气温度、两侧烟气温差来调整吹灰频次。对配风工况进行合理调整，将炉膛内燃烧空气动力场更为均匀，设置合理的过剩空气系数。
        3.5分析不同煤炭种类，改变现有锅炉运行方式。
        不同类别的煤炭在锅炉燃烧过程中，产生的灰尘大小不一，应仔细区别煤炭种类，注意观察不同煤炭的不同粉质，选择最合适的煤炭种类才能确保煤炭的使用率和锅炉燃烧的效率，确保锅炉燃烧运行稳定安全。煤质是改变锅炉燃烧运行效率的根本因素，锅炉的温度分布和燃烧的参数会影响现有的锅炉运行方式。为此，火电厂应采取灵活的措施改变当前锅炉运行，并优化制粉系统内部，根据控制运行氧量、锅炉送风量和煤质变化等指标灵活改变现有制粉系统运行模式，确保制粉系统和煤炭种类之间产生内在联系，实现对机组的优化和降低燃烧消耗、提高燃烧运行效率的目的。
        3.3调节燃料
        火力发电厂锅炉在实际运行过程中，需要根据实际情况对锅炉燃烧量进行调节，将燃料、设备类型作为调整的根据。如果锅炉负荷变大，需要提高炉膛内通风量与燃料合理增加，而负荷降低则需要相应减少。当锅炉负荷比较稳定时，需要将制粉系统控制于均匀供粉状态，使燃料的供给与炉锅负荷保持匹配。如果锅炉负荷改变在，则需要根据实际情况来启动、停止供粉系统。如果制粉系统在启动运行状态下，需要对一、二次通风进行调控，使制粉系统出通风保持良好的配合，这样才能保护锅炉燃烧的稳定性。使燃油系统处于备用状态，做好油枪等设施的检查，对受损的备件进行及时更换。还需要对磨煤机运行状态下的通风量进行控制，防止通风量出现过大或过小的问题，使燃料点火时间控制在合理区间内，使锅炉内部的元件保持良好状态。
        结束语
        综上所述，火电厂作为我国的基础型保障设施，对企业生产、居民生活起关键性作用，但火电厂也属于高能耗、高污染企业，因此必须对火电厂进行节能降耗技术的研究，火电厂集控设备就是其中之一，火电厂中集控运行节能降耗技术是企业发展的需要。为了满足人们对于电能的巨大需求，除了升级电能设备以外，推行节能降耗也是一个重要的实现手段。同时，推行节能降耗的措施也对我国建设资源节约型社会有着重要作用。因此，火电厂有必要采取各种节能降耗的措施，实现可持续发展。而锅炉作为火电厂进行电力生产的重要设备，实现锅炉节能降耗对于火电厂的节能降耗进程而言有着重要的意义。
        参考文献
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