王鲁冰
晋控电力同华山西发电有限公司 山西 忻州 034114
摘要:结合实践经验发现锅炉运行中,燃烧问题比较常见,若情节严重还会威胁到锅炉运行稳定性与安全性。所以,针对锅炉燃烧问题进行优化调整,总结各个故障与问题的原因,采取针对性的处理方法,做好燃烧问题优化调整工作,为锅炉运行营造安全的环境,切实保证操作人员的人身安全,也可以提高锅炉运行效率。
关键词:锅炉运行;燃烧优化;调整问题
1火力发电厂中锅炉工作原理
煤炭是火力发电的燃料,煤炭是由碳、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锅炉燃烧调节的意义
锅炉对火力发电厂的正常运行发挥着重要意义,如果锅炉燃烧状态不理想,则会对发电能力与安全生产带来不利影响,燃烧利用率不高还会降低企业的经济效益,需要对发电厂锅炉进行状态进行监测,根据燃烧情况进行调节,这样才能根据发电负荷来调整蒸汽量与品质,为锅炉稳定运行提供安全保证。锅炉运行最重要的参数就是汽压、温度与蒸发量,锅炉内燃料燃烧还需要具备稳定性,在炉膛内部均匀燃烧,并使火焰充满在整个炉膛,燃料尽可能不结渣,避免使燃烧器受损,防止水冷壁与过热器出现超温,使发电机组处于较高的运行效率,并将烟气排放造成的污染控制在可控范围内。火力发电厂对锅炉运行可靠性也有着很高的要求,如果燃料没有充分燃烧会对蒸汽参数产生影响,蒸汽参数的不稳定会使发电质量较差。燃烧不稳定的因素也比较多,一次风、二次风不能有效匹配也使锅炉点火存在着一定难度,还会使正常的燃烧熄灭。同时,如果炉膛温度超过上限,形成的火焰没有将整个炉膛充满,火焰角度存在着较大的偏斜等问题,锅炉会存在水冷壁问题。而炉膛出口部位温度太大,会存在着较严重的结渣问题,过热器则会存在着较大偏差,实现运行过程中,会使局部管壁温度出现异常。
从火力发电厂锅炉燃遴选经济性角度进行分析,煤粉与风力的配合也是关键的影响因素,为保证火力发电厂锅炉燃烧具有较高的经济性,需要保证一、二次风进行良好配合,对送引风量进行合理调整,保证锅炉温度运行在稳定状态下。为了使锅炉可以成功点火,应该设置最合理的过量空气系数,使风量与煤粉达到有效匹配,使燃烧与空气充发接触。调整好送、引风,避免锅炉出现严重的漏风,使炉膛处于负压状态下,如果燃烧情况发生较大的变化,需工及时调整燃料与风量的供给,更好地保证锅炉燃烧效率。
3锅炉运行中燃烧问题优化调整方案
3.1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48只炉膛吹灰器,设置于炉膛处,布置为三层。
锅炉本体、空预器吹灰的蒸汽,都是通过屏式过热器出口管道接出,处在BMCR工况下,蒸汽温度是518℃,压力是24.2MPa(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。
3.2不完全燃烧调整
针对锅炉运行中燃烧调整工作的实施,如果出现不完全燃烧问题,建议调整煤粉细度。分离器挡板会对煤粉细度产生直接的影响,结合锅炉运行实践发现如果磨煤粉的细度较细,驱动端与非驱动端较粗,那么技术人员对分离器挡板进行调整,风管偏差也会随之降低。随着磨煤机出力的增加,在保证煤粉细度(15%-20%)的前提下,六根粉管煤粉细度的均匀性也会随之变好,同时对炉膛壁温偏差也有所帮助。
同时进行变燃尽风调整,在机组负荷、氧量稳定的情况下,二次风挡板选择均等配风、中心风配风、燃尽风。通过这三种方法测量NOx,其中燃尽风配风排放的NOx含量相对较高,中心风配风排放NOx含量比较小。所以针对这两种配风方法展开综合分析,建议结合锅炉运行条件分别采用相适应的配风方式,以达到减小NOx排放量的目的。采用这种综合配风的方法,技术人员检测脱硝之前NOx排放平均值,会出现比较显著的变化。最后需要组织变氧量测试,将测试条件设置为480MW负荷段,燃烧方式选择高级复合分级低NOx燃烧技术,经过分析之后,发现煤粉燃烧过程中NOx生成机理,低NOx煤粉燃烧系统可以减少挥发份氮向NOx的转化,搭建早期着火、使用控制氧量燃料/空气分段燃烧技术,便可以达到燃烧优化调整的目的。
3.3优化引风控制系统
引风控制系统优化构建时,将其型号作为反馈型号,分析引风和送风的比例,对送风挡板和排风挡板开放程度进行调整。在送风启动和关闭的过程中,采用负荷发生扰动时,应适当调整给风环节改变排风挡板的开度大小,进行前馈补偿系统的调整降低对炉膛负压的影响,解决因送风变化对锅炉燃烧影响的问题,使炉膛负压处在稳定的状态。
3.4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。
结束语
锅炉运行过程中需要工作人员实时进行燃烧调整,这是诸多流程中最为基本的一项操作。燃烧调整行为要以外界工况作为参考标准,所以燃烧稳定也代表锅炉和机组运行状态稳定。由此也可以得知锅炉运行环境,会对燃烧状态带来直接的影响,如果工作环境质量欠佳,锅炉运行时间延长,难免会产生燃烧问题。为了保证锅炉稳定运行,需要做好燃烧调整。
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