火力发电厂锅炉优化运行措施探究

发表时间:2021/5/19   来源:《科学与技术》2021年第4期   作者:李清1 彭宇轩2
[导读] 锅炉是火力发电的重要装置,燃料约占火力发电成本的 70%

        李清1 彭宇轩2
        国家电投集团江西电力有限公司分宜发电厂, 江西 新余 336600
        摘要:锅炉是火力发电的重要装置,燃料约占火力发电成本的 70%,燃料如果没有充分燃烧,会产生很大的浪费,也 会对空气造成一定程度的污染。本文对火力发电厂中锅炉工作原理及锅炉燃烧调节意义进行论述,并对发电厂锅炉优化运 行措施进行探讨,可供相关人员参考。
        关键词:火力发电;锅炉优化;燃烧

        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气压、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 发电厂锅炉优化运行措施
        3.1燃料调节
        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。在对制粉系统进行切换控 制时,还需要先将备用系统投入运行,将需要进行检修的系 统置于停止状态。

在对磨煤机进行停止控制时,需要先将煤 机入口挡板置于关闭状态,保证煤机达到走空后才可以关闭, 将内部和风管中的煤粉都吹扫干净。在对燃烧器进行停止控 制时,需要在停止运行后一段时间内还继续保持冷却,可以 防止喷口被烧坏。
        3.2风量调整
        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。火力发电厂锅炉在实际运行过程中,如果炉膛 内部存在较多的剩余空气,会使炉膛温度不断降低,会使燃 料无法完全燃烧,排出烟气热损失也会增加。锅炉过剩空气 系数变大会使得出锅炉出现较在的热损失,会加重引风机、 受热盘管磨损,不利于锅炉设备的正常使用。但如果过剩空 气系统太小,炉膛内的燃料会存在无法完全燃烧的问题,排出烟气中的一氧化碳等气体会变多,煤粉熔点受到该影响也 会变小,会存在着水冷壁问题,会给发电厂带来很大的经济 损失。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。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。
        3.3压力调整
        如果锅炉负压比较高,会使炉膛与烟道的漏风量变大, 会使得燃烧情况变差,容易产生燃烧熄灭现象。如果炉膛转 变为正风压,燃烧的火焰与煤灰会对外涌出,会对火电厂环 境造成不利影响,严重情况下会使设备被毁或人员伤亡。需 要在锅炉运行过程中实时监测炉膛风负荷情况,对燃烧量与 风量进行合理调节,保证炉膛压力处理合理区间。在对炉膛 压力进行调节时,可以将送风量与引风量进行控制,使引风 量不断变大,然后,再逐渐增加送风量,再对燃料供给量进 行调整。也可以采用另外一种控制方法,先降低燃料供给量, 再将送风量变小,再将引风量降低。如果两台引风机在同时 运行,需要保证入口动叶、出力与运行电流保持良好的一致性, 然后,在根据实际情况进行调节。
        3.4?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。
        4结语
        综上所述,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,但发电厂应用的锅炉与普通民用锅炉 有着很大的差别,锅炉容量、压力与温度都比较高,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。
        
        参考文献:
         [1] 陈晓皓 . 关于火力发电厂锅炉优化运行措施研究 [J]. 内蒙古煤 炭经济 ,2019(21):208.
        [2] 黄振军 . 火力发电厂锅炉运行优化分析 [J]. 计算机产品与流 通 ,2019(11):79.
        [3] 王 虎 . 火 力 发 电 厂 锅 炉 优 化 运 行 工 程 措 施 研 究 [J]. 居 舍 ,2019(14):145.
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