节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用研究

发表时间:2021/7/9   来源:《中国电业》2021年8期   作者:徐光元
[导读] 随着我国经济规模的不断变大,对电力的需求也日益增多。
        徐光元
        新疆石河子新疆天富能源股份有限公司天河热电分公司   新疆 石河子,832000
        摘要:随着我国经济规模的不断变大,对电力的需求也日益增多。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,对锅炉进行节能降耗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节能降耗。
        关键词:电厂管理;锅炉运行;节能降耗分析
1火电厂锅炉运行中存在问题分析
1.1排烟温度高
        锅炉中燃料燃烧效率与排放烟气温度有着反比关系,当排放烟气温度高会使得锅炉尾部无法均匀受热。同时,如果锅炉受热面存在着焦碳,燃料没有完全燃烧,则会使炉膛燃烧产生的烟气过多。随着锅炉节能设计理念的进步,技术人员对排放烟气温度进行了深入研究,对导致排放烟气温度的原因进行分析,将火力发电锅炉内部结构进行了节能降耗与改进,提高炉膛内燃料的充分率,避免过多的残渣依附在锅炉表面,保证燃烧过程中的稳定性,可以进一步降低排放烟气温度,将更多的热能转变为电能,可以提高锅炉的整体燃烧效率。
1.2热能损耗大、飞灰碳含量高
        很多火力发电所采用的锅炉存在着热能损耗大的问题,这主要由于锅炉结构设计不合理,没有对燃烧状态进行合理控制,燃料转变热量的效率不高而导致的,存在较为严重的能源浪费现象。煤炭研磨成灰粉后进行燃烧会存在着不同程度飞灰,如果灰分情况比较严重,会使得煤粉无法完全燃烧,会使得锅炉运行效率变低,热能转化率降低。如果没有对飞灰现象进行重视,而继续加入煤粉来补充,会使得锅炉燃料形成的飞灰量不断变多。
1.3炉膛温度过高
        随着消耗煤炭数量的不断变多,炉膛内部热负荷会相应的增加,炉膛内部温度与出口部位烟气温度也会相应提升,过热器、蒸汽盘管和管壁等部位的温度也会变大,如果没有进行合理控制会损坏锅炉内部器件。需要对炉膛内的温度进行实时监控,根据生产需要对温度进行调整,不可以长时期存在过热现象,防止由于炉膛热容积变大,导致炉膛中产生较多的结渣。
1.4锅炉蒸发系统流速过高
        当火力发电锅炉蒸发系统工质流速变大,会使得流动阻力也相应增加,水在锅炉蒸汽系统的循环就会受到阻碍。过热器内的工作介质流动速度变大,会使得流动阻力变大,汽包与热热器出口相互间的压力差也会变大,会使汽包与集管承受更大的压力。
1.5炉膛结渣量大
        受到炉膛空间限制,膛内空气流动性较差,如果煤炭灰分含量比较高,不具备较高的熔点,过剩空气系数变小,燃烧形成的火焰无法有效向上移动,会使得炉膛内存在结渣问题。而燃烧器风速改变量比较大,炉膛内的火焰会出现偏雷劈,会在偏转方向的炉壁侧存在结渣。旋流燃遴选器如果向一侧产生旋转,多是由于漏风量大、火焰上移等原因引起的,会使锅炉出口部位存在着较多的结渣,而锅炉长时期负荷过大,也会使炉膛结渣风险变大。
2发电厂锅炉节能降耗运行措施
2.1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。
2.2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,对送风机导向挡板角度进行控制,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。
2.3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。一般情况下,需要使投入引风运行在自动状态下,如果锅炉负压比较大,而送风量达到要求时,将引风动叶置于运行状态,这样就可以进一步提高引风量。如果锅炉运行,还需要对每个烟道的负压状态进行监测,避免烟道存在积灰、结焦等问题,使得烟道阻力变大,烟道受阻部位的负压低于正常值,但该部位后面负压会超出正常值。
2.4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大的偏有效期。定期对锅炉内部进行吹灰,将吹灰程流程进行节能降耗,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,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,提高节能效果。
参考文献:
[1]薛洪刚.火力发电厂锅炉运行节能降耗策略的相关研究[J].计算机产品与流通,2020(06):94-94.
[2]芮福宁.关于火力发电厂锅炉节能降耗运行措施研究[J].低碳世界,2019,009(009):82-83.
[3]段少峰.基于火力发电厂锅炉运行节能降耗措施的探讨[J].名城绘,2019,000(004):P.33-34.
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