火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

发表时间:2021/8/23   来源:《当代电力文化》2021年4月12期   作者:蔺乐
[导读] 在锅炉运行过程中,工作人员需要实时调整燃烧,这是许多过程中最基本的操作
        蔺乐
        华电新疆五彩湾北一发电有限公司
        摘要:在锅炉运行过程中,工作人员需要实时调整燃烧,这是许多过程中最基本的操作。燃烧调节行为应以外部工况为参考标准,因此燃烧稳定性也代表锅炉和机组的稳定运行状态。由此可知,锅炉运行环境将对燃烧状态产生直接影响。如果工作环境质量差,锅炉运行时间延长,必然会出现燃烧问题。为了保证锅炉的稳定运行,需要进行燃烧调整。
        关键词:火力发电厂;锅炉燃烧;操作优化;策略
        1锅炉燃烧优化与调整
        锅炉运行过程中的燃烧优化调整是一项非常重要的基础性操作,它具有以下三个功能:(1)减少燃烧可能造成的损失,提高锅炉运行效率,增强风压稳定性,空气温度和蒸发;(2)确保锅炉的点火稳定性,确定合适的燃烧中心,使炉内火焰更加均匀。通过燃烧优化调整,减少锅炉两侧烟气温度偏差,避免锅炉结渣,提高加热均匀性;(3)减少对周围环境的危害。在设定与锅炉燃烧有关的技术参数时,应充分考虑环保要求,将还原空气保持在主燃烧范围内,炉膛内有余烬空气。一方面,它可以保证完全的燃烧效果,另一方面,它还可以减少NOx(氮氧化物)的生成。
        2锅炉运行中的燃烧问题
        2.1结焦
        锅炉运行中焚烧调整结焦现象遍及,首要现象如下:(1)技能人员调查火焰,流化效果不抱负,如:一些火焰色彩为白色;(2)锅炉的灰分输出削减;(3)氧气指示下降;(4)锅炉运行负压增加。总结沟通问题的根本原因,或许是点火升压环节一次加煤量过多,未同时加风,煤粒径大,一次风小,未超越临界流化风量。此外,技能人员压火操作不合理或给煤机碎煤处理不规范也或许导致结焦。
        2.2熄火
        锅炉焚烧调整中熄火的首要现象有:(1)氧气指示的升降起伏大;(2)焚烧室亮度下降,无法实时调查火焰;(3)空气温度、空气压力和烟气温度下降。总结了熄火的根本原因。一是给煤机运行故障,或未发现堵煤现象,导致停煤时间延伸;二是风煤比不合理,煤质不符合运用要求,未及时调整导致熄火;最后,积累的灰烬涌入锅炉,导致突然熄火。
        2.3可燃物的二次焚烧
        锅炉运行时烟道内或许存在可燃物,或许导致二次焚烧。为处理这一问题而提醒的现象包含:(1)风管单个部位密封性差,锅炉焚烧时偶然出现火花;(2)情况严重时,烟道防爆门或许失效;(3)一、二次温升,锅炉焚烧过程中直接超越规则值限值;(4)烟囱冒黑烟;(5)烟气温度迅速升高;(6)烟道和炉膛负压反常改变。此外,诱导风量和负压过大也是可燃物二次焚烧的原因之一。
        3锅炉运行中焚烧问题处理办法
        3.1燃料的燃烧形式
        3.1.1 分层次的燃烧
        分层次的燃烧适用于多种原料煤的燃烧,并且这种燃烧方式,对煤炭的颗粒大小没有要求。这种燃烧方式的缺点为只能用于固体燃料的燃烧,并且需要保证燃料与空气中的氧气充分的接触,如果空气供应不足,则会导致燃烧不充分,进而降低燃料的利用率。分层燃烧方式的优点在于其燃烧过程较为稳定,而且燃烧所释放的能量较多。
        3.1.2 悬浮状态的燃烧
        这种方式的元素主要是将固体燃料加工成气体或粉末形状,并且保证燃料与氧气在锅炉中充分混合,进行燃烧反应。因为燃料保持的是悬浮状态,所以这对热能动力锅炉的炉膛高度有一定的要求。燃料采用悬浮状态的燃烧形式,可以提高燃料的利用率,燃料的燃烧较充分且迅速。但是如果悬浮的燃料与空气接触并不充分则会导致悬浮的颜料粉末无法进行燃烧反应,产生浪费。


        3.1.3 旋风情况下的燃烧
        旋风情况下的燃烧主要是指燃料物体,在空气的旋风下送进锅炉发生燃烧。燃料在较高的空气流速中进行燃烧。这种燃烧方式对锅炉的内部结构提出了较高的要求,并且空气的旋风操作会损失部分能量。但这种燃烧方式能够充分利用燃料的燃烧能力,燃料的燃烧方式较为稳定,且残留很少。
        3.2挑选合理的配煤办法
        依据我国煤炭市场和电力市场的现状,大多数电厂运用单一规划煤作为燃料是不现实的。在这种情况下,可结合实际情况挑选适宜的配煤办法,以削减煤质改变对锅炉焚烧的影响,到达节能的目的。关于炉内混合强烈的四角焚烧,可选用炉内混合的配煤办法,特别是关于焚烧和结渣特性差异较大的直吹制粉体系电厂,炉内混合更为适宜。依据煤种的不同,选用不同的制粉体系和不同的焚烧器,实现炉内焚烧过程中各种煤种的混合。在焚烧过程中,可依据负荷及时调整份额,保证所有煤种都能参加炉内焚烧。具体操作可分为上焚烧器和下焚烧器。煤种安置可依据实际情况挑选。更常见的办法是在上层焚烧其他煤种,在下层焚烧结渣煤种。
        关于无法实现炉内混合的电厂,可选用预混合。它能够在煤矿或输煤过程中混合,也能够在装煤过程中混合。经过合理的配煤份额,将各种煤混合在一起,能够有效地缓解结渣问题。但是,预混合办法需求一个大型煤场,将煤炭贮存在不同的堆中。关于焚烧功能差异较小的煤,也可选用间歇混合焚烧。在挑选配煤模式时,还必须归纳考虑电厂的运行状况、锅炉结构、规划煤的功能、煤种及其各自的功能,最终挑选适宜的配煤办法,从而下降运行本钱,进步经济效益。
        3.3加强煤场库存结构的优化管理
        高效的库存管理不只关系到燃煤电厂运行的安全性和连续性,并且对煤质也有必定的影响。特别是当煤种较多时,煤质动摇较大,对锅炉运行效率和能耗有必定影响。不同煤种的热值、硫、蒸发分、灰熔点、水分和灰分的相关性存在必定差异。假如库存管理不当,将直接影响煤炭质量。因而,在库存管理中,既要保证各煤种数量的合理操控,又要做好煤质管理。为保证电厂混煤焚烧的总热值坚持在一定范围内,应依据锅炉规划和实际混煤焚烧情况,合理操控贮存煤的热值结构。为防止脱硫设备运行效率低下,应保证必定量的低硫介质库存。受储煤蒸发分的影响,储煤过程中或许会产生丢失、自燃、蒸发分剖析等现象,因而应做好储煤对蒸发分的影响。储煤的灰分熔点、水分和灰分含量对锅炉焚烧效率的影响不同,应优化储煤质量的结构管理。
        为保证电厂煤炭库存结构的优化管理,可利用动态管理办法和动态规划模型,依据电厂日用煤量、日配煤方案、方案购煤等因素,拟定合理的煤炭挖掘方案,以保证煤场库存的煤质能够满意电厂的需求。关于库存结构中的任何煤质特性,因为锅炉的焚烧特性和环境排放有必定的要求,因而有必要保证库存高于最低安全值,并且所有煤质特性都在规则的配煤范围内。选用动态库存管理不只能够满意电厂生产的正常运行,并且能够实现煤质结构的最佳状况。
        结论
        为保证电厂生产运行的安全、经济、环保和稳定,制粉、锅炉、脱硫、脱销、除尘、输灰等体系运行时尽量运用规划煤或校核煤。虽然煤的规划是为了保证锅炉的焚烧热效率,但受煤炭市场和电力市场的影响,煤的混烧已成为燃煤电厂遍及面临的问题。在混烧过程中,因为煤种不同,热值、水分、灰分等功能参数与规划值或校核值会有必定误差,对锅炉运行效率和电厂经济效益会产生必定影响。在这种情况下,处理配煤焚烧过程中煤质的改变是处理电厂可持续发展的重要问题。电厂迫切需求加强煤炭管理、煤质检测等技能的改进,以保证电厂在坚持锅炉最佳运行状况的同时取得最大的经济效益。
        参考文献:
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        [2]史义明,姚友工,蔡正春,等.基于CO/O2在线监测的锅炉燃烧优化系统开发与实验研究[J].广东电力,2020(11).
        [3]黄海东,刘福国,国钦光,等.配煤掺烧最小煤质偏差模型及煤场存放优化[J].热能动力工程,2020(6).
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