火力发电厂锅炉燃煤节能质量管理思考研究

发表时间:2021/9/7   来源:《中国电业》2021年第49卷第6期   作者:杨锐
[导读] 随着经济和科技的快速发展,燃煤电厂是大气污染物的主要排放
        杨锐
        华能山东发电有限公司烟台发电厂 山东 烟台 264002
        摘要:随着经济和科技的快速发展,燃煤电厂是大气污染物的主要排放源,也是二氧化硫和氮氧化物的重要贡献源。随着人民生活水平的提高,雾霾频发引起的大气污染问题以及涉及到人类的健康问题逐渐受到社会的重视。我国燃煤锅炉在日常生活供暖、工业生产等领域得到了广泛应用,但燃煤锅炉普遍将煤炭作为燃料,煤炭中的氮元素、硫元素含量比较高,在使用燃煤锅炉时极易出现氮化物、硫化物,这样就会带来严重的能源浪费现象,甚至会带来环境污染问题,相关部门必须做好节能环保改造工作。基于此,论文介绍了燃煤锅炉节能环保原理,分析了燃煤锅炉改造问题,总结了节能环保改造方法及措施。
        关键词:火力发电厂;燃煤;节能;管理
        引言
        火力发电一直以来都是我国重要的发电形式之一,由于其发电量稳定,技术成熟,有效解决我国部分偏远地区发电问题,为人民生产生活带来了极大便捷,但是由于火力发电资源消耗较大,环境污染严重不符合我国可持续发展战略,为此,近几年来我国科研人员一直立志研究火力发电厂锅炉运行节能控制策略,想以此控制火力发电资源消耗问题。火力发电需要汽轮机、发电组、锅炉设备同时运转才能发电,它们之间配合程度与发电效率有着直接的关系,为了实现高效发电,笔者结合现当下火力发电锅炉运行现状,浅谈火力发电技术节能策略,意为降低我国火力发电环境污染与资源消耗提供参考文献。
        1燃煤锅炉节能环保原理分析
        工业燃煤锅炉节能和稳定运行与锅炉设计、燃烧控制之间的联系十分密切,锅炉热效率是锅炉设计、运行的关键技术指标之一,相关部门需要注重锅炉热效率的提升,保证锅炉节能环保改造工作的持续性、高效性。在新时期的发展中,锅炉热效率极易受各项因素的影响,如排放热损失、燃料未充分燃烧、热损失等,锅炉热效率会被水、蒸汽、导热油吸收的热量、燃料进行充分燃烧,进而产生热量比值,一般大型燃煤锅炉热效率在60%到80%范围内。在我国工业化建设进程持续加快的过程中,燃煤锅炉在生产中的重要性不断突显出来,在燃煤量持续增加的情况下,烟气污染问题日益严重,引发大气污染、雾霾等问题。另外,由于燃煤锅炉烟气燃烧不充分、硫元素等污染物含量比较高,已成为大气环境中的重要污染源,在烟气治理后,技术人员需要实行有针对性的治理方式,从根本上解决烟气污染问题。
        2原因分析
        2.1设备质量差
        我国绝大多数火力发电厂中所用的锅炉设备基本上是符合国家相关质量检测标准的,然而仍有部分火力发电厂在企业的生产建设过程中为了眼前的经济利益盲目地选择了质量相对较差的锅炉设备进行发电工作。这些设备在实际应用过程中由于质量相对较差,无法针对煤炭资源进行高效的利用,从而造成了严重的资源浪费问题。由于部分发电厂采用质量相对较差的锅炉进行日常的生产工作,各种问题间接地造成锅炉运行不稳定,严重影响到了锅炉的生产效率。除此之外还存在着一些安全隐患问题,火力发电厂的锅炉一旦出现此类问题将会对其生产经营效益造成严重的损失,同时也会对社会产生一定的危害,不仅影响到人们日常生活中的正常用电,还容易对相关工作人员造成一定的损伤。
        2.2燃料问题
        我国部分火力发电使用锅炉设施过于老旧,使用的燃烧方法也是传统的单点内燃方法,对于燃料的选用也没有严格标准,导致燃烧能量转化率始终处于较低状态。煤炭是我国火力发电主要原材料,对煤炭选择与采购有着十分严苛要求,国家也在2001年、2012年相继出台了多套火力发电燃煤标准,但是部分火力电厂管理人员没有按照国家规定采用质量较高的煤炭,而是选择价格较低、燃烧量较差的低品质煤炭,在燃烧过程中经常会出现燃烧不充分问题,少量的煤炭根本无法达到理想温服标准,只能填入更多低质煤炭,造成了煤炭资源的大量浪费。

除了煤炭选择,煤炭燃烧内炉选择也十分重要,传统单点内燃方法引火效果较差,温度速度较慢,内部煤炭在完成燃烧50%以上后,才能使外部煤炭充分燃烧,每次消耗的煤炭能量经常长时间累积也会成为一个惊人的数字。
        3加强电厂燃煤质量管理的主要途径
        3.1添加锅炉清灰剂
        清灰剂由硝酸钾、硝酸钠、催化剂组成,具有除灰、除渣以及防腐作用。将锅炉清灰剂添加至燃煤中,可以让清灰剂分解、渗透受热表面,以起到助燃效果,减少烟垢生成,保证锅炉受热面具有高度清洁性,提升热传递效果,进而实现节能目标。此种方法可以让锅炉受热面受腐蚀得以减少,延长锅炉使用寿命,提高整体燃煤管理经济性。
        3.2给煤装置改造
        燃煤锅炉的主要燃料是原煤,锅炉类型普遍是链条炉排锅炉,传统集美装置向炉膛给煤过程中,原煤的块、末煤会混合堆叠到炉排中,无法保障锅炉进风的有效性,在锅炉炉膛内部氧气供应不充足的情况下,原煤很难进行充分燃烧。为了进一步优化给煤形式,设计人员需要针对斗式给煤装置进行改造,实行分层给煤装置,保障中块、末煤在炉排中的均匀性、分散性,提升炉膛的整体进风量,为原煤燃烧提供足够的氧气、燃料空间,减少碳含量,提高节能的整体效果,降低污染物的排放量。
        3.3燃煤锅炉运行管理措施
        组织负责锅炉运行、管理的工作人员参加专业培训,提高专业能力,加强对锅炉节能环保改造的重视程度。定期检查燃煤锅炉的运行情况,采用科学的技术手段处理锅炉运行过程中的热损失问题:控制锅炉的漏风量:燃煤锅炉通常采用的是负压燃烧,如果锅炉的观察孔、烟道、关火孔存在漏风问题,就会增加锅炉燃烧的烟气量,继而增加排烟热损失。所以应按时检查锅炉的运行情况,及时处理漏风问题。控制排烟温度:锅炉设计是否合理、运行状况和性能是否良好,都可以通过排烟温度反映出来。人文操作不规范,导致排烟温度过高或者烟气量增加,都会造成排烟热损失,影响锅炉的热效率。如果锅炉的受热面有灰尘等污垢,灰垢的传热系数非常小,必然会降低锅炉的热吸收量,传递给工质的热量就会大量减少,从而提高排烟温度。通过合理调整风与粉的配合、煤层的厚度、炉排速度、风速、风率等参数,可以有效控制炉膛局部温度,避免受热面结渣。控制冷空气温度:在冷空气的温度高出设计值的情况下,空气预热器的传热温差会降低,传热量就减少,排烟温度就会提高。所以,锅炉运行过程中应合理调节冷空气的温度,不可擅自提高。
        3.4合理配风
        首先,保证锅炉风室的密闭性,避免出现炉膛漏风问题,将空气、可燃气体融合起来,这样才能够保证锅炉燃烧过程中不出现风量不足的现象,确保燃料的充足燃烧。其次,合理调整引风机、鼓风机的风量,保证这些设备的稳定运行。最后,认真观察火焰情况,有效判断锅炉配风情况,在火焰发红、发暗的情况下说明风量偏低,这时应增加锅炉风量;在火焰发亮的情况下说明风量偏高,这时应降低风量;在火焰发黄的情况下,说明配风量合适。
        结语
        在我国对能源供应管理不断规范、节能环保要求不断提高的新时期下,洁净燃烧技术必然会在燃煤锅炉中广泛应用。因此,探讨燃煤锅炉的节能环保改造技术具有重要的理论与现实意义。
        参考文献:
        [1]丁新龙.化工燃煤锅炉节能改造的主要问题与优化措施应用研究[J].化工管理,2020,(18):116-118.
        [2]杨猛,王英杰.基于某校区燃煤锅炉替代项目分时分区供热能耗的研究[J].工程建设与设计,2020,(15):43-46.
        [3]张深,张海.基于物联网的燃煤锅炉运行安全与节能的监管平台[J].写真地理,2020,(2):0211.
       
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