火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

(整期优先)网络出版时间:2022-04-28
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火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

骆继康 张涛峰

陕西有色榆林新材料集团有限责任公司 陕西榆林 719099

摘 要:在火力发电厂锅炉燃烧运行中,受各种扰动因素的影响出现锅炉运行状态不稳、锅炉设备故障等现象。为此,做好对锅炉燃烧运行的优化控制,使锅炉充分燃烧、降低热能损耗、提高锅炉运行效率,从而确保发电厂发电效率和整个系统安全稳定运行的必要关键措施。在电厂锅炉燃烧运行中,除了使锅炉燃烧蒸发量和蒸汽参数等符合外界负荷要求外,还应确保锅炉系统及其设备安全,确保整个运行过程安全稳定,在维护管理中应以先进的科学技术为支撑,采取节能化的智能化的技术手段优化锅炉燃烧运行。

关键词:火力电厂;锅炉;燃烧运行;优化思路

引言

在发电时锅炉经过燃烧所产生的热效率,与发电的效率有直接的关系,而且对于煤炭利用率也有极大影响。锅炉在燃烧时,受到锅炉内外不同环境的共同作用,会降低锅炉的燃烧效率,造成对锅炉运行不能很好调控等情况,对锅炉的有效燃烧有着直接的影响。对锅炉的燃烧状况进行调整和优化,能够使锅炉的运行效率和安全性得到保障。以下就锅炉在燃烧运行中存在的问题,具体阐述锅炉燃烧运行的优化措施。

一、火力发电锅炉运行特点和基本原理

火力发电厂锅炉燃烧运行原理包括两个方面,第一,燃煤能量转换,即在火电厂锅炉中的煤炭得到充分的燃烧以后会释放大量热量,经过高温会产生水蒸气,使水蒸气推动蒸汽轮机运行,在蒸汽轮机的作用下发电机运转发电得以实现。第二,在燃煤过程中会形成高温气体,使锅炉的温度进一步升高,在高温作用下锅炉内的液体变成水蒸气,高温蒸汽会带动汽轮机的运行,汽轮机再将蒸汽热量转变为汽轮机需要的能量即机械动能,再转变为发电厂所需的电能。

  1. 锅炉燃烧运行所存在的问题

  1. 排燃料燃烧影响

在火力电厂锅炉燃烧过程中经常会用到固体燃料,这种燃料运输方便,而且发热量较大。如果燃烧不够充分,就会出现很多的未燃尽物,严重影响设备的稳定运行。一旦锅炉中的燃料燃烧出现问题,那么就会使得锅炉受热不够均匀,再加上没有及时清理锅炉内部,导致锅炉管壁出现堵塞问题,最终容易影响锅炉正常运行[1]。

2.环境条件导致煤粉分配不均

因为环境问题,锅炉在燃烧运行时会出现燃烧器不能平均分到煤粉的情况,从而使锅炉的燃烧效率受到影响。锅炉运行中,因风速不均而直接使煤粉的浓度受到影响。例如风速的偏差大于20 m/s时,就会导致煤粉的浓度偏差20%以上。在锅炉燃烧运行中,经常会出现煤粉分配失衡的问题,这一现象是因为锅炉的风控系统没有设计好,要调整燃烧时的送风量,从而使锅炉的燃烧需求得到满足,防止煤粉分配失衡。

3.缺乏有效的测量手段

提升锅炉燃烧运行稳定性的最有效办法是加强对风量、煤粉灰的测量控制。在实际运行中,由于测量手段不科学,无法对飞灰中的含碳量在线测量,无法获得有效的实时数据。由于设备运行环境比较复杂,会影响对煤粉浓度和流速等测量准确性,测量结果波动较大,影响测量的可靠性外,易引起设备损坏。

  1. 排烟影响

锅炉燃烧过程中所排出的烟会带走热量,一定程度上造成热能损失,而且在排烟过程中的温度也会逐渐升高,这样就使得热能在不断丧失[2]。影响排烟温度的因素很多,其中影响较大的是燃料类型、温度。如果锅炉不定期检查,也会导致更多的热能损失。

三、锅炉运行优化策略

1.调整锅炉燃烧量控制

对电厂锅炉燃烧运行进行优化,首先,应对燃料的量进行合理控制,基于发电机组的负荷变化对锅炉炉膛内的给煤量进行调整。在燃料量控制系统中应根据一次送风量的变化对煤粉的使用量进行调整控制,以确保锅炉燃烧效率得以提升。其次,在优化时应合理设置测量监测点,采用科学的煤量监测手段获得可靠准确的实时监测数据,这些数据进行及时反馈后,可对运行控制系统进行优化调整,对煤量进行预测并根据预测的结果控制给煤量[3]。

2.调整锅炉燃烧送风量

对锅炉燃烧优化的另一个重要方面是对送风量的调整。锅炉燃烧时,如果送风量太多,就会使锅炉的内部出现结焦的情况从而使燃烧不稳定。而且在现实情况中,锅炉燃烧时的二次风量无法被知道,这就会造成无法合理的调控风量。针对这一情况,要在系统优化时,设立“二次风量测点”,使含氧量控制在0%~10%从而对风量进行有效监控。如此,能很好的调控送风量,还能针对调控风量的效果,调控系统的运转,使风量一直处于合理状态[4]。

3.转变思路

在优化火力电厂锅炉燃烧前,首先就需要改变以往的传统理念,不仅要让相关管理人员能够提高自身节能理念,还需要让有关工作人员也要认识到节能的重要性,这样才能够为后续的优化打下良好基础,有效提高其工作效率[3]。此外,还应该积极进行创新,在工作过程中应用有效的创新技术,实现良好的锅炉燃烧优化效果。

4.优化引风控制系统

对锅炉燃烧的优化中的重要一项是优化引风控制系统。构建好了引风系统后,能使炉膛负压一直在一个稳定的范围内,还能解决因为送风的变化而对锅炉燃烧产生影响的问题。所以,把引风控制系统的信号当作系统优化的一个重要反馈信号,针对引风、送风比的分析,对送风和排粉挡板的打开程度进行调整。

5.优化排烟系统

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[5]。

  1. 降低排烟损失

火力电厂锅炉燃烧过程中需要通过优化处理来降低排烟热损失,相关工作人员在检修上需要控制好漏风问题,及时找出其中的原因。首先要分析排烟的含氧量,并针对锅炉运行收集相应的数据。在完成吹灰操作后,要及时检查吹灰枪,保证其达到理想的位点。针对全炉膛也应做好相关操作,确保每一个环节的设备都处于密封情况,避免漏风问题。相关工作人员在检查空预器时,要及时清理。在保证没有相关化学物质残留的情况下,用水冲洗,然后用烘干设备进行烘干,在这过程中要避免蓄热层存在灰垢。锅炉炉膛和受热面的吹灰操作也应该优化,并定期性、规律性地开展,根据负荷的不同,进行跟踪操作,为锅炉的稳定燃烧提供保障。

结语:科学地构建锅炉燃烧系统,就要对运行中出现的问题进行深入的分析,不断优化调整系统。而且对于锅炉燃烧的效率以及运行的优化是一个极为复杂的过程,各个系统的优化与调整都和锅炉的燃烧效率有着直接的关系。本文主要从系统的内外环境入手,调整燃料量、送风量以及对引风控制系统进行优化等措施。

参考文献

[1]王化海.电厂锅炉热效率提升对策与运行维护方法[J].现代工业经济和信息化,2021,11(1):133-134.

[2]胡佳琳.火力电厂锅炉燃烧运行优化策略[J].智能城市,2020,6(24):61-62.

[3]郝美.火电厂锅炉燃烧优化关键技术研究[J].现代工业经济和信息化,2020,10(9):16-17;73.

[4]马毅.热电电厂锅炉燃烧运行优化策略探微[J].电力设备管理,2020(9):133-135.

[5]刁洪虎,赵钦,陈显.节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用研究[J].科技风,2020(20):12;25.