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热电电厂锅炉燃烧运行优化策略探微

贾恩铭
  
安家(建筑与工程)
2022年35期
山西省大同市第二发电厂 山西 大同 037000

摘要:随着经济活动的开展,社会生产生活的用电量不断增加。电厂将燃料燃烧所产生的热能经过一系列的转化,形成动能和电能,输送到千家万户,供居民生活、工业生产、经济发展用电。当前社会生产提倡节能、环保、高效的生产理念,而锅炉燃烧的过程中造成大量热能损耗,不利于践行环保、节能、低碳的生产理念,难以提高锅炉燃烧的效率。本文结合热电电厂锅炉燃烧存在的问题,分析该如何优化,旨在提高热电电厂锅炉燃烧的效率。

关键词:热电电厂;锅炉燃烧运行;优化策略

1热电电厂锅炉燃烧运行所存在的问题

(1)排烟影响。锅炉燃烧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。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。(2)燃料燃烧影响。在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。(3)煤粉分布不均。因为锅炉燃烧过程的环境各不相同,那么在这种情况下也就会容易导致燃料的选择和分配不合理,比如,在燃烧过程中,所用到的煤粉质量不满足要求或者是在存储过程中出现问题,那么就会导致锅炉在燃烧时无法达到理想的燃烧效果,严重影响燃烧效率。

2热电电厂锅炉燃烧运行优化策略

2.1控制电厂锅炉燃烧的燃料

通过合理控制锅炉内部燃烧的燃料量,则可以提升锅炉燃烧的效率。锅炉燃烧要充分关注锅炉内部的负荷情况,并结合给煤量对锅炉内部进行优化调整,使给煤量满足锅炉内部燃烧的需求。通过实施定额管理控制锅炉内部燃料的燃烧量,实现锅炉内燃料的充分燃烧,减少燃料浪费问题。在对国内燃烧进行优化时,通过构建一个科学合理的锅炉燃烧监测系统,实时检测燃烧现场所需的燃料,通过数据监测的方式获取有用的信息,如预估燃料的需求量等,根据所获取的数据信息来对锅炉燃料进行调整,继而使锅炉内的燃料得到充分地燃烧。为了提高燃料燃烧的效率,可以对锅炉内部燃烧送风量进行控制,如果送风量比实际需求值要多,那么容易导致锅炉内的温度降低,导致燃料的量增加,难以对二次风进行统计。在优化后的锅炉体系中,可以设计“二次风量测点”,精准调控锅炉内燃烧的送风量,避免因不合理送风而引发的问题。应用二次风箱,可以有效提高煤炭燃烧的效率,也可以对送风量进行科学管控,使炉膛内部风箱压差控制在合理的范围内。通过收集和处理燃烧器中次级波纹管的空气量,使各个燃烧器的化学计量比达到要求。另外,锅炉内煤的质量,会对产能带来直接的影响,为此需要加强对煤炭质量的管控,确保锅炉燃烧所使用的煤质量达标。

2.2重新布置二次风结构

针对锅炉内氧气浓度不均匀会使氮氧化合物生成量增加这一现象,提出对二次风结构的改动,结合炉膛几何模型尺寸来调整锅炉内氧气浓度分布。在燃煤锅炉正常运行的前提下,使一次风率降低,二次风率提高,让空气分级燃烧的效果更强。一次风与尾部烟气混合后进入炉膛,煤炭粒在其中快速燃烧,二次风从经旋流器后喷口出进入,形成与主气流方向相反的旋转射流,射流不断从风口喷入,气流中心区部分因气流旋转而呈现负压状态,进而产生较稳定的回流区,将锅炉内燃烧生成的高温烟气卷吸到二次风喷口附近,调整氧气浓度[4]。在对燃煤锅炉进行多方面考虑的情况下,一次风机的机型偏大功率较高,二次风机的机型偏小功率较低,若二次风机符合提高二次风率的要求,直接调整风机参数,若不符合,结合实际情况对风机进行调整,可以用连通管将一次风机与二次风机相连,以加强二次风量;进一步调整二次风喷口,使喷口下倾角度变小,适当加大二次风喷口的横截面积;分层排列二次风喷口,改变其几何形状,实际情况中,二次风喷口多为方形,将其优化成圆形,来调整二次风刚性进而影响锅炉内氧气浓度。

2.3节能燃烧理念应用

节能燃烧理念应用在锅炉燃烧优化工作中,具体体现为:应对锅炉燃烧时内部燃烧量的燃烧状态进行精准控制,同时调整锅炉内送风量和引风量,使锅炉内可保持充分燃烧状态;根据发电生产要求综合调整锅炉内投放的燃料,使燃料的供给量保持在合理的比例,可减少燃烧时产生的热损失;应安排专业人员对锅炉燃烧过程进行监督,通过监督保证每个生产环节安全有序的进行,同时针对存在的安全隐患及时实施处理措施,避免锅炉运行出现安全事故。

2.4关注氧含量变化

氧含量作为监视炉内空气系数的主要指标,与炉内燃烧工况变化密切相关,若外界负荷、引送风量、燃烧方式等不变,氧含量和炉内燃烧放热量则相互对应。通常来讲,若工况稳定,炉内放热量和送风量相互匹配,此时若氧含量不变,主汽压力也将保持稳定。氧含量增大,代表炉内放热量比送风量小,压力将逐渐下降,有必要增加燃料量供给,便于维持压力大小。受到汽包蓄热能力与燃烧设备惯性的影响,主汽压力比氧含量变化速度慢,所以关注氧含量变化可以提前了解压力变化方向,便于对压力进行合理调节。再者,氧含量变化并不能完全表明都是因燃料放热量引发,在很多引发燃烧工况变化事件中,有时还会出现氧含量变化。总体来讲,了解氧含量变化,不仅可以对燃烧经济性进行控制,还能确保各参数稳定。事故处理与燃烧不稳定期间,氧含量变化十分明显,尤其随着氧含量的突然增加,很可能是因为炉内燃烧微弱引起,当这种情况出现,应即刻投油稳燃避免延迟。

2.5热损失技术调整

排烟温度与排烟热损失之间的关系非常密切,发电煤耗也会受到排烟温度的影响而增加,并且能够保证电除尘、脱硫设备运行的稳定性、安全性。导致排烟温度提升的原因有漏风、掺加冷风量、积灰等,针对排烟温度技术调整举措,需要先解决漏风问题,待温度降低至正常数值后,优化磨煤机冷风,发现负荷相同的情况下排烟温度降低。锅炉内部吹灰器的作用是维持受热面整洁性,优化传热效果。吹灰系统主要有锅炉本体受热面吹灰、空预器吹灰,其中锅炉本体内部包含96只炉膛吹灰器,设置于炉膛处,布置为四层。锅炉本体、空预器吹灰的蒸汽,都是通过低温再热器出口管道接出,处在BMCR工况下,蒸汽温度是518℃,压力是5.96MPa(表压)。将吹灰蒸汽进行减压处理,分别进到吹灰器中,管路内部设置自动疏水点,锅炉吹灰则展开程序控制。由此发现,当吹灰效率提升,可以直接解决积灰问题,排烟温度升高,主要的影响因素为漏风、掺冷风量。所以,锅炉运行中要着重注意这两点问题,避免热损失增加。

3结束语

锅炉运行过程中需要工作人员实时进行燃烧调整,这是诸多流程中最为基本的一项操作。燃烧调整行为要以外界工况作为参考标准,所以燃烧稳定也代表锅炉和机组运行状态稳定。由此也可以得知锅炉运行环境,会对燃烧状态带来直接的影响,如果工作环境质量欠佳,锅炉运行时间延长,难免会产生燃烧问题。在热电电厂锅炉燃烧过程中,为提高能源的利用率,使发电过程安全稳定的进行,对锅炉燃烧运行进行合理的优化,通过优化使锅炉内的送风量、引风量控制在合理的范围内,同时提高燃料的燃烧面,使锅炉内保持充分的燃烧状态,进一步减少烟气产生的热损失,从而提高锅炉的燃烧效率。

参考文献

[1]董庆庆.火电厂600MW超临界燃煤锅炉燃烧器运行特性探究[J].现代工业经济和信息化,2020,10(12):115-116.

[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]解秀竹,蒋旭,刘士超,王乐群.亚临界300MW机组锅炉运行燃烧风量优化控制措施[J].化工管理,2020(35):129-130.

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