電廠鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化策略分析

韓鵬程

摘 要：近年來(lái)電廠越來(lái)越重視節(jié)能減排，鍋爐燃燒優(yōu)化成為電廠節(jié)能減排的重要技術(shù)措施。特別是對(duì)于當(dāng)前電廠使用的大型燃煤鍋爐來(lái)講，鍋爐運(yùn)行過(guò)程中燃料分配的均勻性及配風(fēng)的合理都會(huì)對(duì)機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保性帶來(lái)較大的影響。因此需要對(duì)電廠鍋爐燃燒過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化控制，確保實(shí)現(xiàn)電廠鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)能減排目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；燃燒；制粉系統(tǒng)；風(fēng)量；煤粉；優(yōu)化

當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)開(kāi)始向集約型方向發(fā)展，這也對(duì)電廠鍋爐燃燒的安全性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性提出了更高的要求。鍋爐燃燒過(guò)程中，燃料在爐膛中燃燒會(huì)釋放大量的熱能，這些熱能經(jīng)過(guò)金屬壁面?zhèn)鳠崾瑰仩t中的水轉(zhuǎn)化為過(guò)熱蒸汽，這些蒸汽被送入到汽輪機(jī)中，從而驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。通過(guò)對(duì)鍋爐燃燒運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，可以有效的提高鍋爐燃燒的效率，降低鍋爐燃燒過(guò)程中所帶來(lái)的污染，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

1 加強(qiáng)煤質(zhì)管理

針對(duì)于煤質(zhì)多變性和不穩(wěn)定性，同時(shí)鍋爐燃燒也具有一定的復(fù)雜性，因此需要在日常生產(chǎn)過(guò)程中重視對(duì)鍋爐的檢查、維護(hù)和調(diào)整，及早發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行異常情況，并對(duì)其進(jìn)行有效處理。通過(guò)對(duì)煤質(zhì)進(jìn)行有效管理，可以使鍋爐蒸汽量與負(fù)荷更好的適應(yīng)，有利于提高鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

2 鍋爐運(yùn)行中的檢測(cè)

鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)爐膛內(nèi)火焰著火情況進(jìn)行仔細(xì)觀察，看是否存在著火氣流沖刷爐墻及大面積結(jié)渣的現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)有結(jié)渣現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行清理。同時(shí)對(duì)出口煙溫進(jìn)行嚴(yán)格控制，必要時(shí)可以通過(guò)降負(fù)荷處理來(lái)確保出口煙溫在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。

鍋爐運(yùn)行中還需要密切對(duì)再熱器汽溫變化進(jìn)行監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)再熱汽溫異常升高時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行有效分析，通過(guò)降低爐膛熱負(fù)荷來(lái)保持聯(lián)系再熱器汽溫的正常。另外，對(duì)于運(yùn)行中的鍋爐，需要定期對(duì)各受熱面進(jìn)行吹灰，對(duì)帶基本負(fù)荷的鍋爐進(jìn)行降負(fù)荷掉渣處理，避免出現(xiàn)爐膛滅火事故。定期對(duì)鍋爐進(jìn)行檢修，保證鍋爐運(yùn)行的可靠性。

3 制粉系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化方法

3.1 煤粉細(xì)度

當(dāng)煤粉細(xì)度越細(xì)時(shí)，其煤粉越容易分配調(diào)平。對(duì)于電廠鍋爐使用的煤粉，其細(xì)度通常要求在R90≤15%，通過(guò)對(duì)煤粉細(xì)度進(jìn)行控制，不僅有利于實(shí)現(xiàn)煤粉的均勻分配，而且能夠保證煤粉具有較低飛灰含碳質(zhì)量濃度。在對(duì)煤粉細(xì)度進(jìn)行控制，需要對(duì)煤粉進(jìn)行取樣測(cè)量，對(duì)取樣過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格要求，確保煤粉取樣具有較好的代表性。

煤粉分離器通常會(huì)設(shè)置在磨煤機(jī)出口的位置，在運(yùn)行過(guò)程中利用離心分離原理將合格的煤粉送給燃燒器，不合格的煤粉則會(huì)重新回到磨煤機(jī)中。煤粉細(xì)度會(huì)受到磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)及球磨機(jī)相關(guān)參數(shù)的影響，因此為了能夠更好的提高煤粉的細(xì)度，通常會(huì)對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行適當(dāng)改造。

3.2 磨煤機(jī)通風(fēng)量

當(dāng)磨煤機(jī)出口保持不變的情況下，磨煤機(jī)通風(fēng)量過(guò)高時(shí)，不僅會(huì)增加排煙損失，而且還容易出現(xiàn)結(jié)焦及積灰現(xiàn)象，導(dǎo)致煤粉管和火嘴等部位出現(xiàn)磨損。因此需要對(duì)磨煤機(jī)通風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化。特別是對(duì)于中速磨煤機(jī)在對(duì)其通風(fēng)量進(jìn)行優(yōu)化之前，需要對(duì)磨煤機(jī)的風(fēng)環(huán)面積進(jìn)行核實(shí)，保持其達(dá)到規(guī)定的風(fēng)環(huán)風(fēng)速，如果達(dá)不到規(guī)定風(fēng)速時(shí)，需要對(duì)風(fēng)環(huán)進(jìn)行更換。

為了確保給煤機(jī)能夠達(dá)到最佳給煤量，需要精確對(duì)通風(fēng)量進(jìn)行控制。但在通風(fēng)量測(cè)點(diǎn)所在位置通常沒(méi)有精確測(cè)量裝置，而且冷熱風(fēng)混合點(diǎn)后的測(cè)點(diǎn)位置溫度場(chǎng)分布也不均勻，這樣風(fēng)量就很難換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積流量。另外，風(fēng)中夾帶的飛灰還會(huì)對(duì)測(cè)量裝置的測(cè)量結(jié)果帶來(lái)一定的影響。因此在實(shí)際工作中，可以將磨煤機(jī)的入口風(fēng)道進(jìn)行改造，將其做成文丘里形態(tài)，這對(duì)于提高通風(fēng)量測(cè)量精度具有非常重要的意義。

3.3 煤粉管道之間流動(dòng)阻力偏差

煤粉管道之間流動(dòng)阻力偏差越小，煤粉分配就越均勻。對(duì)煤粉管道之間煤粉分配調(diào)平之前應(yīng)先用純空氣調(diào)平管道阻力，純空氣流動(dòng)阻力的偏差越小，煤粉分配就越均勻。在調(diào)平之前，應(yīng)先把給煤機(jī)停運(yùn)，把熱風(fēng)送入磨煤機(jī)，當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度達(dá)到正常運(yùn)行條件時(shí)的溫度再進(jìn)行調(diào)平。首先用皮托管對(duì)煤粉管內(nèi)空氣流速采用網(wǎng)格法測(cè)量，然后用可調(diào)縮孔進(jìn)行調(diào)整。最終應(yīng)保證煤粉管道之間純空氣流速偏差小于平均值±2%。在整個(gè)調(diào)平過(guò)程中，應(yīng)注意保證煤粉管內(nèi)的純空氣流速不能低于17m/s，保證煤粉正常輸送。

3.4 對(duì)煤粉流量和煤粉流速的測(cè)量

一直以來(lái)煤粉流量測(cè)量都會(huì)采用取樣稱重的方法進(jìn)行，并利用皮托管按網(wǎng)格法來(lái)對(duì)煤粉流速進(jìn)行測(cè)量。但這兩種測(cè)量方法不僅勞動(dòng)強(qiáng)度較大，而且測(cè)量精度較差。對(duì)于大型鍋爐來(lái)講，往往會(huì)配備幾十臺(tái)燃燒器，因此需要采取先進(jìn)的方法來(lái)對(duì)煤粉流量和煤粉流速進(jìn)行測(cè)量，盡可能對(duì)電廠煤粉流量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，這樣可以有效的掌握煤粉分配的具體情況。

4 對(duì)二次風(fēng)量和燃盡風(fēng)量的優(yōu)化

風(fēng)量的供給是保證鍋爐燃燒效率的重要因素，所以為了優(yōu)化鍋爐燃燒運(yùn)行效率，應(yīng)該在風(fēng)量供給方面采取優(yōu)化策略。為了保證燃煤能夠得到充分的燃燒，不僅要將每層燃燒器之間的煤粉都均勻分布，還要根據(jù)煤量的多少來(lái)配給一定的風(fēng)量，在每層的二次風(fēng)箱配給一定比例的風(fēng)量，以確保每層燃燒器中的煤粉都能夠得到充分燃燒，從而提高燃燒效率。為了保證每層燃燒器中二次風(fēng)箱所提供的風(fēng)量能夠滿足燃燒條件，應(yīng)該確保二次風(fēng)箱風(fēng)量供給的科學(xué)性，以最大程度的提高每層燃燒器的化學(xué)當(dāng)量比。這就需要做出合理的測(cè)量，并且嚴(yán)格控制測(cè)量的精度。而根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的鍋爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式，在測(cè)量的過(guò)程中會(huì)遇到很多的問(wèn)題，對(duì)測(cè)量的精度控制提出了很大的難題，所以在機(jī)組投入運(yùn)行后，會(huì)由于風(fēng)量的控制問(wèn)題而影響到鍋爐的燃燒運(yùn)行效率，在這方面還有待加強(qiáng)。

5 對(duì)飛灰含碳質(zhì)量濃度的優(yōu)化

在鍋爐燃燒運(yùn)行的過(guò)程中，飛灰的含碳質(zhì)量濃度會(huì)對(duì)鍋爐的燃燒運(yùn)行狀態(tài)有一定的影響，如果制粉系統(tǒng)效率較低，或者風(fēng)量的配比不合理，就會(huì)導(dǎo)致飛灰的含碳質(zhì)量濃度升高，從而降低鍋爐燃燒的運(yùn)行效率。為了優(yōu)化鍋爐燃燒運(yùn)行效率，可以通過(guò)測(cè)量飛灰含碳質(zhì)量濃度來(lái)調(diào)整燃燒工況，利用這種在線監(jiān)測(cè)的方式來(lái)對(duì)制粉系統(tǒng)以及風(fēng)量的供給進(jìn)行調(diào)整。而我國(guó)的電廠在進(jìn)行鍋爐飛灰含碳質(zhì)量濃度的測(cè)量時(shí)，一般都會(huì)在尾部煙道中進(jìn)行取樣測(cè)量，這種取樣方式不具有代表性，所以測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)與實(shí)際的數(shù)據(jù)存在很大的誤差，對(duì)飛灰含碳質(zhì)量濃度的控制造成了一定的影響，所以在取樣測(cè)量方面還需要進(jìn)行改進(jìn)，從而為優(yōu)化鍋爐燃燒運(yùn)行提供有利的條件。

6 結(jié)束語(yǔ)

鍋爐燃燒運(yùn)行是一項(xiàng)十分復(fù)雜和系統(tǒng)性的工作，需要在實(shí)際鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，采取先進(jìn)的燃燒優(yōu)化措施，對(duì)燃燒過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行精確，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒的優(yōu)化運(yùn)行，全面提升煤炭的燃燒效率，為鍋爐安全、高效及環(huán)保運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

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