火電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化方法探討

趙 旭

沈陽(yáng)金山能源股份有限公司金山熱電分公司 遼寧 沈陽(yáng) 110101

1 引言

火電廠仍然是目前我國(guó)主要的發(fā)電企業(yè),而且其中的鍋爐是火電廠的關(guān)鍵設(shè)備之一,對(duì)于火電廠發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及火電廠運(yùn)行中的能源消耗以及環(huán)境污染有著直接影響。在目前我國(guó)相關(guān)部門(mén)針對(duì)火電廠提出越來(lái)越高的節(jié)能減排要求的同時(shí),需要開(kāi)展火電廠鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化工作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)火電廠鍋爐的節(jié)能減排優(yōu)化。

2 火電廠鍋爐概述

在火電廠中,鍋爐是進(jìn)行燃料燃燒并將燃料的化學(xué)能向熱能轉(zhuǎn)換的重要部位,也是整個(gè)火電廠中進(jìn)行能源消耗的關(guān)鍵部位,并成為火電廠中開(kāi)展節(jié)能減排優(yōu)化工作的重點(diǎn)?；痣姀S鍋爐通常是由于過(guò)熱器等鍋爐本體設(shè)備以及點(diǎn)火裝置和煙風(fēng)道等輔助設(shè)備等組成。通過(guò)燃料燃燒釋放出熱量來(lái)加熱水變?yōu)樗羝?通過(guò)蒸汽動(dòng)能來(lái)推動(dòng)汽輪機(jī)以及發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電。而燃料燃燒時(shí)氧量、溫度、壓力等控制,對(duì)于其是否充分燃燒具有重要作用,而鍋爐的運(yùn)行效率也直接決定整個(gè)火電廠的運(yùn)行效率。因此需要重點(diǎn)針對(duì)火電廠鍋爐開(kāi)展節(jié)能減排優(yōu)化工作。而且通過(guò)鍋爐節(jié)能減排工作的開(kāi)展,不僅可以實(shí)現(xiàn)鍋爐燃煤消耗的減少、提高給水溫度以及減少排煙熱損失和耗水量,而且有利于減少鍋爐設(shè)備的廠用電消耗,通過(guò)新型檢測(cè)儀表和技術(shù)的應(yīng)用來(lái)降低損失、煤場(chǎng)自燃概率以及熱量散失,實(shí)現(xiàn)煤炭利用率的提升。

3 火電廠鍋爐運(yùn)行存在的問(wèn)題

一是鍋爐燃料中的問(wèn)題。在火電廠鍋爐運(yùn)行中,煤炭質(zhì)量是直接決定鍋爐燃燒效率的重要因素。但是對(duì)于燃料來(lái)說(shuō),主要存在的問(wèn)題就是由于火電廠燃料采購(gòu)部門(mén)對(duì)燃料質(zhì)量不夠重視而導(dǎo)致采購(gòu)的燃料質(zhì)量較低的問(wèn)題,而且不同類(lèi)型的燃料存在不同的燃燒程度,表現(xiàn)出具有較低品質(zhì)的燃料也會(huì)出現(xiàn)燃燒不夠充分的問(wèn)題,降低其熱輸出以及煤炭燃燒率,增加產(chǎn)生的煤渣。除了煤炭等燃料,鍋爐運(yùn)行中還需要使用燃油。在鍋爐運(yùn)行中如果出現(xiàn)鍋爐達(dá)到?jīng)_轉(zhuǎn)要求時(shí)汽機(jī)設(shè)備還沒(méi)有達(dá)到要求,電氣也沒(méi)有并網(wǎng)準(zhǔn)備,但是出現(xiàn)了汽機(jī)定速的問(wèn)題,這都會(huì)造成大量燃油浪費(fèi)的問(wèn)題。

二是鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的低運(yùn)行負(fù)荷率的問(wèn)題,這就會(huì)由于較低的運(yùn)行效率而導(dǎo)致熱傳輸效率的降低,并影響使用設(shè)備的使用壽命。尤其是針對(duì)目前市場(chǎng)上主流的燃煤鍋爐來(lái)說(shuō),主要是通過(guò)前后墻對(duì)吹和切圓燃燒方式來(lái)進(jìn)行煤粉的燃燒,并且采用強(qiáng)制循環(huán)和自然循環(huán)的方式進(jìn)行循環(huán)、按照中間儲(chǔ)倉(cāng)式以及直吹式運(yùn)行方式進(jìn)行燃料運(yùn)行。而對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐來(lái)說(shuō),還會(huì)由于煤質(zhì)較差而導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)且增加結(jié)焦的問(wèn)題,嚴(yán)重可能會(huì)導(dǎo)致爆管以及停機(jī)等問(wèn)題。尤其是在目前發(fā)電機(jī)組規(guī)模在不斷擴(kuò)大的同時(shí),提升廠用電率滿足環(huán)境壓力和要求,是對(duì)鍋爐運(yùn)行優(yōu)化的要求。

4 火電廠鍋爐節(jié)能減排優(yōu)化措施

4.1 對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行改造和優(yōu)化 對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和改造的主要目的就是實(shí)現(xiàn)燃煤效率的提升,主要的改造優(yōu)化方式就是替換和小修的方式,在提高其鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定和安全性的同時(shí),也實(shí)現(xiàn)其能耗的降低。具體地措施就是針對(duì)送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī),主要是通過(guò)先進(jìn)技術(shù)來(lái)對(duì)其頻率進(jìn)行提高來(lái)實(shí)現(xiàn)其耗能的降低,滿足風(fēng)機(jī)輸力提高和改造的要求。在上述鍋爐設(shè)備改造的基礎(chǔ)上,還要加強(qiáng)對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行管理。通過(guò)相應(yīng)的防范措施來(lái)確保人員工作中的安全,及時(shí)處理其中的故障問(wèn)題。而且通過(guò)加強(qiáng)對(duì)污染源的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的凈化。主要就是通過(guò)SNCR 煙氣脫硝技術(shù)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)其實(shí)際脫硝率的提升,并且減少鍋爐運(yùn)行中造成的廢氣污染對(duì)大氣環(huán)境造成的危害。

4.2 富氧燃燒技術(shù)的改進(jìn) 在目前鍋爐燃料燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳并排放到大氣中,增加了目前大氣環(huán)境中的溫室效應(yīng)問(wèn)題。這就需要針對(duì)鍋爐燃燒的二氧化碳對(duì)其產(chǎn)生來(lái)源進(jìn)行控制,并且已經(jīng)產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行回收。而為了實(shí)現(xiàn)上述目的,目前針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐主要采用的是富氧燃燒技術(shù)。此種方法就是對(duì)鍋爐燃燒排放的煙氣進(jìn)行回收利用,通過(guò)空氣中的氧氣與鍋爐排放的氣體進(jìn)行反映來(lái)對(duì)空氣的混合氣體燃燒時(shí)的氧化劑進(jìn)行代替。通過(guò)此種技術(shù)的研究來(lái)實(shí)現(xiàn)二氧化碳?xì)怏w排放量減少的同時(shí),也減少了二氧化硫以及氧化氮等大氣環(huán)境污染物質(zhì)的排放,表現(xiàn)出具有較高節(jié)能效果的特點(diǎn)。

4.3 電廠汽水損失率的控制 火電廠鍋爐運(yùn)行中的汽水損失就是蒸汽和凝結(jié)水的損失,其主要包括運(yùn)行中閥門(mén)和管道泄漏以及疏水與排汽等造成的損失。其主要包括補(bǔ)充水量減去自用蒸汽損失水量、對(duì)外供熱不返回凝結(jié)水部分的損失水量、鍋爐的排污水量。而電廠的汽水損失率就是上述汽水損失量站鍋爐蒸發(fā)量的比例。也就是電廠整個(gè)熱力系統(tǒng)中蒸汽機(jī)回水的總損失量與鍋爐蒸發(fā)量的比值。對(duì)其造成影響的主要因素就是安全門(mén)或者排空門(mén)內(nèi)漏、疏水、放水門(mén)內(nèi)漏、受熱面或者汽水管道、閥門(mén)外漏、自來(lái)水、工業(yè)水、消防水管外漏、排污損失、最大的是閉式循環(huán)的循環(huán)冷卻水,水塔蒸發(fā)的損失。

5 結(jié)語(yǔ)

火電廠運(yùn)行中一直以來(lái)都表現(xiàn)出具有較高燃料等資源消耗,以及排放大量的環(huán)境污染物質(zhì)等問(wèn)題。在目前我國(guó)針對(duì)火電廠提出越來(lái)越高的節(jié)能減排的要求下,就需要針對(duì)目前火電廠鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的燃料以及鍋爐運(yùn)行中的各種問(wèn)題,通過(guò)改造和優(yōu)化鍋爐結(jié)構(gòu)、改進(jìn)富氧燃燒技術(shù)以及控制電廠汽水損失率等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化以及節(jié)能減排的目的。