燃煤電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

姚力

【摘 ?要】就我國(guó)當(dāng)前燃煤電廠發(fā)展形式來(lái)看，鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)已被大量的運(yùn)用到了實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，而科學(xué)有效的鍋爐燃燒技術(shù)不僅可以很好地提升電廠設(shè)備的燃燒效率，同時(shí)還可以將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的化學(xué)污染降到最低，因此本文筆者主要圍繞燃煤電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行的探討。

【關(guān)鍵詞】電廠;鍋爐燃燒;調(diào)整技術(shù);發(fā)展;應(yīng)用

1引言

隨著煤炭市場(chǎng)的變化，在實(shí)際生產(chǎn)中，燃煤電廠燃用煤種變化較大，實(shí)際燃用煤種嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)煤種，給水溫度過(guò)低或是燃煤量較大都有可能造成電廠鍋爐運(yùn)行故障，因此，針對(duì)這種現(xiàn)狀，電廠鍋爐調(diào)整技術(shù)人員就要做出相應(yīng)的配煤摻燒和燃燒調(diào)整方案，從而保證鍋爐的設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和燃料供給數(shù)量可以滿足正常的機(jī)組負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)電廠鍋爐技術(shù)應(yīng)用效果最大化。

2鍋爐燃燒調(diào)整的主要目的

在實(shí)際的生產(chǎn)中，加強(qiáng)鍋爐燃燒調(diào)整的主要目的表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（一）電廠鍋爐燃燒的調(diào)整主要是為了更好、更大的提高鍋爐設(shè)備的安全性。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，快速點(diǎn)火啟動(dòng)、確保鍋爐的正常燃燒、保證空氣中NOx、SO2及將化學(xué)燃料的污染指數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)電廠滿足超低排放要求。（二）為了有效的將鍋爐的的運(yùn)行參數(shù)控制的合理范圍內(nèi)，從而保證鍋爐產(chǎn)生的蒸汽參數(shù)滿足汽輪機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，并且滿足電網(wǎng)調(diào)峰要求。（三）降低燃燒溫度過(guò)高而產(chǎn)生燒毀設(shè)備的情況發(fā)生。在電廠鍋爐燃燒中，煤粉發(fā)生刷墻或結(jié)焦問(wèn)題，從而造成燃料分布不均勻的情況出現(xiàn)，這種情況導(dǎo)致的結(jié)果就是設(shè)備熱負(fù)荷不均或設(shè)備損壞、高溫腐蝕、爆管等現(xiàn)象出現(xiàn)。（四）為了進(jìn)一步保證鍋爐的受熱均勻，防止因操作流程、燃料異常而造成的水位波動(dòng)或水能循環(huán)動(dòng)力不足等情況出現(xiàn)。

3燃燒調(diào)整的基本內(nèi)容

電廠鍋爐在燃燒過(guò)程中很容易受到多種因素影響，而導(dǎo)致鍋爐燃燒發(fā)生問(wèn)題，如：受熱面結(jié)焦、超溫爆管、汽溫偏斜、高溫腐蝕、燃燒不完全、難以實(shí)現(xiàn)低負(fù)荷穩(wěn)燃等問(wèn)題。因此企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)就要根據(jù)設(shè)備運(yùn)行情況來(lái)選擇調(diào)整方案，并適當(dāng)?shù)膶?duì)調(diào)整燃料數(shù)據(jù)進(jìn)行把控，這樣做的目的主要是為了機(jī)組安全穩(wěn)定性。其次，還要對(duì)燃燒器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，要保證其配風(fēng)方式合理，滿足污染物排放滿足國(guó)家對(duì)電廠鍋爐的生產(chǎn)要求。其二，要對(duì)鍋爐燃料的使用比例進(jìn)行調(diào)整，比如：將鍋爐的給煤量和給水量控制的合理的數(shù)值上，同時(shí)在鍋爐燃燒過(guò)程中根據(jù)燃燒參數(shù)，合理配煤。其三，要根據(jù)不同的燃燒器和設(shè)備選擇較為合理的配比原料，必要時(shí)，需要根據(jù)燃燒器設(shè)計(jì)理念選擇適合該種燃燒器燃用的煤種，防止結(jié)焦等問(wèn)題發(fā)生。其四，要根據(jù)燃燒器的不同選擇較為適合的方法進(jìn)行機(jī)組設(shè)備組合，降低設(shè)備運(yùn)行故障。最后，要適當(dāng)?shù)恼{(diào)整運(yùn)行氧量，保證機(jī)組正常燃燒，合理調(diào)整鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性及排放指標(biāo)間的關(guān)系。

4影響鍋爐內(nèi)燃燒的因素

現(xiàn)階段，影響我國(guó)電廠鍋爐燃燒的主要因素是煤，鍋爐燃燒選用的技術(shù)不同，其影響因素也會(huì)發(fā)生變化。在鍋爐燃燒過(guò)程中，燃煤揮發(fā)分對(duì)機(jī)組燃燒影響較大，揮發(fā)分越高、燃燒的著火溫度就會(huì)越低，其著火距離也會(huì)被拉近，致使鍋爐燃燒速度變快。但通常情況下，這種煤會(huì)造成鍋爐內(nèi)部結(jié)渣或是燃燒器堵塞，影響設(shè)備的使用壽命和安全性能。與之不同的是，如果煤的揮發(fā)分較低，電廠鍋爐的負(fù)荷能力和燃燒穩(wěn)定性就會(huì)不足，而導(dǎo)致電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)不能發(fā)揮的真正作用，降低了鍋爐生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。因此，企業(yè)在選擇煤的時(shí)候一定要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行比例調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)電廠的經(jīng)營(yíng)與發(fā)展。

5鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向

我國(guó)電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)的應(yīng)用時(shí)間較短，與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在較的大差距。但近些年隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)電廠鍋爐燃燒特種參數(shù)測(cè)量的精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性也有了加大幅度的提升，很多電廠已對(duì)原有生產(chǎn)設(shè)備和鍋爐燃燒功能進(jìn)行了優(yōu)化升級(jí)，并積極的將先進(jìn)的技術(shù)引入到實(shí)際的生產(chǎn)中，如：煤質(zhì)成分調(diào)整技術(shù)、煤質(zhì)環(huán)保技術(shù)以及人工智能技術(shù)等，這些技術(shù)的應(yīng)用無(wú)疑是我國(guó)科學(xué)技術(shù)的一種變現(xiàn)形式。與傳統(tǒng)的原料燃燒與人工控制不同，未來(lái)電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)不再局限于燃料與設(shè)備本身，而更多是推動(dòng)我國(guó)電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)向智能化、自動(dòng)化、環(huán)?；姆较虬l(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國(guó)電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)質(zhì)的飛躍。

6電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)應(yīng)用

6.1燃料量控制技術(shù)

為確保主蒸汽壓力值穩(wěn)定，鍋爐燃料量控制至關(guān)重要。燃料量控制系統(tǒng)作為鍋爐燃燒系統(tǒng)中最重要的子系統(tǒng)之一，當(dāng)機(jī)組的負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，鍋爐燃料量控制系統(tǒng)通過(guò)對(duì)給煤量的控制來(lái)調(diào)節(jié)主蒸汽壓力值。為確保汽輪機(jī)負(fù)荷變化時(shí)對(duì)送風(fēng)量的要求，燃煤量與送風(fēng)量要高度匹配。在機(jī)組負(fù)荷變化的情況下，燃料量控制系統(tǒng)通過(guò)調(diào)整燃煤量及一次風(fēng)量來(lái)控制煤粉的用量。與傳統(tǒng)的燃料量控制系統(tǒng)相比，鍋爐燃料控制量系統(tǒng)利用智能化和自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)主蒸汽壓力的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)。在鍋爐燃料量控制系統(tǒng)中為了解決主蒸汽壓力值系統(tǒng)延后的問(wèn)題，鍋爐燃料量控制技術(shù)將模糊控制和預(yù)測(cè)控制相結(jié)合來(lái)提高對(duì)鍋爐燃料量的控制效果。

6.2送風(fēng)量調(diào)整技術(shù)

鍋爐燃燒送風(fēng)量調(diào)整指數(shù)直接關(guān)系到燃料量的控制。由于空氣含量容易對(duì)鍋爐送風(fēng)量產(chǎn)生影響，因此控制鍋爐內(nèi)空氣量相當(dāng)重要。比如：鍋爐內(nèi)空氣量偏低會(huì)造成燃料燃燒不充分;空氣量偏多則會(huì)導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部結(jié)焦，溫度達(dá)不到要求，且環(huán)保參數(shù)容易偏高。為測(cè)量鍋爐內(nèi)的送風(fēng)量，鍋爐燃燒送風(fēng)量控制技術(shù)一般采用煙氣含氧量法對(duì)鍋爐內(nèi)空氣量進(jìn)行監(jiān)控。若煙氣含氧量小于要求范圍時(shí)則表示送風(fēng)量過(guò)小。送風(fēng)量控制系統(tǒng)通過(guò)降低送風(fēng)修正系數(shù)來(lái)發(fā)出指令，進(jìn)而通過(guò)增加送風(fēng)機(jī)擋板的開(kāi)口而增加風(fēng)量。若煙氣含氧量大于最大要求范圍時(shí)，則表明送風(fēng)修正系數(shù)偏小。送風(fēng)量控制系統(tǒng)通過(guò)增加送風(fēng)修正系數(shù)對(duì)送風(fēng)機(jī)擋板發(fā)出關(guān)小指令。

6.3引風(fēng)控制優(yōu)化技術(shù)

送風(fēng)量發(fā)生變化時(shí)容易引起鍋爐膛內(nèi)壓力的波動(dòng)。為確保鍋爐爐膛內(nèi)的負(fù)壓穩(wěn)定，引風(fēng)控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)爐膛內(nèi)壓力變化對(duì)爐膛內(nèi)負(fù)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于鍋爐引風(fēng)系統(tǒng)反饋會(huì)推遲，因此在引風(fēng)控制系統(tǒng)中引入送風(fēng)信號(hào)可以解決膛內(nèi)負(fù)壓變化產(chǎn)生的一系列問(wèn)題。在實(shí)際操作過(guò)程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)燃料燃燒時(shí)的變化情況，將引風(fēng)和送風(fēng)根據(jù)合理的配比進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，再對(duì)給煤量和送風(fēng)擋板的開(kāi)合程度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而維持爐膛內(nèi)負(fù)壓穩(wěn)定。利用引風(fēng)控制優(yōu)化技術(shù)的操作關(guān)鍵在于控制送粉的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

6.4劣質(zhì)煙煤的調(diào)整技術(shù)

鍋爐使用劣質(zhì)煙煤后容易造成粉管堵塞、燃燒不穩(wěn)定等問(wèn)題。此外，劣質(zhì)煙煤的揮發(fā)分則有可能導(dǎo)致燃燒器的燒損。因此在使用劣質(zhì)煙煤作為燃料時(shí)，風(fēng)速和風(fēng)量的控制非常關(guān)鍵。鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)一般通過(guò)調(diào)節(jié)送風(fēng)量和風(fēng)速的大小來(lái)解決劣質(zhì)煙煤燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題。通常初次風(fēng)速一般在25m/s左右。與初次風(fēng)速相比，二次風(fēng)速和風(fēng)量的調(diào)整直接關(guān)系到劣質(zhì)煙煤的燃燒程度，二次風(fēng)速一般要求速度在45m/s左右。劣質(zhì)煙煤熱值低，水分和灰分含量高，通常燃燒比率較低，為確保煙煤充分燃燒，一次風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)量要求都高于設(shè)計(jì)值。但一次風(fēng)速和風(fēng)量的提高會(huì)引起爐膛內(nèi)燃料燃燒不穩(wěn)定、火焰延長(zhǎng)等問(wèn)題，進(jìn)而形成鍋爐膛內(nèi)的空氣動(dòng)力場(chǎng)混亂。鍋爐燃燒控制技術(shù)可以通過(guò)風(fēng)粉在線裝置實(shí)時(shí)把握一次風(fēng)速，通過(guò)調(diào)整一次風(fēng)壓，對(duì)風(fēng)粉速度進(jìn)行合理調(diào)整。

7結(jié)束語(yǔ)

在電廠的發(fā)展過(guò)程中，鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)愈發(fā)重要。采用合理的調(diào)整技術(shù)對(duì)電廠鍋爐進(jìn)行科學(xué)和正規(guī)的控制變得非常關(guān)鍵。電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)的應(yīng)用不但能夠提高燃料的使用率，同時(shí)還可以減少環(huán)境污染，因此在鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展上要從燃料量的控制、送引風(fēng)量的調(diào)節(jié)和劣質(zhì)燃料的充分應(yīng)用等方面出發(fā)，進(jìn)而確保鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李俊.某電廠600MW超臨界機(jī)組鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)研究[J].冶金與材料，2019，39（03）：7-8.

（作者單位：國(guó)電科學(xué)技術(shù)研究院有限公司）