淺談鍋爐運行中燃燒優(yōu)化與節(jié)能改造研究

張冠鋒

大唐三門峽發(fā)電有限責任公司 河南三門峽 472100

火電廠鍋爐是提供汽輪機組蒸汽動力的基礎(chǔ)，對于火能到電能的轉(zhuǎn)化影響非常大。只有鍋爐內(nèi)能夠充分燃燒，才能盡可能地提高能源利用率，減少燃耗污染。由此可見，加大對火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的研究是非常重要的。

1 火力發(fā)電廠鍋爐燃燒中存在的節(jié)能問題分析

在鍋爐中具有較多的飛灰可燃物，這主要是由于鍋爐老化程度嚴重，所以進行的調(diào)峰次數(shù)較多，電能的消耗量也較大。因為鍋爐技術(shù)相對較為落后，所以運行效率通常較低，且電能的消耗量也相對較大。在火力發(fā)電廠中，一些設(shè)備因為長時間使用，存在著一定老化現(xiàn)象，主要以尾部煙道及空預器漏風情況為主，從而對吸風機的運行效率造成了一定的影響，有時產(chǎn)生嚴重的風道堵塞現(xiàn)象，在消耗大量電能的同時，也在一定程度上降低了鍋爐的熱經(jīng)濟性。許多電廠主要將劣質(zhì)煤作為動力煤，劣質(zhì)煤燃燒時通常會出力不足、煤粉氣流著火延長、燃燒不穩(wěn)定以及有滅火打炮的現(xiàn)象。由于電網(wǎng)發(fā)電機組容量不斷增加，對于調(diào)峰能力方面的要求也越來越高，所以提高鍋爐節(jié)能效果勢在必行[1]。

2 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的技術(shù)

2.1 借助試驗調(diào)整的鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)

為實現(xiàn)對鍋爐燃燒送風量和燃煤輸送量的最佳配置，需反復試驗并記錄總結(jié)，獲取最佳配比，實現(xiàn)對鍋爐燃燒效率的最佳配置。該試驗方式耗費大量資源，不適合對保持正常運行狀態(tài)的鍋爐進行使用。若火電廠對新的鍋爐燃燒機組進行投入運行，可采用該方式對鍋爐燃燒的相關(guān)參數(shù)配置進行優(yōu)化。具體操作如下：基于鍋爐設(shè)備性能，并結(jié)合相關(guān)工作經(jīng)驗，對鍋爐燃燒最佳參數(shù)進行設(shè)定，啟動鍋爐設(shè)備實施燃燒運行，并在電腦控制曲線的具體指導下，對風煤輸送實際比例進行調(diào)整，獲取控制曲線相應(yīng)的最佳效果，進而獲取鍋爐設(shè)備燃燒的最佳配置參數(shù)。該試驗方法具有較為繁瑣的操作過程，且耗費較多的時間和資源，但能獲取準確的參數(shù)結(jié)果，對鍋爐燃燒具有最佳的優(yōu)化效果。另外，對不同條件下相應(yīng)的參數(shù)配置實施了試驗，獲取了多項相關(guān)數(shù)據(jù)指標，實現(xiàn)了對鍋爐燃燒的優(yōu)化。在試驗過程中，若未能對相關(guān)參數(shù)進行恰當配置，例如設(shè)置了較低的風速或者較大的送煤量，受管道過長的影響，極易導致管道出現(xiàn)堵塞。對此，要反復試驗，獲取準確的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)論。要對煤粉機分離器后的煤粉進行取樣，獲取各類參數(shù)狀況下的煤粉系數(shù)，并獲取各類最佳配置參數(shù)，增強鍋爐燃燒優(yōu)化效果。

2.2 基于設(shè)計改造的鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)

各類火電廠設(shè)置的鍋爐燃燒相關(guān)技術(shù)各不相同?；痣姀S要深入考察自身實際情況，對原有鍋爐燃燒技術(shù)進行優(yōu)化改進。技術(shù)人員實施鍋爐燃燒優(yōu)化，要深入考察并全面掌握鍋爐構(gòu)造，并采取有針對性的設(shè)計改造措施。技術(shù)人員要將鍋爐具備的內(nèi)部構(gòu)造作為依據(jù)，對鍋爐燃燒的實際效率進行計算，實現(xiàn)對燃燒設(shè)備的優(yōu)化改造，進而大幅度提高鍋爐燃燒的實際效率。同時，要對具體優(yōu)化方案進行合理制定，增強鍋爐燃燒的穩(wěn)定性。另外，對鍋爐燃燒進行優(yōu)化，還要綜合考慮各類燃料以及制粉系統(tǒng)對燃燒效率產(chǎn)生的影響。

2.3 基于數(shù)據(jù)指標檢測的鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)

基于數(shù)據(jù)指標檢測的鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)，是指對燃燒火焰具備的熱量值、煤質(zhì)、送風量、煤粉輸送量以及燃燒排放相關(guān)結(jié)果等實施檢測，并對上述檢測結(jié)果實施科學分析，及時發(fā)現(xiàn)并有效解決相關(guān)問題，實現(xiàn)對鍋爐燃燒實際效率的大幅度提高。當前，火電廠常用的優(yōu)化措施，是對鍋爐煙氣排放的實際含氧量、灰粉相應(yīng)的燃燒凈值、火線圖像等各項技術(shù)參數(shù)進行檢測，并據(jù)此對鍋爐燃燒實施優(yōu)化調(diào)整。實施該項技術(shù)關(guān)鍵在于獲取精確的測量數(shù)據(jù)，以有效保障優(yōu)化質(zhì)量。獲取精準數(shù)據(jù)有賴于先進的測量儀器和規(guī)范的操作方法。例如，通過儀器檢測火焰，對于全爐膛檢測，要在鍋爐內(nèi)部四面燃燒器相應(yīng)的上部位置對火焰檢測器進行分別安裝；若對單個燃燒器進行檢測，要在鍋爐頂部、中部和底部相應(yīng)的燃燒器位置對火焰探測器進行配備。要對準鍋爐設(shè)備的火焰區(qū)域安裝火焰檢測器相應(yīng)的探頭。對探頭安裝的具體位置進行設(shè)計，要充分考慮火焰方向的后期變化，以便對探頭位置進行調(diào)整。另外，檢測人員要秉承嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，嚴格把關(guān)數(shù)據(jù)檢測。

3 火力發(fā)電廠鍋爐節(jié)能改造的措施

3.1 對鍋爐設(shè)備進行控制，有效提升能源的使用效率

火力發(fā)電廠的工作中對鍋爐的選擇是工作中的一項重要內(nèi)容，利用科學的鍋爐設(shè)備并對設(shè)備進行有效改造，是當前節(jié)能降耗工作的重要手段。對于鍋爐中存在的質(zhì)量問題的設(shè)備應(yīng)該做到及時更換，并且從長期發(fā)展的角度來說，高質(zhì)量的鍋爐設(shè)備也將提升對能源的使用效率，從而為企業(yè)帶來更為豐厚的經(jīng)濟效益。在對鍋爐進行改造的環(huán)節(jié)中，也應(yīng)該加強對引風機和送風機2 個環(huán)節(jié)的改造，因為無論是引風機還是送風機，在鍋爐運行中產(chǎn)生的電量消耗都是不容忽視的重要問題。此外，對燃燒器進行改造也將在很大程度上增加燃燒的效率，從而實現(xiàn)對能源消耗的降低和控制。

3.2 減少和控制鍋爐運行中產(chǎn)生的熱量損失

為了在實際工作中對鍋爐運行時喪失的熱量進行減少，在工作中也可以從以下問題著手：首先，對空氣預熱器的漏風率進行控制和降低，從而確?？梢詾殄仩t的燃煤提供更為充足的氧氣，全面提升鍋爐中燃燒的燃燒效率。同時要在實際工作中更有效的降低制粉系統(tǒng)工作中的單耗，在此種背景下有效控制和減少燃燒環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的煙塵，只有煙塵量得到有效控制，才能確保燃料的燃燒效果更好。其次，還需要加強對鍋爐溫度的有效控制，防止出現(xiàn)鍋爐高溫造成的熱量流失問題。再次，在開展燃煤工作的環(huán)節(jié)中，需要在鍋爐中定期投放吹灰器，通過這種方式更有效的實現(xiàn)對熱面清潔工作的開展，降低鍋爐自身的傳熱效果。最后，還可以在冷水管中適當增加保溫材料，以此更有效地減少鍋爐和空氣中出現(xiàn)的熱量交換問題[2]。

3.3 提升蒸汽的利用效率

在火力發(fā)電的環(huán)節(jié)中，提升對蒸汽的利用效率，需要對多燃煤鍋爐的工作間進行關(guān)注，也就是鍋爐供氣量進行分配的環(huán)節(jié)，應(yīng)該按照機組的總效率最高原則進行工作，對于運行效率更高的鍋爐，要確保在工作中承擔相應(yīng)的負荷，當出現(xiàn)滿載的問題后，在按照鍋爐自身的效率實現(xiàn)對負荷的分配。同時，為了更有效地實現(xiàn)對蒸汽利用效率的提升，在鍋爐運行的環(huán)節(jié)中，不可以在沒有得到功的情況下，將高壓蒸汽轉(zhuǎn)化為低壓蒸汽。所以這也要求在鍋爐剛開始工作的環(huán)節(jié)中，進一步減少排汽量，確保蒸汽可以更有效的被用在鍋爐工作中（圖1）。同時要在工作中更有效的確保疏水器的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，就要有效幫助擴容器實現(xiàn)對熱量的正常輸送，并且確保中疏水器中具備品質(zhì)優(yōu)良的蒸餾水。

圖1 鍋爐給水蒸汽冷卻系統(tǒng)

4 結(jié)語

綜上所述，火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化能促進燃燒效率實現(xiàn)大幅度提高，能有效降低鍋爐燃燒成本和大氣污染，能減少排放毒害氣體，防止燃料結(jié)渣，能避免燃燒器材被燒毀，大幅度提高鍋爐燃燒的安全環(huán)保性能，對于增強火電廠的綜合效益具有至關(guān)重要的意義。對此，火電廠可基于自身的實際情況，合理選擇鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)及節(jié)能改造方案，優(yōu)化鍋爐燃燒的過程，實現(xiàn)節(jié)能減排目標。