燃煤電廠燃燒調(diào)整試驗(yàn)技術(shù)與工程應(yīng)用探究

鄭祖軍

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民的生活水平不斷提高，用電需求也日益加大。鍋爐作為火力發(fā)電最為核心的發(fā)電設(shè)備，只有保障好發(fā)電廠鍋爐的經(jīng)濟(jì)和高效運(yùn)行，才能保障我們優(yōu)質(zhì)完成發(fā)電工作、供熱任務(wù)。本文對(duì)我公司鍋爐機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行研究，通過對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和相應(yīng)的分析優(yōu)化，給出相應(yīng)的用來保證鍋爐燃燒穩(wěn)定和高效率、環(huán)保運(yùn)行的建議，為生產(chǎn)工作提供運(yùn)行指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;鍋爐燃燒;技術(shù)優(yōu)化

1.引言

目前我國的鍋爐大多都采用二級(jí)送風(fēng)措施，相比傳統(tǒng)的燃燒方式，這種方法能夠極大地保證煤灰的穩(wěn)定性，不僅節(jié)約了能源，還增強(qiáng)了燃燒器的適應(yīng)能力，可是仍舊存在一些問題。本文主要介紹了我公司電廠在進(jìn)行燃燒調(diào)整試驗(yàn)中遇到一些問題，然后結(jié)合自身鍋爐特性進(jìn)行分析，并模擬實(shí)驗(yàn)后提出一些可行措施，確保鍋爐安全穩(wěn)定高效運(yùn)行。

2.燃煤電廠鍋爐設(shè)備概述

我廠4x670t/h+3x150MW工程機(jī)組為超高壓自然循環(huán)鍋爐，抽凝式汽輪機(jī)。該工程鍋爐為超高壓參數(shù)自然循環(huán)、四角切向燃燒方式、單爐膛、無再熱、平衡通風(fēng)、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)、“”型布置、配回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。四臺(tái)鍋爐規(guī)劃對(duì)應(yīng)配置3×150MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)為3臺(tái)空冷式發(fā)電機(jī)。煙氣設(shè)置同步脫硫、脫硝處理裝置（SCR）。每臺(tái)鍋爐配備五臺(tái)中速磨煤機(jī)，燃燒設(shè)計(jì)煤種時(shí)，運(yùn)行其中4臺(tái)，1臺(tái)作為備用。

3.燃煤電廠現(xiàn)場(chǎng)燃燒調(diào)整試驗(yàn)內(nèi)容

3.1降低各項(xiàng)熱損失的技術(shù)措施

（1）查找漏風(fēng)部位并治理。工作人員通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析得出漏風(fēng)部位存在于鍋爐底部及空預(yù)器部位，此時(shí)鍋爐536t/h，排煙溫度為139.5℃;經(jīng)過相關(guān)治理后鍋爐536t/h時(shí)煙溫度為126.5℃，排煙溫度下降接近13℃，鍋爐效率有了明顯提升。

（2）提高冷風(fēng)摻入量。在鍋爐負(fù)荷500t/h以上、2號(hào)磨冷風(fēng)開30%的條件下，測(cè)試相同負(fù)荷下?lián)饺氩煌滹L(fēng)量時(shí)的排煙溫度。經(jīng)過測(cè)試，在控制變量后，只改變磨出口關(guān)斷擋板的開啟或關(guān)閉后發(fā)現(xiàn)，全開時(shí)的鍋爐排煙溫度為136.43℃，而全關(guān)時(shí)鍋爐排煙溫度降低了2.71℃，為133.72℃，即減少冷風(fēng)的流失，增加冷風(fēng)的摻入量可以降低排煙溫度。

（3）提高吹灰效率。通過提高吹灰效率，受熱面幾乎已不存在積灰問題。

3.2燃燒不充分的調(diào)整

3.2.1含氧量調(diào)整試驗(yàn)

為了測(cè)試含氧量對(duì)鍋爐效率的影響，在鍋爐正常運(yùn)行的情況下，保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定至400t/h，控制變量，調(diào)整OFA擋板開度至60%，設(shè)置不同的上、中、下層燃燒開度，在連續(xù)工作超過2小時(shí)的情況下，工作人員每20分鐘采集一次數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，NOx的排放濃度會(huì)含氧量的升高而變高。當(dāng)含氧量為4%時(shí)，NOx排放的濃度為300mg/m3;當(dāng)含氧量逐漸超過4.2%時(shí)，NOx的排放量的增速逐漸減緩。而含氧量較低時(shí)，鍋爐內(nèi)的飛灰含碳量下降，鍋爐的效率提高。實(shí)驗(yàn)得出4.1%的含氧量時(shí)鍋爐的效率最高。

3.2.2OFA擋板開度調(diào)整試驗(yàn)

通過改變OFA擋板的開度，來調(diào)整鍋爐效率，試驗(yàn)可得，OFA擋板開度影響鍋爐的火焰溫度。當(dāng)OFA開度越大時(shí)，鍋爐中火焰溫度越低，此時(shí)，NOx的排放量也越小。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，OFA的最宜開度范圍是70～80%。

3.2.3配風(fēng)方式調(diào)整試驗(yàn)

配風(fēng)方式調(diào)整試驗(yàn)如下：

控制變量保持燃盡風(fēng)和還原風(fēng)量不變，A磨煤機(jī)不投運(yùn)，AA層和AB層二次風(fēng)擋板僅開冷卻用風(fēng)。二次風(fēng)擋板采用均等配風(fēng)和正、倒寶塔配風(fēng)方式進(jìn)行NOx排放測(cè)量，數(shù)據(jù)顯示倒寶塔配風(fēng)方式NOx排放濃度較高，正寶塔配風(fēng)方式較低。所以嘗試搭配均等配風(fēng)與正寶塔配風(fēng)方式，在BC、CD、DE三層的二次風(fēng)采用均等配風(fēng)，同時(shí)減小EF、FF兩層的二次風(fēng)的綜合配風(fēng)方式，結(jié)果顯示NOx排放濃度最小。

嘗試綜合配風(fēng)方式后，脫硝前平均NOx的排放濃度為619.1mg/Nm3，調(diào)小EF、FF兩層的二次風(fēng)開度之后，對(duì)NOx排放有著較為明顯的影響。

通過以上實(shí)驗(yàn)可以知道，使用倒寶塔配風(fēng)方式后生成的NOx排放濃度對(duì)比正寶塔配風(fēng)方式有了明顯提高，其他的配風(fēng)方式，排放濃度介于二者之間，通過數(shù)據(jù)分析后可以這樣認(rèn)為，采用正寶塔配風(fēng)方式使得，鍋爐的燃燒區(qū)域內(nèi)含氧量相比而言較低，所以燃燒時(shí)的火焰溫度相對(duì)也較低一點(diǎn)，這樣就減少了NOx的生成量與環(huán)境污染。

4.燃煤電廠現(xiàn)場(chǎng)燃燒優(yōu)化調(diào)整結(jié)果分析與討論

4.1關(guān)于降低各項(xiàng)熱損失后的分析與討論

目前，由于鍋爐漏風(fēng)和摻冷風(fēng)量造成的排煙溫度過高是我廠鍋爐熱損失的主要成因，要想提高鍋爐效率，必須要在實(shí)際工作中不斷調(diào)整和摸索最佳工況，防止該類問題的發(fā)生，設(shè)備運(yùn)行中工作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)配風(fēng)和鍋爐氧量調(diào)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備問題的檢測(cè)意識(shí)，降低排煙溫度，盡量避免各項(xiàng)熱損失，從根本上解決此類問題。

4.2關(guān)于燃燒不充分的調(diào)整后的分析與討論

1.根據(jù)不同煤種要不斷地實(shí)驗(yàn)?zāi)M最適合我廠為鍋爐所配置的中速磨煤機(jī)的出力大小，這樣方能保證煤粉細(xì)度始終處于規(guī)定范圍。通過目前實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)下煤種磨煤機(jī)單磨出力小于25t/h最為合適。

2.機(jī)組運(yùn)行能夠充分保障經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵所在就是燃料盡可能的完全燃燒，通過以上實(shí)驗(yàn)已知：當(dāng)爐內(nèi)的火焰溫度的變化幅度保持在一個(gè)小范圍波動(dòng)時(shí)，并不會(huì)導(dǎo)致NOx的生成濃度發(fā)生明顯的突增或突降，對(duì)鍋爐效率的影響較小，然而爐內(nèi)飛灰含碳量會(huì)隨著爐內(nèi)含氧量變化而發(fā)生變化，從而造成鍋爐效率的改變，同時(shí)出現(xiàn)一級(jí)燃燒生成的NOx排放量變化的情況。隨著OFA擋板開度的不斷加大，可以在不影響鍋爐燃燒效率的同時(shí)明顯降低氮氧化合物的排放量，由此可以得出，要想降低NOx的排放量以及促進(jìn)燃料的完全燃燒，需要保持合適的氧氣含量與OFA擋板開度，同時(shí)也有利于保證鍋爐的效率。通過對(duì)鍋爐燃燒優(yōu)化及調(diào)整，可以對(duì)NOx排放量進(jìn)行有效控制，同時(shí)也能夠避免影響鍋爐效率，可以極大地提升燃料的綜合利用效率。

3.鍋爐的NOx排放濃度在對(duì)配風(fēng)方式進(jìn)行優(yōu)化之后降幅達(dá)到了30%～40%，有了明顯的降低，不僅如此，爐內(nèi)的飛灰也有一定程度減少，飛灰含炭量含量從超過3.5%降至不足2%。因此可以得出，對(duì)配風(fēng)方式進(jìn)行的優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)也有明顯成效。

結(jié)語

目前，在軟測(cè)量技術(shù)有了大幅提升的情況下，想要改進(jìn)鍋爐燃燒技術(shù)，第一步必須要改進(jìn)工作中存在的測(cè)量精度和品質(zhì)的問題，同時(shí)能實(shí)時(shí)監(jiān)控鍋爐中的燃燒情況在實(shí)際工作中也非常重要。工作人員一旦發(fā)現(xiàn)或察覺燃燒不充分，應(yīng)立即進(jìn)行匯報(bào)，由相應(yīng)的專業(yè)負(fù)責(zé)人員及時(shí)地有針對(duì)性地解決問題。因此為了避免熱損失，鍋爐運(yùn)行必須加強(qiáng)調(diào)整。對(duì)鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)節(jié)的處理方式上，不僅要提高燃燒效率同樣也要把節(jié)能環(huán)保放到首位，充分貫徹綠水青山就是金山銀山的環(huán)保理念。在當(dāng)前技術(shù)的支持下，提高鍋爐運(yùn)行效率及燃燒技術(shù)的質(zhì)量，可使電廠在最佳工況運(yùn)行，更好地適應(yīng)新時(shí)期的形勢(shì)變化。在此基礎(chǔ)上，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)電廠運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)應(yīng)對(duì)，為實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)效能最大化的目標(biāo)提供更為可靠的技術(shù)支持。

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