基于电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析 韩涛

发表时间:2019/12/18   来源:《基层建设》2019年第26期   作者:韩涛
[导读] 摘要:现代社会经济快速地发展,促使我国资源的消耗量逐渐增加,电力行业消耗资源的总量尤其在快速增加,并且电力行业能源消耗问题逐渐严重。
        中国电建集团山东电力建设第一工程有限公司  山东  250102
        摘要:现代社会经济快速地发展,促使我国资源的消耗量逐渐增加,电力行业消耗资源的总量尤其在快速增加,并且电力行业能源消耗问题逐渐严重。为了进一步满足当代社会对电能的需求,各大企业应当大力应用热能动力锅炉技术,将燃料燃烧效率提升。
        关键词:电厂;热能动力;锅炉;燃料;燃烧
        1电厂热能动力锅炉燃料燃烧的过程
        首先,预热阶段。预热指的是在燃烧燃料之前,需要对燃烧燃料进行烘干、挥发和预热处理。一般而言,环境温度需要控制在 400℃,这样燃料就能够快速、完全蒸发和分解。在燃料进入锅炉中后,水分会在高温预热蒸发的过程中迅速脱掉,这时会剩余焦炭,而预热阶段无需氧气。其次,燃烧阶段。预热过程中燃料发生挥发现象,但在燃料充分发挥后,就会燃烧燃料剩余的焦炭。在燃烧过程中,燃料对氧气的需求量比较大,相关人员需要将其和氧气进行结合,这样燃料会被充分燃烧。最后,燃尽阶段。在燃尽过程中,完全燃烧焦炭中的可燃物质,且部分可燃物质会被碳灰包裹,这时就会进入空气,实现燃烧剩余可燃物质的充分燃烧。
        2 影响锅炉运行经济性的主要因素分析
        2.1 煤粉细度及均匀性指数
        煤粉细度及均匀性指标对煤粉燃尽影响较大。制粉系统磨入口一次风量、分离器挡板开度、磨加装压力等均可改变煤粉细度指标,调节这些运行参数时相应的制粉单耗也发生变化。一次风量增加提高了一次风携带煤粉能力,使得被携带煤粉粒径变大,在磨煤机出力、分离器角度、加载压力不变的情况下,磨煤机研磨耗电减少,总体制粉单耗受通风电耗增加的影响较大呈升高趋势,煤粉粒径越大越不利于煤粉的燃尽。分离器依靠不同粒径煤粉的惯性差异达到筛选煤粉的作用,磨加载压力主要影响磨煤机研磨出力,分离器挡板开度越小、磨加载压力越大,磨出口煤粉细度越细,制粉系统耗电越多。
        2.2 锅炉运行风量及配风方式
        一次风量增加,使得使燃烧器出口混合物风煤比升高,煤粉浓度变低,增加了入炉煤粉的着火热,延迟煤粉着火;同时一次风量增加使得入炉煤粉粒径增加,煤粉燃尽所需时间加长;一次风量增加使得煤粉停留时间减少,煤粉燃尽率降低。在满足一次风动量刚性需求前提下,尽量减少一次风量的投入。二次风量增加,烟气流速增加,煤粉颗粒与空气之间的湍流扩散加强,燃烧强度增加,有利于煤粉的燃烧与燃尽;使得锅炉空气系数变大,锅炉出口烟气量增加,烟气流速变快,推高了火焰中心位置,一方面排烟温度升高,另一方面煤粉颗粒在炉膛主燃区停留时间变短,煤粉燃尽率收到影响。根据经验,二次风量对煤粉颗粒燃尽性的影响决定于火焰燃烧强度提升和煤粉停留时间缩短两方面共同作用,对排烟温度的影响主要体现于烟气量增加。
        2.3 锅炉配风方式
        常见的锅炉配风方式有“倒三角型”、 “正三角型”、 “均等配风型”、“束腰型”、 “腰鼓型”等,不同的配风方式对炉内温度分布、火焰中心位置、煤粉燃烧与燃尽等有重要影响,改变二次风配风方式,锅炉效率以及过、再热减温水量、锅炉主再热蒸汽品质等也会随着改变。
        3提高电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施
        3.1调整锅炉燃料量控制
        在锅炉燃烧运行中,燃料量的控制调整是关键,直接关系到锅炉的燃烧效率。首先,在锅炉燃烧运行中,需要基于机组的负荷变化,调整锅炉炉膛的给煤量,以满足机组燃烧运行的需求。

在燃料量控制系统中,应基于一次送风量的改变情况,合理控制煤粉使用量,在负荷响应中,快速通过燃料量的有效控制,提高锅炉燃烧的燃烧效率;其次,在系统优化中,设定给煤量监测点,通过实时煤量监测,实现监测数据及时反馈,便于运行控制系统针对运行状态,对煤量需求进行预测,提高锅炉燃料量的有效控制。
        3.2调整锅炉燃烧送风量
        送风量的优化调整,也是锅炉燃烧运行优化的重要内容。在燃烧控制系统运行中,当送风量过多,则会导致锅炉内部出现结焦,导致锅炉燃烧达不到规定稳定。在实际运行中,由于锅炉燃烧的二次风量无法反映,这就导致风量控制不合理,难以确保送风量的有效调控。为此,在系统优化构建中,设计有“二次风量测点”,确保含氧量范围为0-10%,实现对实际风量的有效反映。这样一来,锅炉燃烧送风量得到进一步调控,能够基于风量的调控效果,合理控制系统的运行状态,避免了送风量过大、过小等问题的发生。
        3.3优化引风控制系统
        引风控制系统的优化,是优化锅炉燃烧运行效率的重要工作。在引风系统的构建之下,能够实现炉膛负压处于一个相对稳定的范围之内。引风控制系统能够解决因送风变化对锅炉燃烧的影响。为此,在系统优化构建中,将引风控制系统信号作为反馈信号之一,能够通过引风与送分的比例分析,更好地控制送风挡板与排粉挡板的开放程度。与此同时,在锅炉燃烧中,煤质也是重要的影响因子。为此,在锅炉燃烧运行的优化中,煤质的有效控制,提高燃烧效率。
        3.4 加强锅炉运行过程中的监测
        锅炉的燃烧和传热过程复杂,影响因素比较随机,任何因素都可能对其产生影响,因此,必须加强锅炉运行过程的监测管理。(1)进行实时检查,观察锅炉膛内的火焰情况,如火焰的燃烧程度、颜色、锅炉膛内充满度、着火气流等,观察是否有大面积结渣等情况,如果发现锅炉膛内有大面积结渣,应及时将结渣清除,以防结渣影响锅炉燃烧效率和传热效率。而且在锅炉运行过程中应严格控制出口烟气温度,不能超过设计值,必要时可以进行降负荷处理。(2)加强运行过程中的吹灰与除渣。锅炉运行时按照规章制度对锅炉的各个受热面进行吹灰,可以使用吹灰器进行操作。发现吹灰器失灵,立即停止吹灰,避免烧坏吹灰器。定期对锅炉进行降负荷除渣操作,控制降负荷速率,防止因掉渣引起锅炉膛内灭火。检修人员随时观察锅炉水冷壁受热情况,确保受热面光滑,并且按照电厂规定的检修章程,定期进行大规模检修与日常小检修,保证锅炉膛内的气流度和充满度良好。(3)加强锅炉运行的监视。锅炉膛内某个因素发生改变,都会引起锅炉运行参数的变化,锅炉的一次风速、二次风速、燃烧器区域热负荷等都要进行必要地调整。热负荷等参数可以根据燃烧所用的煤炭质量要求进行设计,运行过程中密切监控再热器汽温的变化,如果发现再热汽温出现异常升高,减温水用量明显增多,则需分析原因,降低锅炉膛内的负荷情况。
        4结语
        在现代社会的发展中,我国电力能源供需问题日益突出,为了有效地缓解这一问题,电力企业需要引进电厂热能动力锅炉燃烧技术。该技术主要是通过能量的转换,向锅炉内部添加燃料所需的高温烟气、化学能等热能形式,在锅炉转换过程中,输出热能中的有机热载体、高温水、蒸汽等。因此,电厂热能动力锅炉燃烧技术的有效应用,使得锅炉的整体利用效率得到了很大提升,为电能资源的正常供应提供了保障。
        参考文献
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