摘要：电厂运行下锅炉设备性能水平直接关系到电厂生产效率。锅炉风量控制与锅炉燃烧性能方面有着紧密的联系，在锅炉运行中做好风量控制有助于锅炉运行效率的最大化。文章结合当前背景对锅炉燃烧系统运行原理进行分析，并探讨风量控制的有效措施。
关键词：锅炉控制；风量控制；锅炉风量；锅炉节能
引言
提高火力发电厂锅炉燃烧的热效率，既能提高电厂的发电率，还能降低NOX的排放量，达到节能降耗的效果。但在锅炉运行过程中，由于锅炉煤粉分配不均、一、二次风配比不合理及运行缺乏稳定性等问题，降低了锅炉在运行中整体效率。在此背景下，亟需对锅炉的燃烧进行优化调整，提高锅炉的运行效率。
1电厂锅炉燃烧系统运行原理
火电厂锅炉燃烧系统可以将热能转化为电能，锅炉是整个火电厂的核心设备，锅炉燃烧系统就是整个火电厂的核心系统。整个系统详细的运行过程如下：锅炉运行状态下将煤块制成细煤粉的状态，这时我们就可以将其吹入锅炉的膛炉进行燃烧了。在燃烧的过程中会产生大量的热量，经过能量转换系统，使其由液态的水变成了气态的水蒸气，再对水蒸汽进行热处理变成过热蒸汽。过热蒸汽携带者大量的热能推动汽轮机，踏上了将热能转化为动能的路程。再依靠这动能进行发电，就完成了热能向电能的转化。锅炉燃烧系统的稳定性决定了火电厂的生产效率，它的稳定性主要决定于以下三个指标，蒸汽压力、炉膛负压和烟气含氧量。要保证保轮机所需动能充足，那蒸汽压力就必须平衡；炉膛负压的稳定，可以确保炉膛煤粉的充分燃烧，防止温度过高导致的设备老化问题；烟气含氧量是判断煤粉充分燃烧的指标，如果含量比较小，则表示煤粉燃烧不充分，没有达到最佳利用效率。
2电厂锅炉风量问题分析
当煤炭燃料中的水分较多时,水分通过汽化吸收炉膛内的热量,形成水蒸气随烟气排出炉内。当炉膛中排出的烟气中水蒸气较多时,空气预热器内的空气温度低于排烟温度的露点温度时,水蒸气分子凝结为水珠并与烟气中的各种杂质形成酸性液体,腐蚀锅炉,造成漏风。由于炉膛内烟气为负压,空气预热器中的空气将进入烟气道排出锅炉,导致送入炉膛内的送风量不够,氧气量不够导致炉膛内温度降低。炉膛高度不够或容积太小,使得烟气中的一些可燃气体还没燃烧就离开炉膛排出烟道,从而增加热损失。当炉内设置过多水冷壁时,会导致炉温过低,增加热量损失。锅炉的过量空气系数、二次空气的引入和分配以及炉膛内气流的混合和扰动都会影响这部分燃烧的热损失。过量空气系数太小,炉内的可燃气体会因缺氧而不完全燃烧;过量空气系数过大则会导致热损失的增加。一般挥发份高的燃料,在其他条件相同时,气体不完全燃烧热损失相对要大一些。层燃炉燃料层过厚,煤表面会产生还原层,挥发份中的二氧化碳遇到还原层还原为一氧化碳,然后进入炉膛内,当炉膛内温度和氧量不足时,就会产生较大热损失。当锅炉负荷增加时,炉内送风量的增加和风速的上升,会使得可燃气体被加速排出炉膛,导致热损失增加。由此可见风量对锅炉燃烧效果有一定影响，做好锅炉风量控制能够有助于锅炉燃烧效率的提升是，实现电厂锅炉的节能发展。
3新环保政策下锅炉风量控制策略与其他辅助措施
3.1有效降低锅炉排烟的热损失
定期对锅炉的对流段和辐射段进行清灰。在锅炉燃烧的过程中,不可避免会释放出较多的灰质成分,这些成分吸附在锅炉辐射段炉管和翅片管上,厚度往往较大,可以达到2～5毫米。由于烟灰的导热能力较差,是钢铁材质的几百分之一,一旦炉管积灰,就会导致炉管的导热能力迅速下降,随着其厚度的不断增加,锅炉的排烟温度会上升很快,锅炉的热效率下降很大,可以通过锅炉积灰情况的观测,来掌握炉膛的温度情况。因此,我们应该认真做好对炉管和翅片的清灰工作。还可以增加锅炉尾部的换热面积。由于锅炉运行过程中,排烟的温度不得低于露点的温度,造成排烟的温度较高,直接影响到了锅炉的热效率。
为了有效解决这个问题,可以采用热管换热技术,来有效降低排烟的温度,提高锅炉进口水的温度,避免锅炉尾部出现受热面腐蚀现象,在实际使用过程中得到了非常不错的实际使用效果。
3.2严格按照风量控制原则进行管理
机组启动时需满足以下要求:第一，应根据燃料量控制风量使烟囱出口氧量稍大于19%。第二，控制较低风量对于加快机组启动进程有利。第三，氧量转换的时机为:机组3000r/min暖机结束、准备并网时、燃料量大于“氧量≥19%时的最大煤量”并继续增大燃煤量，10分钟内将风量降至锅炉最低允许风量，一般为35%额定风量，同时配合增开浆液循环泵来降低粉尘浓度。机组停运时需满足以下要求:第一，应保持较低风量，控制较低氧量。第二，氧量转换的时机为燃料量低于氧量≥19%时的最大煤量，机组解列后，5分钟内将风量增至“燃料量对应的氧量≥19%”时的最少风量以上，控制高粉尘浓度时间低于10分钟。
3.3调节控制中心风与中心风管
受燃烧器内旋流叶片及中心风管外圈的稳燃节流装置的影响，容易引起燃烧器喷口烧损和结焦，为调整中心管风量及调整着火距离，需要对中心风与中心风管进行合理调节控制。隔片拆除中心风管内出口处的旋流叶片，对称保留6片，将中心风管外圈的稳燃节流装置割除，确保中心风管直管运行，达到提高中心风管的风速、调整控制燃烧器着火距离的目的，进而消除因燃烧器喷口着火过近而造成的高温烧损现象。此外，无论燃烧器运行与否，中心风门都应有一定开度。中心风由大风箱直接引出，并在中心风管布置了手动调节门，可调中心风量。
3.4完善锅炉的整体构造
如果想在整体结构上对于设备进行优化升级，最重要的就是要加强锅炉内部活动的优化。因此，在电厂锅炉主体结构发挥其价值和作用时，既要满足了现实所需的技术要求，还达到了设备优化的效果。对于大多数专业设备的实际运行来说，如果设备能够长时间运行，证明了设备质量完全合格，根据目前的情况对技术进行优化，可以保证设备在实际应用中发挥有效的作用。
3.5加强燃烧调整合理配风
通过燃烧器各运行参数指标分析，加强燃烧器调整、合理配风，既可降低NOX的排放量，还能使炉内燃料完全燃烧，提高锅炉运行效率。旋流燃烧器的一、二次风速的调节是通过改变一、二次风量来实现的，因此，在锅炉运行中，根据煤质和锅炉负荷合理调整一、二次风速，对于挥发分较低的煤，要适当调小二次风速；而对于挥发分较高的煤，要适当增大二次风速，以减小扩散角，避免烧坏燃烧器及结渣现象发生。当锅炉负荷较高时，应适当扩大二次风速，减少扩散角，确保燃烧稳定；当锅炉负荷较小时，调小二次风速，使扩散角增大，确保煤粉的快速着火和完全燃烧。
结语
综上所述，现有锅炉房提高燃烧效率的运行改进措施可通过燃煤成分与锅炉特点进行分析,风量控制对锅炉燃烧性能产生的影响是毋庸置疑的。对于燃煤锅炉的设计时,应采用先进的燃烧设备与合理的系统设计来提高锅炉燃烧效率。在对锅炉类型和锅炉风量控制上,应根据当地的燃煤煤种与供热需求与相关规范进行合理设计。对锅炉二次风系统,内部结构等方面进行优化改进。也可通过对锅炉自动化控制系统的研发,提高燃煤锅炉运行效率。
参考文献
[1]王逸飞.工业锅炉节能技术研究综述[J].应用能源技术,2016(07):25-28.
[2]周慧强,郭常龙.燃煤工业锅炉能效测试结果统计与分析[J].能源研究与管理,2015(02):69-71+99.
[3]吴晋涛.城市集中供热的现状及发展挑战[J].当代化工研究,2018(01):10-11.