陆晓东
广西华磊新材料有限公司 广西 百色 531400
摘要:随着工业化、城镇化进程加快和消费结构持续升级,社会用电需求量不断增加,为满足日益增长的能源需求并有效做好“十三五”节能减排工作,对于火力发电厂的供电能力提出更高的要求。火力发电厂锅炉运行控制节能对策,例如提高锅炉质量、改进优化锅炉设施、合理规划锅炉燃烧等措施能够有效提高火力发电厂锅炉节能效果,促进火力发电厂的可持续发展。
关键词:火力发电厂;锅炉运行控制;节能降耗
引言
近几年来,我国在快速发展的同时也越来越重视环保低碳节能的问题。在火力发电厂运行中,锅炉运行是发电厂能量管理中的重要构成因素。文章从当前火力发电厂锅炉的运作情况出发,分析火力发电厂锅炉环保节能的对策。
1锅炉运行过程存在的问题
1.1燃料能源问题
煤炭是火力发电过程中一项重要资源,也是其中的一项燃料能源,其质量对热能质量有着直接关系。经研究质量最好的煤炭燃烧一公斤产生的热能可达到近30焦耳,而质量最低的约为12焦耳。因此煤炭质量把控是首要工作。
煤炭质量可以灰分占比多少来评价。经验表明,发电用煤中灰分酶增加1%,机组燃烧发热量降低200%~300%,生产一度电的煤炭消耗将增加2~5克,不利于我国煤炭节能政策。同时,火力发电过程中机组用煤量较大,如果煤炭质量不佳,煤炭燃烧过程会出现结焦,不利于机组正常运行。劣质煤炭的大量使用增加发电过程的排烟量和磨煤机组磨损,增加火力发电企业的成产成本,降低经营损耗。因此,在火力发电运行中对煤炭质量进行有效管理,不仅减少煤炭使用量,实现节能减排,而且提升了企业的经营效益和社会效益。
1.2锅炉运行问题
火力发电厂锅炉转动的周期以及产热效果都是影响火力发电的重要因素。火力发电厂锅炉转动周期以及产热效果除了与燃料有关外,与火力发电厂锅炉的床压也有着密切的联系。锅炉床压的控制在传统的锅炉控制中没有控制参数,运行中变化因素较大。如果床压过低,炉中床料不足以实现内循环,减小对流换热,导致锅炉无法达到要求的负荷;一旦断煤或风量增加,则会使床温明显下降,甚至导致停炉,对锅炉安全运行造成严重影响;如果床压过高,床料数量变多,为实现充分流化,需增加一次风量,增大风机电耗,极易发生二次风管磨损、烧红等现象。因此保持相对稳定的床压对循环流化床锅炉的经济和安全运行起着至关重要的作用。
1.3冷凝水回收利用问题
火力发电厂锅炉的给水由汽轮机凝结水和锅炉补给水组成。凝结水是锅炉给水的主要组成部分,占锅炉给水总量的90%以上。因此,给水质量在很大程度上取决于凝结水的质量。火力发电厂疏水系统主要由锅炉疏水和汽机疏水两系统组成。在锅炉侧凝结水的疏水排水回收系统(低水位系统),来自除氧器溢流、除氧器放水、给水泵、暖泵等凝结水,若没有被有效回收利用,而全部排放至综合污水处理站,造成工质浪费,同时增加除盐水补水率,增加发电成本。目前我国火力发电厂凝结水回收率低的主要原因有:(1)由于蒸汽疏水阀选型、安装有误以及疏水阀质量问题,导致无法正常疏水或漏气严重。(2)高温凝结水的泵送气蚀、水击、气堵等问题,闪蒸损失严重。(3)不同用气设备的凝结水压力不同,单独排放蒸汽造成凝结水资源不能大规模综合利用,高低压共网问题不能有效解决。
2锅炉运行控制节能的对策
2.1节省燃料消耗
燃料的控制是火力发电厂节能工作的首要任务,在控制入厂入炉燃料时应注意以下问题:1)采购燃烧稳定的煤炭种类,提高锅炉的燃烧效率,当煤炭质量与设计煤炭种类偏差较大,及时沟通掌握入炉煤炭质量情况,采取相应的调整方案,保证锅炉燃烧的稳定;2)加强煤炭场地管理,监督原煤取样,煤场进料,做好煤炭消耗统计和验收工作;3)制粉系统的参数,严格依据锅炉制粉系统运行参数调整的相关规程,根据不同煤炭种类,制作煤粉颗粒适中,减少制作过程的损耗;同时在保证安全运行的前提下,合理调整磨煤机出口和二次风温,缩短煤粉燃烧前的预热时间,使煤粉燃烧完全,有效降低煤粉不完全燃烧的损失。
提高燃煤质量有效减少污染排放。以含硫量为例,通过简单选洗煤程序可以降低含硫量40%,从而大幅降低燃煤的二氧化硫的排放。通过选洗煤和配煤供应等措施,结合用电企业选用煤炭质量严格控制,从煤炭源头到入炉要求控制环节实行全面提高燃煤质量等级,实现锅炉降低污染,节能减排。
2.5调整床压
床压是反映炉内存料量的唯一指标,床压随锅炉负荷,锅炉中碳灰颗粒直径,煤炭质量,煤炭破碎度的变化而变化。因此运行值班人员应当加强锅炉床压的监视和调整;锅炉严禁超负荷运行;严格控制入炉煤炭的粒度,保证煤炭的粒度在合格范围内。同时锅炉排渣采取“多次、少量或少量、连续排渣”的方式,缓慢、逐步调整床压。加强冷渣机和底渣的检查维护也能适当降低锅炉床压。在实际运行过程中,当床压过高,应调整一、二次风配比,增大锅炉底部流化风量,加强排渣;若持续过高,应降低锅炉负荷,减少给煤量。当床压过低,应及时减少冷渣机出力,并调整一、二次风配比,适当降低锅炉底部流化风量,使床压尽快恢复正常。理想的床压控制值能降低锅炉受热面的温度,增加锅炉安全运行,延长锅炉的运行周期,同时能降低锅炉底部煤渣含炭量,飞灰含炭量,提高锅炉的燃烧效率和经济性。
2.6优化冷凝水的循环利用
闭式凝结水回收系统的管网部分是高温凝结水进入集水器主要路径,合理选择疏水阀是确保正常疏水、防止漏气的关键部分。改造闭式凝结水回收系统应根据疏水器所在不同位置不同功能的压力(如用于排除蒸汽管网的凝结水时,用于热设备出口的凝结水管时,用于凝结水管末端时),分别确定疏水器的型号质量,并根据疏水器的排水能力选择管径。
采用闭式凝结水回收技术能够产生显著的经济效益和环保效益:(1)闭式凝结水回收有效减少凝结水的闪蒸损失。据统计,若将凝结水和闪蒸汽所含的热量完全回收,与将其完全排放相比可节约锅炉燃料10~25%,与降温回收相比可节约锅炉燃料5%~20%。水循环利用率高达90%以上,有效节约水资源。(2)凝结水与空气的隔离状态使该部分锅炉给水能够保证质量,有效降低对锅炉给水进行软化、除氧的处理费用。(3)从根本上避免腐蚀性气体重新溶入锅炉给水,缓解对热设备和管网的腐蚀,延长使用寿命。(4)大幅减少锅炉的排污率,在一定程度上增加锅炉单位时间的产汽量,提高锅炉出力。(5)煤炭灰飞、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害气体排放总量及炉渣排放量可减少13~27%,可显著降低对周围环境造成的污染和破坏。
在火力发电厂运行过程中,需要重视锅炉运行问题,定期检查锅炉设备,测试锅炉设备的功能以及运行效率,及时发现问题,并采取针对性的方案处理。同时需要不断加强技术研究,采用先进技术,绿色管理方式,保证火力发电厂的稳定运行,提高火力发电电能质量。
结语
加强高耗能特种设备节能审查和监管,构建安全、节能、环保三位一体的监管体系,采取科学合理的方法进行节能降耗是实现可持续发展战略目标的主要手段之一。结合实际经济和火力发电厂自身特点及要求,合理选择合适高效的节能降耗措施,不能依葫芦画瓢的采用高标准手段,或者片面的追求节能降耗忽略其他安全问题,以此进一步推进我国火力发电厂的可持续发展。
参考文献
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