王彦臣
大唐保定热电厂 河北省保定市 071051
摘要:电厂热动系统中锅炉作为主要构成,做好节能优化设计具有现实意义。循环流化床在实际中有着广泛应用,通过引入节能优化措施,降低流化床的运行能耗。循环流化床(CFB)节能运行时要选择合适方式,降低锅炉运行能耗,满足可持续发展需求
关键词:热电电厂;锅炉燃烧运行;优化策略
引言
随着时代的进步,电能成为各行业发展的基础能源。近年来社会对电能需求量日益增加,火电厂发展迅猛,煤炭等锅炉燃料价格不断上涨。要想保证火电厂经济效益,实现火电厂持续发展,必须加强发电成本控制,燃料管理是降低锅炉运行的主要手段。锅炉在火电厂运行中发挥重要的作用,锅炉运行中必须重视加强燃料管理。目前火电厂锅炉运行中燃料管理存在许多问题,如入炉煤质管理差等,导致火电厂生产中锅炉运行可靠性下降,对火电厂锅炉运行中燃料管理研究具有现实意义。
1电厂锅炉燃烧运行中的问题
环境条件影响存在煤粉分配不均。锅炉燃烧时极易受到自然条件的影响,其中自然界的风速对锅炉燃烧产生的影响较为明显,如风速与锅炉燃烧存在速度偏差,锅炉的运行效率将发生不同的变化。如产生的风速偏差超过每秒20米时锅炉内煤粉浓度会不断提高,通常会提高20%。如果风量较低会使锅炉内的煤粉无法充分融合,致使锅炉内煤粉无法充分的燃烧。此外许多热电电厂在生产过程中均会采用节煤降耗方式,但会使锅炉内煤粉出现较为严重的分配不均情况,在受到节煤降耗条件限制的同时,还由于锅炉风控系统运行能力有限,导致锅炉内煤粉出现分配不均的情况。测量手段欠缺,风、粉、灰测量不到位。为使锅炉运行更加稳定,需将风速、煤粉量及飞灰可燃物控制在合理范围内,采用测量方法对其进行测量。但热电厂在测量时,由于测量手段有限未能精准测量煤粉量,风速以及飞灰可燃物测量可能与实际偏差值较大,致使锅炉无法稳定的运行。以测量锅炉内的飞灰可燃物为例,主要测量灰中的碳含量,如碳含量超标证明锅炉内的煤炭未能充分燃烧。此外在实际测量工作中,受到锅炉运行状态、自然条件等因素的影响,会导致测量数据存在较大的误差,并且测量设备受到损害,长期使用测量精度不断下降。
2锅炉运行中燃料管理的重要性
近几年来,国家对煤炭市场管理,逐步转变为计划市场双轨并行。2002年起,国家开放对煤炭订货控制,煤炭价格由市场决定,对电力企业带来新的机遇和挑战。煤炭旺销年份,电力企业为满足发电厂用煤需求不会提高煤价,没有国家计划指导,电力企业必须加强煤炭采购管理。电力产能不足主要原因与发电成本高有关,火力发电长锅炉运行成本很高,燃料成本费占发电成本的90%以上。煤炭是火力发电主要燃料,我国能源储备量严重不足,做好燃料管理能提高煤炭利用率。燃料管理是锅炉运行管理的重要环节,做好燃料管理对国家社会稳定发展具有重要意义,必须加强燃料管理实现锅炉经济运行。电力工业发展关系到国计民生,由于电力不可储存特点,电力建设发展必须与经济增长协调,火电厂生产是原煤由输煤设备送到锅炉原煤斗,给煤机送到磨煤机磨成煤粉送至分离器分离,煤粉送至煤粉仓储库送至喷煤器,喷到炉膛内燃烧。粉煤放热将炉膛水冷壁管水加热,汽水分离器分离水井下降管送到水冷壁管加热,过热蒸汽送到汽轮机做功。电力生产过程复杂,提升锅炉运行动力需要加强燃料管理。
3电厂锅炉燃烧运行的优化策略
以通化热电200MW机组锅炉为例,对锅炉运行进行优化,一方面是满足国家节能减排要求,另一方面企业为获得更多的利润、提高竞争能力。对锅炉进行优化时,主要目标在于可满足不同类型煤质的燃烧需求并提高锅炉设备的控制能力,使锅炉运行可处于自动化状态,由传统的粗放式管理模式转变为精细化管理模式。该电厂锅炉燃烧优化控制的基本原理:首先对锅炉的热力值进行试验,通过试验可确定运行参数,然后将参数输入至PID控制器内,最终由控制器操作锅炉燃烧,从而获得良好的排放效率。下面对具体的优化策略进行深入分析。调整锅炉燃料量控制。
3.1对投入到锅炉内的燃料量进行控制,需按照以下要求进行:操作人员应掌握锅炉机组在运行时负荷状态,根据负荷状态向锅炉内投放燃料;根据投放燃料量控制送风量;调整粉煤的投入量可提高燃料的燃烧效率;设立监控系统,实时监控锅炉的燃烧状态,将监测数据传输至中控设备,由中控设备发出指令使锅炉可保持在稳定的运行状态。调整锅炉燃烧送风量。对锅炉燃烧时的送风量进行调整,可使锅炉内的燃料燃烧更加充分。如送风量过大锅炉内的燃料燃烧时会出现结焦情况。此外许多锅炉在燃烧过程中无法保证二次送风量是否满足锅炉燃烧需求,二次送风量对锅炉燃烧产生较大的影响。现阶段锅炉运行通过控制二次送风量可使锅炉内的氧气量保持在3~6%范围内,在精准调控氧气量的同时,还能获得良好的调整效果。优化引风控制系统。对锅炉运行时风控制系统运行状态进行优化,主要优化引风控制系统,有助于锅炉保持在良好的运行状态。在建立引风系统过程中,应对锅炉燃烧时产生的负压进行测量,通过测量可以获得的数值充分发挥引风系统的优势,提高对锅炉内风量的控制,从而提高锅炉的燃烧效率。引风系统运行过程中,由炉膛内的负压监测装置对锅炉炉膛内的负压进行监测,将产生的监测信号传输至自动系统,系统会根据炉内负压进行调节引风量。当锅炉负荷增加时送风量增加,可自动调整引风机频率保证合适的炉膛负压,进一步保证锅炉运行稳定。
3.2降低锅炉排烟温度
衡量锅炉运行效率的主要指标为热效率,一般都采用降低各种热损失的方法提升锅炉热效率。在锅炉运行时,最大的热损失为排烟散热,其损失主要和烟气的温度、热容积关系密切。所以,一般在降低烟气热损失时,主要从烟气温度控制着手。如现有两台硫化床锅炉,其指标为75t,但在具体运行时,因为煤种偏离,导致锅炉实际运行温度高于设计温度,达到170℃。经过测算,锅炉排烟热损失高达7.6%,经过计算,发现流化床锅炉运行时热效率仅有88%,低于原本设计标准。2015年底,电厂计划将电除尘器替换为电袋复合除尘器,但在运行时受到高温影响,考虑后又加入喷入脱盐水设计,以此对烟尘温度进行控制,但这又会导致热损失,增加脱盐水用量,而且脱盐水在喷入时需要依靠水泵配合,导致电能消耗,提高成本。所以,综合考虑后改用热管空预器。
结束语
在热电电厂锅炉燃烧过程中,为提高能源的利用率,使发电过程安全稳定的进行,对锅炉燃烧运行进行合理的优化,通过优化使锅炉内的送风量、引风量控制在合理的范围内,同时提高燃料的燃烧面,使锅炉内保持充分的燃烧状态,进一步减少烟气产生的热损失,从而提高锅炉的燃烧效率。
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