燃煤电厂锅炉运行调试与优化

(整期优先)网络出版时间:2021-05-07
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燃煤电厂锅炉运行调试与优化

马悟明

中国能源建设集团西北电力试验研究院 710000

摘要:在社会经济快速发展背景下,人们对能源的需求量也越来越大。锅炉运行技术对燃煤电厂的运行起到了关键作用。目前,我国的燃煤电厂锅炉运行技术还存在较多的不足,因此,需要不断寻求运行调试和优化的实施策略,以达到提高锅炉运行效率,实现节能环保效果的目的。鉴于此,本文将探讨燃煤电厂锅炉的运行控制及其优化措施。

关键词:燃煤电厂;锅炉运行;调试;优化

燃煤电厂锅炉运行调试与优化是实施节能低碳减排目标的有效方法。为了贯彻落实节能环保、降低污染物排放等重大战略,提高其对能源综合利用效率,燃煤锅炉发电厂要立足锅炉生产实际,不断地调试和优化锅炉的燃烧技术和设备,以有效保障锅炉运行和效率,实现锅炉可持续发展。本文将从燃煤电厂锅炉工作原理为出发点,通过优化蒸汽的参数、优化送风量、优化燃烧器配风、优化炉膛燃料供给量、安全监督和管理等措施展开探讨。

1.燃煤电厂锅炉工作原理

锅炉在我国的燃煤发电厂中占有着重要的地位,它不仅被认为是影响其节能环保的因素,而且是其实现资源转换的重要场地。整个锅炉的原理是由于锅炉中燃料和空气在整个炉膛内部之间相互发生的一种燃烧反应,燃料的各种化学功能被转换成热能,引起大量的高温烟气,通过水冷壁、过热器、再热器以及高温过热器的各个受热表面,将其中的热量直接地传递到各个受热表面内的工质,并将其加热到形成一定压力下对应的具有过热度的高温蒸气,高温高压的蒸汽进入汽轮机后驱动叶轮旋转做功,蒸汽的热能被转换成机械能,驱动汽轮发电机组发电。按照循环工质的驱动形式不同,锅炉又可以细分为自然循环锅炉、混合性循环锅炉和强制性循环锅炉,下面我们就以直流锅炉为例,主要是利用循环泵来驱动各种循环工质的流动[1]。详见图1。

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图1 强制性循环锅炉示意图

2燃烧电厂锅炉运行调试和优化的具体策略

2.1合理优化蒸汽的参数

为了有效保障蒸汽锅炉的整体运行稳定,相关操作人员需要实时地关注锅炉中的蒸汽参数变化。一般来说,电厂的锅炉均设有可靠的保热式自动控制系统,这也是维护锅炉中蒸汽参数均衡的重要组成部分。而相对于一种自然循环的煤粉炉来说,蒸汽参数会随着主蒸汽温度参数的变化而发生变化,当主蒸汽温度提高11-15℃时,可降低发电煤耗约1.45g,若再热气温提高13℃,可降低煤耗约0.83g[2]

2.2合理优化送风量

众所周知,锅炉内的送风量和煤粉的配比直接关系着锅炉燃烧的效果。为保障锅炉运行的稳定性,需密切关注一次风量和二次风量的变化。若风量太大,则炉内的空气系数变大,从而排烟温度升高,排烟热损失增加;如果风量太小,则会导致机械不完全燃烧热损失和化学不完全燃烧热损失增加。因此,为保障炉内燃烧的稳定,需结合煤粉的流动性特点,合理优化送风量和煤粉的配比,同时还要保证一次风量和二次风量配比上的合理性,以此保障锅炉内的热效率。

2.3合理优化燃烧器配风

在锅炉燃烧阶段,应根据机组负荷需求调整燃烧器一次风、二次风、周界风量以及各个风箱与炉膛之间的差压等,并合理地优化各种煤炭的配比,这样有助于炉膛内的燃烧稳定。燃烧器的配风优化主要是以保证炉膛安全稳定的燃烧状态为其基础,合理地优化了炉膛的火焰结构,保障了着火位置的正确性和合理性,从而有效防止炉膛中火焰在空气中出现飞边和偏斜,减少了燃烧器区域内部结焦趋势的发生率,通过调整炉膛火焰结构的方式解决汽温偏差和烟温偏差等问题。

2.4合理优化炉膛燃料供给量

炉膛燃料供给量的控制调整对炉膛稳定燃烧、维持主蒸汽参数稳定等有着重要的影响,在整个机组的运行过程中,需以根据机组负荷的变化为主要依据,合理优化燃料的供给量。如果机组负荷发生了变化,则一次风机出力也会随之变化,这样一来,通过不断地优化控制一次风量的方法来满足锅炉燃料供给量,使得能够快速响应锅炉负荷的要求。锅炉燃烧量控制系统就是在现代和智能控制理论基础上,不断完善和提高锅炉膛内部的控制效果,防止整个系统的反应滞后,同时锅炉中的主蒸汽压力变化也会随着机组负荷的升高而逐渐降低,以便保障锅炉内燃烧的工况始终维持最优状态。

2.5优化安全监督和管理

优化安全监督和管理是保障人身安全、企业稳定发展的重要途径,因此,相关领导应加强对监督管理的重视。首先,从安全管理的角度来说,应根据实际情况制定出一套完善合理的安全防护和应急方案。其次,从锅炉设备的安全角度来说,不仅要加强专业人员的检测,还要引进智能化的监控系统,这样既能预防潜在的安全隐患,还能及时发现技术人员存在的问题,有利于第一时间得到及时解决,从而降低风险的发生[3]

3结束语

综上所述,随着电力资源的需求日益增长,电力供应的稳定和高效也更加重要。为了保障锅炉的稳定和安全,需要不断寻求运行调试和优化的实施策略,通过对蒸汽的参数、送风量、燃烧器配风、燃料供给量、安全监督和管理等多个因素的控制,以保障锅炉的运行效率。这样既能有助于提升发电厂的经济效益,还能保障燃煤发电厂后续的稳定发展。

【参考文献】

[1]电厂锅炉运行及其设备维护措施[J]. 齐欣. 东西南北. 2019(03)

[2]浅谈煤质对电厂锅炉运行及经济性的影响[J]. 沙占军. 中国资源综合利用. 2017(12)

[3]电厂锅炉运行及其设备维护问题探讨[J]. 王一. 中国设备工程. 2017(20)

[4]东南沿海平原地区燃煤电厂大气颗粒物及颗粒物汞的分布特征研究[D]. 王昊.浙江大学 2016

[5]某燃煤电厂环保系统综合升级改造及其实施效果[D]. 张桂平.华南理工大学 2015

[6]燃煤电厂烟气汞测试方法及新疆燃煤电厂烟气汞排放研究[D]. 马晓红.新疆师范大学 2015

[7]新疆燃煤电厂重金属分布规律及天然气锅炉汞的排放研究[D]. 祁倩倩.新疆师范大学 2015