燃煤电厂锅炉燃烧运行优化策略研究

燃煤电厂锅炉燃烧运行优化策略研究

熊杰

国家电投集团河南电力有限公司开封发电分公司 河南省开封市 475000

摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。锅炉在发电过程中燃烧产生的热效率直接关系到发电效率，对煤的利用有很大的影响。锅炉燃烧时，受到锅炉内外不同环境的影响，降低了锅炉的燃烧效率，使锅炉的运行难以控制。调整和优化锅炉的燃烧状态，可以保证锅炉的效率和安全。本文就燃煤电厂锅炉燃烧运行优化策略展开探讨。

关键词：锅炉运行；煤粉分配；送风量；引风控制

引言

在社会不断发展的过程中，居民的生产生活越来越离不开电力，而且需求量也逐步加大，在某种程度上促进了电力企业的快速发展。但是，在火电企业发展中大量的电力以破坏周边环境为代价，因此，电力企业需要对于发电中所产生的各类污染物排放进行严格控制，从而维持火电企业的可持续发展，以提升其在市场上的竞争力。

1电厂锅炉燃烧运行中的问题

1.1环境条件导致煤粉分配不均

由于环境问题的存在，燃烧器不能均匀分配煤粉将影响锅炉的燃烧效率。在锅炉运行中，不均匀风速直接影响煤粉浓度。例如，当风速偏差大于20m/s 时，煤粉浓度偏差大于20% 。在锅炉燃烧运行中，经常会出现煤粉分布不平衡的问题，这种现象是由于锅炉的风量控制系统设计不当，在燃烧过程中不能很好地调节送风量，以满足锅炉燃烧的需要，防止煤粉分布不平衡。

1.2电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘技术问题

随着当前社会经济的快速发展，开展环境保护在国家发展中的地位也越来越重要，“绿水青山就是金山银山”成为了各个区域发展的关键。基于此背景形势，火力发电在生产中带来的污染环境和大气层的物质治理成为了首要任务，火电厂发电中也广泛地应用了烟气除尘技术和脱硫脱硝技术，从而尽可能地减少有害物质的排放。当然，和国外的一些先进技术相比较而言，电力企业这一类技术还存在不足。因此，电力企业需根据其企业发展情况对节能环保技术进行改进与完善，从而使得这类技术能够最大化的发挥其价值，提升电力企业在节能减排和环境保护中的核心竞争力。

2电厂锅炉燃烧运行优化策略

2.1调整锅炉燃料量控制

锅炉燃烧时，关键是控制燃料的用量，这直接影响锅炉的燃烧效率。首先，在燃烧时，要根据机组负荷的变化，改变煤的用量，以保证机组的燃烧需要得到满足。燃油控制系统，根据送风量，调节煤粉量，根据负荷，快速调节燃油量，从而提高锅炉的燃烧效率。其次，系统的优化策略是设置煤量监控点，实时监控煤量，使数据能够及时反馈，控制系统能够根据运行工况控制煤量，更好地控制燃料锅炉的用量。

2.2锅炉脱硫脱硝技术的实践应用

根据不完全调查统计结果分析，目前电厂企业中至少有10%不采用任何脱硫脱硝与烟气除尘技术，他们无法做到对SCR技术在脱硫、脱硝以及除尘中的具体应用，在控制污染物排放方面并不到位。就锅炉脱硫脱硝技术实践应用一点看来，目前许多企业中的相关技术测试方案实施并不到位，无法满足脱硫脱硝基本要求，某些技术应用方面甚至处于迷茫甚至混乱阶段，其中有些企业也借鉴了外国先进脱硫脱硝经验技术，它与我国传统技术相互结合，希望达到技术创新目标。就具体技术应用看来，采用石灰石粉对SO₂生产排放可实现有效控制，配合湿式石灰石、石膏法进行烟道流化床脱硫处理，其中更引入了炉内脱硫配合燃烧优化工艺，这也是目前电厂的主流脱硫技术。一般来说，烟道流化床脱硫技术需要较大空间，改造工程量整体偏大，在技术应用方面主要采用石灰石配石膏湿法。就具体脱硫过程而言，吸收塔就包含3种类型，分别是喷淋吸收塔、液柱塔以及填料塔。其中以填料塔为例，它主要利用了大量内部固体填料，让浆液从填料层表层直接流入炉膛内与烟气融合，如此可实现脱硫目标，避免出现堵塞现象。就目前看，电厂锅炉脱硝技术大体分为两类：其中一种是SCR烟气脱硝，另一种是低氮脱硝，两种方法都能保证电厂发电过程中煤炭燃烧充分，如此可确保锅炉内部压力大幅度提升。在这一过程中，采用SCR烟气脱硝技术需要在烟气内部放入还原剂，基于化学反应产生大量水以及氮气，此时，化学反应温度最高可达到400℃以上，脱硝率则能够达到90%，它的具体化学反应方程式参考如下：

4NO+4NH₃+O₂→4N₂+6H₂O

2NO₂+4NH₃+O₂→3N₂+6H₂O

上述脱硝方法无论在催化剂类型选择与脱硝品种反应温度方面都表现出色，配合SNCR烟气脱硝技术，将炉膛作为反应器，其反应温度最高可以达到900℃以上，其中炉膛中的NOx与脱硝还原剂分解NH3产生化学反应，最后生成N2。在这一过程中，部分火电厂会采用SCR配合SNCR混合方法，该工艺技术充分结合上述两大技术特点，因此，其混合方法应用过程中投资成本是相对较高的。在烟气脱硫脱硝技术应用过程中，其中就包括半干法以及湿法两种烟气脱硫脱硝技术，就以半干法烟气脱硫脱硝技术为例，它是在气固液体中查看烟气蒸发反应，配合除尘器完成脱硫脱硝与除尘作业。比如，在炉膛内注入钙，配合加湿活化方法，配合水流加湿器清除锅炉烟气中的大量废硫与废硝，如此可减少脱硫脱硝的资金投入。再就是可采用旋转喷雾干燥方法，配合吸收剂来提升烟气吸收液雾化反应能力，如此也可以保证电厂锅炉脱硫脱硝生产效率的持续提升。一般来说，脱硫以后的副产物是可以实现可循环利用的，其技术中主要采用了石灰石配合石膏湿法脱硫方法，该技术应用成熟且效果突出。

2.3烟气除尘技术分析

1. 湿式除尘技术。电厂锅炉运行过程中不同区域产生的粉尘量也不同。在扬尘较多的地方单纯使用静电除尘是不够的，还应增设湿式除尘装置，共同完成除尘任务。除尘设备的操作与静电除尘基本相同，除尘设备需要水来除尘。喷水时，不仅可以降低电阻频率，使更多的灰尘聚集到板材区域，而且可以将周围的小灰尘一起除去。（2）静电除尘技术。煤炭在燃烧过程中往往会产生一些细小的固体颗粒以及烟尘，对于此类物质的处理就是烟气除尘技术的目标。目前电力企业使用的烟气除尘技术主要有两种，即袋式除尘和静电除尘法，此两种技术的除尘效率都比较理想，这里主要详细分析静电除尘法。静电除尘技术是烟气除尘中一种比较常见的技术，在除尘过程中需要依靠静电来进行除尘，该技术除尘效率较高，能够把细小的粉尘进行清除，另外，除尘设备能够长期高强度稳定运行，设备磨损较小，通常情况下，除尘设备都能够使用到其预计年限。当然该除尘技术在应用过程中也存在不足，比如，静电除尘设备在安装的时候比较复杂，难度大，会耗费大量人力和财力，要想控制设备的磨损情况，就需要对除尘设备开展定期的检修维护，否则会大大影响除尘效率以及设备的稳定运行。

结语

科学构建锅炉燃烧系统，有必要对运行中出现的问题进行深入分析，不断优化调节系统。锅炉燃烧效率和运行的优化是一个非常复杂的过程。各系统的优化调整直接关系到锅炉的燃烧效率。

参考文献

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