火电厂运行优化技术的研究论文_赵春霞,邢瑞瑞,王孟文

火电厂运行优化技术的研究论文_赵春霞,邢瑞瑞,王孟文

(国能高唐生物发电有限公司 山东聊城 2528000)

摘要:火电厂运行的优化可以提高锅炉的运行效率、机组的运行效率,从而使化学能转化为机械能或者热能,不仅满足火电厂自身设备的需求,还为人们生活、工作等场地提供了热能。本文对火电厂运行优化技术进行研究。

关键词:火电厂;锅炉;优化措施

一、火电厂优化运行的基本原理

锅炉是火电厂耗能大户,优化火电厂的经济运行主要从优化锅炉运行着手。锅炉包括两大部分,即锅和炉,锅本指火上加热的盛水器皿,炉是指燃料燃烧的场所,通过两者的共同作用,实现能量的转换。作为能量转换的一种重要设备,锅炉可以将燃料中的化学能转化为热能,并以蒸汽、高温水以及有机热载体等形式展现出来。这些在锅炉中产生的蒸汽、热水可以通过蒸汽动力装置的作用转换为机械能,从而促进工业的发展。同时其也可以直接为人们生活提供热能,或者是在上述产生机械能的基础上,由机械能转化为电能,供给人们使用。锅炉主要包括汽包锅筒、过热器、再热器、水冷壁、空汽预热器炉等部分。锅炉是火电厂的核心,是促进火电厂发展的重要设备,其运行的基本原理为:火电厂的操作人员会通过相关设备将材料送至炉膛,从而使炉膛内的燃料与空气充分接触、燃烧,在此过程中会发生一系列的化学反应将化学能转换为其他能源,从而满足火电厂其他设备的能源需求;在燃料充分燃烧的过程中会有一些碳物质及杂质产生,这些物质会与空气中的氧气发生化学反应,从而产生大量的烟气,这些气体具有很高的热量,这些热量会在火电厂内部运行中完成热量的传递,具体来说就是通过内水壁送到锅炉屏式过热器,之后再进入锅炉高温过热器、再热器,从而完成热能的有效传递,此过程中会在压力和温度的作用下形成一定量的水蒸气;在上述热能传递的过程中,水蒸气会在锅炉汽轮的作用下,将水蒸气中的热能转化为机械能,从而作为各种设备的运行动力。

二、火电厂锅炉运行优化的重要性和影响因素

1、锅炉运行优化的重要性

作为火电厂的重要组成部分,锅炉运行的好坏直接影响着火电厂的整体运行效果。进行锅炉系统的全面优化可以帮助火电厂解决多种问题,主要表现为:降低了氮氧化物、飞灰含碳量等;在一定程度上改进了减温水量、热效率、煤耗等;有利于过热器与再热器超温和受热面结焦结渣的控制。另外,锅炉运行的优化可以实现锅炉各组成部分的协调控制,并可以发现和挖掘锅炉更多的空间。

2、影响锅炉运行优化的因素

在锅炉运行过程中存在很多影响因素,为了提高锅炉的利用率和运行效率,应对锅炉的运行方式进行调整,有效减少各种损失,同时还应在一定程度上提高蒸汽的参数,从而降低锅炉的排污量与减温水量。对于运行中的锅炉来说,其热损失主要来自未充分燃烧和排烟两方面。其中,未充分燃烧是指燃料在锅炉内没有完全燃烧,没有发挥全部的热能而造成热损失。而排烟热损失的影响因素有很多,主要包括:受热面积积灰和结渣,其原因是锅炉在运行过程中,预热器、炉膛和烟道等处的受热面容易出现积灰,从而影响排烟造成热损失;漏风问题,其主要出现在制粉系统、炉膛、烟道等处,当发生漏风时会直接增加排烟热损失,另外,排烟温度会随着炉膛漏风系数的增大而升高,进而造成排烟热损失增加;外界因素影响,即入炉煤的成分、空气预热器入口的温度等因素的影响,煤成分的大小影响着炉膛内燃烧程度,如果煤质不好导致燃烧不充分,会增加烟气量,导致排烟热损失增大。

三、火电厂运行优化技术措施分析

1、火电厂中粉煤锅炉运行优化技术措施

粉煤锅炉是火电厂锅炉的一种,主要由锅炉燃烧器、锅炉制粉系统、粉煤锅炉炉膛、锅炉供风系统等构成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其是将煤粉锅炉内的燃料在锅炉制粉设备的作用下加工成粉末状煤炭燃料,之后经过供风系统的作用,将这些煤燃料送至粉煤锅炉炉膛内,同时与锅炉燃烧器中的空气充分接触进行燃烧,在此过程中供风系统发挥了重要作用,完成了燃料的输送,促进了燃料的燃烧。为了促进粉煤锅炉运行的优化,可采取的优化措施有:加强锅炉燃烧过程中各个步骤,定期对其运行过程进行质量调平、分析高温烟气成分等,确定粉煤灰锅炉的最佳运行参数,为该锅炉的稳定运行提供参考依据;提高煤炭燃料的质量,避免与预先设定的煤炭原料产生太大差距而影响运行效率,发现煤炭燃料质量不高时,可采用原煤掺烧,即加入适当比例的原煤,以提高煤炭的燃烧效率,在一定程度上提高锅炉的运行效率;在较高负荷下运行时,粉煤锅炉炉膛坑会出现结焦的问题,针对该问题,可以采用粉煤锅炉内部运用配风试验的方法,从而实现风量大小和配比数值的调节,进而防止结焦现象的产生。

2、火电厂机组的运行优化技术措施

2.1优化机组负荷调度方式

提前根据电网下达的机组负荷曲线,科学确定各台机组的负荷量,从而确定最优化的经济调度方式,再根据经济调度方式,对机组运行进行优化。首先应了解和确定机组的调节方式,即不同负荷下机组的运行方式;其次,要对运行方式进行试验和理论分析,从经济角度出发对滑压运行和定压运行进行比较,得出最佳机组“负荷-压力”运行曲线,从而确定机组优化的调节方式。传统的滑压运行方法是打开所有的调节阀,在新汽温度不变的前提条件下实现新汽压力的改变,从而改变汽轮机的进汽量,进而达到调节汽轮机负荷的目的。

2.2单元机组运行的优化

就中间再热的机炉而言,其组成统一的单元机组,因此在运行优化过程中不仅要考虑各自效率的提高,还要考虑设备间的相互作用。比如当汽轮机采用滑压运行时,高压缸会产生比定压运行时还高的排汽温度,导致再热器减温水增多,从而影响锅炉排烟温度,进而影响锅炉的运行效率。另外,在减温水的使用过程中,高加出口的过热器减温水不会对汽机效率、循环效率产生影响,但会改变炉膛和过热器的吸热比,进而影响锅炉的排烟温度。总之,要综合考虑设备间的相互影响,采取适宜的措施,减少对锅炉排烟温度的影响,进而提高锅炉的运行效率。

2.3设备检修方式的优化

在传统的检修方式中多采用定期检修,该方式在检修目标上针对性不是很强。据大量设备故障统计表明,大部分设备出现故障与运行时间没有明确关系,因此密度较高的检修不仅不会提高设备的使用效率,还会增加停用时间、影响设备生产,同时还会增加检修的费用。因此应采用状态检修的方式,即通过检测信号来确定故障的发生地,根据实际情况确定检修的时间和方式,从而实现检修的最优化。

2.4设备技改方式的优化

设备技改主要是结合电厂生产运行实际,对火电厂在设计上不合理和不完善的地方进行技术改造,从而增强设备运行的安全性和经济性。

5、强化运行培训工作

根据现行机组运行风险点制定该阶段的培训课题,重点奖励培训中表现优异的学习者,做好榜样示范工作,对于考试不合格者要进行绩效考核,在考试成绩的构成中添加日常工作的比例,提高培训实际效用。利用工会平台不定期的开展各种业务比武,开展仿真机和辅控技能竞赛,营造你追我赶的学习氛围。

结束语

就火电厂运行优化技术措施来说,主要是对锅炉的风量、煤炭原材料等进行优化,对机组的运行方式、单元机组、设备检修方式等进行优化,在一定程度上提高了火电厂的运行效率,发挥了其最大效能,进而促进了工业的发展。

参考文献

[1]佚名.电厂锅炉燃烧运行优化策略分析[J].工程建设与设计,2018

[2]李亚军.火电厂集控运行技术的相关问题分析[J].中国高新技术企业,2014

论文作者:赵春霞,邢瑞瑞,王孟文

论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期

论文发表时间:2020/4/13

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