电厂锅炉燃烧运行优化策略分析刘论文_刘 辉

电厂锅炉燃烧运行优化策略分析刘论文_刘 辉

摘要:目前我国燃煤电厂参数不断发展提高,作为主要设备的锅炉其重要性毋庸置疑,如果锅炉运行中发生了燃烧状态不佳的问题,就会影响锅炉生产能力,甚至会影响锅炉本身的运行安全,对于锅炉生产的经济性优化也非常不利。在实际运行中需要对锅炉燃烧情况全面关注,并积极采取措施对其燃烧状态进行调节及优化,有效保证锅炉运行经济效益以及锅炉运行的安全性。

关键词:电厂;锅炉;燃烧调节;优化措施

在电厂发电中,锅炉燃烧的热效率,直接关系到发电效率,同时也是节煤降耗的重要基础。在锅炉燃烧运行中,由于内外环境条件的影响,电厂锅炉燃烧运行效率低、运行调控不到位等问题,直接影响到电厂锅炉燃烧的有效性。因此,在锅炉燃烧运行中,对其进行优化与调整,是更好地保障锅炉运行效率及安全的重要基础。本文从锅炉燃烧运行的问题出发,就如何实现电厂锅炉燃烧运行优化,做了具体阐述。

1影响锅炉运行经济性的主要因素分析

1.1煤粉细度及均匀性指数

煤粉细度及均匀性指标对煤粉燃尽影响较大。制粉系统磨入口一次风量、分离器挡板开度、磨加装压力等均可改变煤粉细度指标,调节这些运行参数时相应的制粉单耗也发生变化。一次风量增加提高了一次风携带煤粉能力,使得被携带煤粉粒径变大,在磨煤机出力、分离器角度、加载压力不变的情况下,磨煤机研磨耗电减少,总体制粉单耗受通风电耗增加的影响较大呈升高趋势,煤粉粒径越大越不利于煤粉的燃尽。分离器依靠不同粒径煤粉的惯性差异达到筛选煤粉的作用,磨加载压力主要影响磨煤机研磨出力,分离器挡板开度越小、磨加载压力越大,磨出口煤粉细度越细,制粉系统耗电越多。

1.2锅炉运行风量及配风方式

一次风量增加,使得使燃烧器出口混合物风煤比升高,煤粉浓度变低,增加了入炉煤粉的着火热,延迟煤粉着火;同时一次风量增加使得入炉煤粉粒径增加,煤粉燃尽所需时间加长;一次风量增加使得煤粉停留时间减少,煤粉燃尽率降低。在满足一次风动量刚性需求前提下,尽量减少一次风量的投入。二次风量增加,烟气流速增加,煤粉颗粒与空气之间的湍流扩散加强,燃烧强度增加,有利于煤粉的燃烧与燃尽;使得锅炉空气系数变大,锅炉出口烟气量增加,烟气流速变快,推高了火焰中心位置,一方面排烟温度升高,另一方面煤粉颗粒在炉膛主燃区停留时间变短,煤粉燃尽率收到影响。根据经验,二次风量对煤粉颗粒燃尽性的影响决定于火焰燃烧强度提升和煤粉停留时间缩短两方面共同作用,对排烟温度的影响主要体现于烟气量增加。

1.3锅炉配风方式

常见的锅炉配风方式有“倒三角型”、“正三角型”、“均等配风型”、“束腰型”、“腰鼓型”等,不同的配风方式对炉内温度分布、火焰中心位置、煤粉燃烧与燃尽等有重要影响,改变二次风配风方式,锅炉效率以及过、再热减温水量、锅炉主再热蒸汽品质等也会随着改变。

2锅炉进行燃烧调节及优化的措施

2.1针对煤粉细度指标进行调节优化

燃料是进行锅炉燃烧的基础,煤粉细度品质对于锅炉燃烧情况有巨大的影响。实际运行中应根据入炉煤煤质、制粉系统情况进行全面分析而进行煤粉指标的科学调整,提升炉内负荷情况同煤粉细度及均匀性指标之间匹配效果,为锅炉内部燃烧组织提供保障。从节约厂用电、提高煤粉颗粒燃尽率两方面综合考量,实际运行时应选择偏小的磨一次风量,满足煤粉干燥出力、避免一次风速过低造成燃烧器烧损即可;同时可对不同分离器挡板开度、磨加装压力下统计比较煤粉燃尽率、制粉单耗的变化,得出最优运行方式。

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2.2调整锅炉燃料量控制

在锅炉燃烧运行中,燃料量的控制调整是关键,直接关系到锅炉的燃烧效率。首先,在锅炉燃烧运行中,需要基于机组的负荷变化,调整锅炉炉膛的给煤量,以满足机组燃烧运行的需求。在燃料量控制系统中,应基于一次送风量的改变情况,合理控制煤粉使用量,在负荷响应中,快速通过燃料量的有效控制,提高锅炉燃烧的燃烧效率;其次,在系统优化中,设定给煤量监测点,通过实时煤量监测,实现监测数据及时反馈,便于运行控制系统针对运行状态,对煤量需求进行预测,提高锅炉燃料量的有效控制。

2.3调整锅炉燃烧送风量

送风量的优化调整,也是锅炉燃烧运行优化的重要内容。在燃烧控制系统运行中,当送风量过多,则会导致锅炉内部出现结焦,导致锅炉燃烧达不到规定稳定。在实际运行中,由于锅炉燃烧的二次风量无法反映,这就导致风量控制不合理,难以确保送风量的有效调控。为此,在系统优化构建中,设计有“二次风量测点”,确保含氧量范围为0-10%,实现对实际风量的有效反映。这样一来,锅炉燃烧送风量得到进一步调控,能够基于风量的调控效果,合理控制系统的运行状态,避免了送风量过大、过小等问题的发生。

2.4针对锅炉配风方式进行调节

锅炉采用倒三角配风方式时,会提升锅炉火焰中心位置,相应的蒸发换热面吸热量减少,对流换热面吸热量增加,可用于调节蒸汽参数不足问题,相应的锅炉烟气在炉膛停留时间变少,煤粉颗粒燃尽率降低。锅炉采用正三角配风方式时,火焰中心位置下移,可提高锅炉蒸发量,蒸汽品质会降低,可调节优化过、再热器超温、减温水流量大等问题。锅炉采用束腰型配风方式,可有效降低火焰中心热负荷强度,对NOx生成产生抑制影响,降低水冷壁结焦风险。锅炉采用腰鼓型配风,可增加火焰中心热负荷集中度,有利于提高燃烧稳定性、燃尽性。锅炉实际运行中需要根据实际需求采用不同的配风方式,在局部燃烧器配风时各个配风方式可相互组合,以达到锅炉燃烧组织最优工况。

2.5优化引风控制系统

引风控制系统的优化,是优化锅炉燃烧燃烧运行效率的重要工作。在引风系统的构建之下,能够实现炉膛负压处于一个相对稳定的范围之内。引风控制系统能够解决因送风变化对锅炉燃烧的影响。为此,在系统优化构建中,将引风控制系统信号作为反馈信号之一,能够通过引风与送分的比例分析,更好地控制送风挡板与排粉挡板的开放程度。与此同时,在锅炉燃烧中,煤质也是重要的影响因子。为此,在锅炉燃烧运行的优化中,煤质的有效控制,提高燃烧效率。

2.6提升锅炉运行操作人员的综合素质

进行锅炉燃烧状态调节的人员应具有与岗位相匹配的专业素质。锅炉运行管理及操作工作具有较强的综合性及复杂性,操作人员必须具有相应的专业技能及操作水平,锅炉运行参数是锅炉运行状态的直观反应,要能够根据锅炉当前的运行参数对锅炉运行情况进行分析,并能够采取措施进行锅炉燃烧状态调节,优化锅炉燃烧,保证锅炉运行安全经济性。锅炉燃烧控制及调节需要操控人员本身具有过硬的专业知识,同时具有相应的经验,须加强对技术人员全面管理,定期开展生产员工的学习与培训工作,落实对锅炉运行主要指标的考核与奖励。

3结语

综上所述,电厂锅炉燃烧运行的科学构建,应着力于运行问题的深入分析,通过系统的优化与调整,提升锅炉燃烧效率。锅炉燃烧运行是一个复杂的系统过程,各系统控制的优化与调整,直接关系到锅炉燃烧的运行效率。在本文探讨中,锅炉燃烧效运行的优化,关键在于系统内外环境条件的转变,通过调整锅炉燃料量控制、调整锅炉燃烧送风量、优化引风控制系统等措施,实现锅炉燃烧运行的科学优化。

参考文献

[1]刘宗泽.发电厂锅炉燃烧调节优化措施探讨[J].数字化用户,2019,25(13):217+222.

[2]龚灿,杨腾飞.发电厂锅炉燃烧调节优化措施探讨[J].建筑工程技术与设计,2018(19):900.

论文作者:刘 辉

论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/14

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