电厂锅炉燃烧运行优化方法研究论文_刘昌

电厂锅炉燃烧运行优化方法研究论文_刘昌

(国家能源集团国神集团店塔电厂 陕西省神木市 719300)

摘要:锅炉燃烧运行优化对电厂的发展非常重要,因此,在实际应用中需要采取有效的措施优化锅炉的燃烧运行效率,从而提高整体水平。基于此,本文根据作者多年工作经验,对电厂锅炉燃烧运行优化方法进行了详细的分析,并提出了一些作者自己的观点和看法,供大家参考和借鉴。

关键词:电厂;锅炉;燃烧运行;优化方法

1、引言

随着我国电力产业结构的调整,新能源、清洁能源的不断开发利用,各火力发电企业面临着一个全新的生产经营环境,传统垄断条件下的经营方式已不适于新形势的需要,火电企业如何根据市场条件的变化调整发展战略、转变经营机制,实施低成本方略、强化内部精细管理,因势利导、趋利避害,制定最优的资本运营、成本控制及资产保值增值策略,获取最大的企业利润,指导企业生产经营活动,已成为发电企业发展的根本。因此,电厂锅炉燃烧运行优化显得迫在眉睫。

2、电厂锅炉燃烧优化运行方法分析

2.1磨煤机运行方式的优化调整

由于煤中石块、木块、 铁块等杂质较多,制粉系统运行不稳定,一次风粉管泄漏频繁,给煤机运行中常出现断煤、堵煤、给煤机故障跳闸、给煤机划皮带、皮带打滑等事件经常发生,磨煤机启动、停止切换非常频繁,给锅炉燃烧稳定性增加了一些不利因素。针对以上情况,除严格控制煤质,加强燃料各环节过程管理外,还进行磨煤机检修控制,提高制粉系统可靠性,保证相邻磨煤机运行,避免隔层燃烧。

2.2锅炉二次风风量调整

在锅炉某一负荷(一般选取80%额定负荷)时,改变过剩空气系数,在过剩空气系数1.15、1.20、1.25下,按锅炉反平衡法测定锅炉热效率,同时监测锅炉各部参数。 

2.2.1二次风配风试验 

在锅炉某一负荷(一般选取80%额定负荷)时,改变二次风配风方式,按均等、正宝塔、倒宝塔配风方式,调整二次风档板开度,改变二次风沿燃烧器高度的分配比例,按锅炉反平衡法测定锅炉热效率,同时监测锅炉各部参数。 

2.2.2锅炉负荷特性 

改变锅炉负荷,分别在锅炉负荷100%ECR左右、80%ECR左右、60%ECR左右时,按锅炉反平衡法测定锅炉热效率,同时监测锅炉各部参数。 

2.2.3制粉系统运行方式 

改变制粉系统运行方式,按锅炉反平衡法测定锅炉热效率,同时监测锅炉各部参数。 

2.2.4煤粉细度调整 

通过改变粗粉分离器档板开度或系统通风量,改变制粉系统煤粉细度,按锅炉反平衡法测定锅炉热效率,同时监测锅炉各部参数。 

3、锅炉燃烧优化运行新技术 

3.1降低电站锅炉排烟温度新技术 

研究探索了提高电站锅炉热效率的新方法,将远红外材料涂敷于电站锅炉水冷壁辐射受热面上,提高了水冷壁管内介质加热效率,在负荷增加的情况下排烟温度下降了31℃,锅炉热效率提高了2.42%,年节约标煤10070t.项目的研究极大地推进了电站锅炉的节能工作,为我国电站锅炉的节能降耗提供一条新途径。

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3.2 电站锅炉受热面除灰新技术 

中国科学院力学研究所开发成功的燃气脉冲除灰技术,采用一种高能量、脉冲式、干法除灰的新思路,从根本上克服了蒸汽和压缩空气吹灰的弱点.通过对可燃气体非稳态燃烧机制的研究,分析管道结构对火焰速度和冲击波压力的影响.本技术在深圳妈湾发电总厂的运行结果表明,与蒸汽吹灰相比,可使锅炉排烟温度下降10℃-15℃,空气预热器烟气阻力下降700Pa-800Pa,引风机电流平均降低20A,提高了机组运行热效率、安全性和运行稳定性。      

3.3烟气脱硫技术烟气脱硫新技术      

烟气脱硫技术发展到目前为止,利用纳米材料的高比表面积、高催化氧化性和高选择性的特性开发的新型脱硫脱氮一体化的吸附吸收材料将在不久的将来得到应用;利用各种气体分子量的不同而开发的重力分离技术将把烟气中各种气体逐一分离,得到高纯度的各种气体。     

如今纳米TiO2 光催化作用下的脱硫研究已成为一种可能的发展途径。TiO2 对SO2 的吸附主要是物理吸附,只有极少量化学吸附,由于烧结后的TiO2 粉末具有相对高的比表面积,这些表面能以物理吸附的方式吸附SO2 、O2 和水分等;另一方面,TiO2 还具有催化作用,一部分TiO2 发生水化而使粒子表面富含羟基,这些羟基和吸附在脱硫剂表面的O2 、SO2 和水分等发生化学反应生成H2SO3 和H2SO4 ,又进一步起到脱硫作用。对该材料在低温下进行模拟烟气的脱硫试验表明:该材料具有良好的吸附性能及易再生性能,从而为探索可再生脱硫剂找到了一条新的途径 。     

3.4等离子无油点火 

该技术用于电站锅炉免投油点火和火焰稳定燃烧,取代了火电厂以燃油(或天然气)点火和稳燃的传统方式,将锅炉用于启停、稳燃、助燃的燃油消耗量降低为0,同时保证煤粉充分的稳定的燃烧,减少氮氧化物和硫氧化物的排放量。等离子燃煤点火的原理:利用直流电流在一定介质气压的条件下接触引弧,并在强磁场控制下获得稳定功率的定向流动空气等离子体,该等离子体在点火燃烧器中形成T>4000K的局部高温火核。当煤粉颗粒通过该等离子体火核时,在瞬间发生热化学反映,迅速释放出大量的挥发份,使煤粉颗粒破裂粉碎雾化,迅速燃烧,从而达到点火并加速煤粉燃烧的目的,同时大大减少了促使煤粉燃烧所需要的燃油。

4、电厂锅炉优化运行分析   

 国内火电厂优化运行系统的现状和发展方向  我国在开发研制大、中型电厂运行优化系统应用中一般使用的性能计算和能损分析的原理。现在提出应用神经网络技术合理确定应达值和通过性能分析进行在线故障诊断是其发展方向。  电力市场日趋完善,竞争日益激烈,同时由于经济的发展和人民生活水平的提高,电网峰谷差越来越大,大型机组频繁参与调峰。在这种形式下,降低发电成本,提高经济效益已成为各发电企业的迫切需要。火电厂运行优化系统作为指导电厂优化运行的主要工具日益显示出其重要性。火电厂优化运行系统以性能计算和能损分析为基础,通过对运行参数的计算,确定机组运行状态和部件性能对机组经济性的影响,从而揭示出使机组经济性降低的各种因素;通过对设备性能状态分析和运行参数分析,给出最优经济运行指导:通过对机组运行参数和重要指标的统计和计算,对运行中的设备进行在线故障诊断。  能损分析方法火电厂性能计算和分析的目的是通过对机组热经济性及运行参数进行计算和分析,确定机组主、辅设备及热力系统的热经济状况,运用热经济节能原理对当前的运行参数、运行方式进行计算,定量给出其对经济性的影响。运行人员可根据计算结果进行参数调整,使机组运行工况最经济。

5、结束语

本文通过对锅炉燃烧调整的优化,找出了锅炉设备及运行方式存在的问题,通过设备的治理改造,使锅炉燃烧维持在最佳工况,完善热工自动调节控制系统,减少了运行人员个体差异等因素对锅炉燃烧的影响。

参考文献

[1]电厂锅炉燃烧运行优化策略分析[J].赵秦杰.低碳世界. 2017(27).

[2]浅谈锅炉燃烧方式的选择[J].崔毅,乔宁宁.山西煤炭管理干部学院学报.2009(01).

[3]TSH-Ⅰ型低能r射线测灰仪的应用[J].熊仁森,高孝运. 西南电力.1987(Z2).

[4]工业锅炉燃烧优化控制研究[J].蒋耀祖,徐谦.能源. 1987(06).

[5]改善锅炉燃烧经济性调节的途径[J].罗万金.吉林电力技术.1989(04).

论文作者:刘昌

论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期

论文发表时间:2019/7/8

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