摘要:电厂锅炉作为发电厂中重要的生产设备,其运行效率的提升一直都被给予了高度重视,尤其是在能源短缺且社会用电量持续增长的今天,提高电厂锅炉燃烧效率势在必行。
关键词:电厂;热能动力;锅炉燃料;燃烧
引言
我国现阶段有关于热能动力的研究特别的广泛,所有的工程热物理大多以热能动力为理论依据。锅炉的燃烧率的提高对我国煤电厂的生产水平起到了积极有效的推动作用,只有使燃料物尽其用才能够实现我国发电厂充分资源利用的目标。
1电厂热能动力锅炉燃料存在的问题分析
某锅炉制造企业于 2013 年制造完成的一台新型水火管链条炉排蒸汽锅炉(锅炉型号 DZL6-1.25-AII,产品编号 G12-023),已经过特种设备产品安全性能检验人员的监督检验,并已出具监检证书。该产品由于销售渠道原因一直未出厂。由于小吨位的燃煤锅炉在大多数地区不再符合目前的环保政策,锅炉制造企业为了能够继续销售,提出申请将锅炉燃料种类改变为生物质。笔者通过调查了解,本省乃至外省有多家锅炉制造企业的锅炉产品存在同类问题和诉求。此类库存锅炉,如果不改变燃料种类,无法继续销售,大多只能报废处理。
《质检总局办公厅关于承压特种设备安全监察工作有关问题意见的通知》(质检办特函【2017】1336 号)中指出:“锅炉燃料发生改变,如燃烧方式没有发生改变,且受热面和承压件没有发生改动,不列为改造。”参考此文件规定,提出以下解决方案。已经制造完成且经过监督检查的锅炉,如果仅燃料种类发生改变,燃烧方式没有发生改变,且受热面和承压件没有发生改动,可由制造厂对设计文件进行修改并按照《锅炉设计文件鉴定管理规则》的要求重新进行设计文件鉴定。
如重新鉴定的设计文件所依据的法规标准与原设计文件一致,原制造过程中的监检项目确认人和确认时间仍然有效,检验人员对锅炉进行“实物核查”后按重新鉴定的锅炉型号重新出具监检证书,在产品质量计划或监检项目表中注明设计文件的重新鉴定日期和鉴定编号,制造完成日期不变。
如重新鉴定的设计文件依据的法规标准与原设计文件不一致,检验员应对锅炉进行“实物核查”和“检验资料复核”,主要复核项目见表 1“锅炉产品质量基本安全要求比照表”。对不符合新设计文件所依据法规标准的项目应要求制造单位进行整改。整改后符合新设计文件所依据法规标准的,按重新鉴定的锅炉型号出具监检证书,在产品质量计划或监检项目表中注明设计文件的重新鉴定日期和鉴定编号,并将整改项及整改结果在“备注”栏注明。锅炉制造完成日期为“实物核查”和“检验资料复核”及“整改”结束后的日期。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆整改后仍不符合新设计文件所依据法规标准的,不得重新出具监检证书。
2电厂热能动力锅炉燃烧过程
2.1预热
通常预热的作用在于提高燃料的蒸发效果使其能够迅速的溶解,所以在开始燃烧前需对锅炉中的燃料进行烘干,然后通过与热处理的方式进行增温。
2.2燃烧
在预热阶段完成后,燃料的烘干与挥发使剩余焦炭燃烧效果大大提高。在此过程中仅需要为其提供充分的氧气即可一步提高焦炭的实际燃烧效果,这便能有效解决电厂热力锅炉燃烧效果不佳的问题。
2.3燃尽
在燃烧一段时间以后,燃料中的可燃部分几乎全部燃烧干净,只有一小部分由于炭灰的包裹而没有得到燃烧,此时,需要继续供氧,从而帮助剩余燃料进行燃烧,提高燃烧的利用率。
3电厂热能动力锅炉燃料及燃烧技术
3.1燃烧动力控制技术
(1)以燃烧控制器、流量气体分析装置以及电动蝶阀等部件组成的连续性控制系统,这种控制系统通过热电锅检测出锅炉运行数据并传送到PLC,PLC将接收到的数值和自身设定的数值相比较,对电动蝶阀的程度进行调节,从而达到使燃料充分利用并且能够及时的调节锅炉内的温度的目的。但是这样的方式控制温度并不是十分精确,需要仔细的研究和确定数值是否精准。
(2)由燃烧控制器和流量阀以及电热锅等几个部分组成的双交叉先付控制系统,该系统的主要工作原理是通过温度的传感器将需要进行精确测量的温度的数值转变为电信号,该信号可以用来替代实际的测量温度,可以事先在温度的测量点上设置期望值,并通过两个数值之间的比较调整空气流量阀门的张开程度。这种控制方式,可以使温度精确在必要的数值上,这样能使燃料充分燃烧,节省部件,同时也能够达到精准测量的目的。
(3)燃烧器出口风率风速调整。燃烧器卷吸量直接影响着火效果,动量越大则燃烧器穿透能力越强。燃烧过程中,送一次风并不能产生良好的效果,这种风量往往会使火衰减快,燃烧值增强的主要影响是二次送风量大小,二次风决定炉内空气动力场大小。高宽比大的燃烧器不能满足要求,通常其刚性不够、容易出现偏转的现象,切圆直径不符合燃烧要求也会产生较大影响,切圆直径越大,则燃烧效果越良好。对风量进行调节时,一是对一次风率、风速的调整。一次风速过小,则卷吸差,刚性差,只有合理确定燃烧器出口风率参数,才能在保证能量输出的同时,实现经济合理性。二是二次风调整。二次风有辅助风、燃料风、燃尽风等多种形式,对辅助风进行调整时,需要科学选择好分配器,通过把握好煤种、燃烧器、炉型、制粉系统合理确定好设备,确保发挥分配器功能果。三是三次风调节。需要控制好制粉系统漏风问题,使入口风温提升,再打开循环风门对内部进行送风,确保燃烧值符合设计标准要求。
3.2风量的调节
风量调节主要是对送风数量进行控制,在具体操作中,针对离心式风机主要需要通过改变入口挡板开度或通过耦合器改变风机转速进行调节;对轴流式风机调节,则需要通过改变动叶角度做好全面的控制与调节。风量调节较为复杂,除了总风量得到有效调节控制,还要全面注意燃烧要求,根据二次风挡板开度做好配风处理,保证调节效果与质量,同时根据设备运行情况,正确处理好风机电流、风压、炉膛负压、氧量等指示值有哪些微妙的变化,以此全面解决好风量问题,确保锅炉正常运行。
3.3燃料量的调节
锅炉负荷变化主要是利用了改变给粉机转速和燃烧器投入数量来实现的,如果运行过程中,负荷变化微妙,没有过大的差距时,就只需要改变转速解决。出现了大的负荷变化,那么则需要进行有效的调节,通过投、停给粉机进行调节,或者对燃烧器先粗调后细调改变速度进行调节,确保相关参数保持稳定,没有过大的波动。备用燃烧器的使用需要严格流程,先开一次风,对风管进行吹扫,当风压达到标准后,再启动给粉机投入运行,同时,继续开启二次风,保证着火达到正常,运行时一定要限制给粉机转速,确保煤粉浓度。要充分保证炉膛氧量得到有效控制,随着燃料量的增加,需要不断改变风速,通常氧量与最佳过量空气系数α关系为:α=21/(21-O2)。最佳过量空气系数,在75%负荷以上时,变化不大。但负荷低,则α大。因为形成切圆需要一定风量,维持空气动力场。要通过不断的观测,全面观察炉膛氧量情况,因为漏风导致各部位氧量不一样。
结束语
电厂热力锅炉种类较多,应用过程中需根据实际的环境情况及电厂的实际条件来选择适宜的锅炉燃烧种类,从而提升锅炉燃烧的经济效益。
参考文献
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论文作者:白广智
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/15
标签:锅炉论文; 燃料论文; 电厂论文; 热能论文; 风量论文; 文件论文; 动力论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;