发电厂锅炉燃烧调节优化措施探讨论文_郭兆磊

发电厂锅炉燃烧调节优化措施探讨论文_郭兆磊

国家电投集团宁夏能源铝业中卫热电有限公司 755000

摘要:锅炉是发电厂生产过程中很关键的设备,直接关系到发电效率。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,直接影响到发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。

关键词:发电厂;锅炉燃烧;调节优化措施

引言

燃煤锅炉指的是凭借受热面把煤炭燃烧生成的热量传递给锅筒,并以此为基础生成热水或者蒸汽的设施。在我国北方,锅炉是非常重要的取暖设备,也是供热的重要途径,它的运转情况好坏不仅与北方民众的生活质量密切相关,而且会影响我国工业化的进程。燃煤锅炉主要通过极低的成本来达成集中供暖的目的,给民众提供集中供暖,带来洁净资源,同时减少运输费用,供暖效率极高,废水料等物质的集中供应和处理也更加方便。当前,锅炉在提高能效、减少排放、确保环保等方面还有极大的提升空间。

1发电厂锅炉燃烧调整与优化的重要性

能源是人类社会发展和生存不可或缺的资源,在经济发展、人们生活中都发挥着重要作用。国家相关部门的数据表明:2017年,我国的能源消费总量为44亿吨标准煤,比2012年增长了1.4%;石油消费总量为5.56亿吨,比2016年增长了5.5%;天然气消费总量为2086亿吨,比2016年增长了8%;电力消费总量为5.92万千瓦,比2016年增长了5.0%。由此可以看出,我国的能源消耗增幅较快。其中,我国的工业锅炉燃烧能源消耗占总能源消耗的比例约为1/3,而锅炉燃烧后的热效率只有60%~70%,极大地浪费了能源。并且,在石化能源逐渐枯竭的情况下,任何的能源浪费都将进一步加剧能源市场的紧张局面,因此,对节能减排和节能技术的研发是当代社会经济发展的重要基础。而对发电厂锅炉燃烧的调整与优化的重要性主要体现在以下3个方面。

(1)确保发电厂锅炉燃烧负荷最优。对发电厂锅炉燃烧进行调整与优化,合理配置锅炉燃料,并根据发电厂锅炉燃烧特性配置科学的参数和风量,从而有效优化发电厂锅炉燃烧的控制方式,使得锅炉燃料的燃烧速率加快,并形成较为稳定的热量,从而确保发电厂锅炉燃烧负荷最优。

(2)确保发电厂运行安全性。通过对发电厂锅炉燃烧进行优化调整,可稳定锅炉设备的电压,使得锅炉燃烧的气温达到标准参数,从而确保锅炉蒸发量满足运行基本需求,实现电力的稳定供应。此外,通过优化锅炉设备使得锅炉燃烧时的火焰均匀分布,并将锅炉膛内填满,可以有效地减少锅炉结渣现象,从而确保发电厂运行的安全性。

2发电厂锅炉燃烧调节优化措施

2.1科学调节煤粉细度

由于煤粉细度可以对锅炉内燃料燃烧的情况形成一定的影响,因此煤粉细度是当前锅炉燃烧中低氮燃烧技术的重要控制内容,特别是在空气分级燃烧控制技术环境下,这一控制措施的实际作用更高,在实际锅炉生产中,煤粉细度越高,其表现的挥发能力也就越高,煤粉颗粒也就能够与空气进行更加全面的接触,这样就能够有效提升燃尽率,保证炉内温度的升高效果,而如果煤粉细度优化,颗粒面积增加,焦炭材料可以对氮氧化物形成还原效应,这样就能够降低氮元素生成氮氧化物的比例,进而控制氮氧化物的排放量,这样结合空气分级控制技术就能够保证锅炉低氮燃烧控制的效果。

2.2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。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际运行中,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。

2.3利用火焰检测技术

在传统发电厂锅炉运行中,技术人员需要实时对锅炉燃烧运行状况进行检测,这样才能保障锅炉燃烧的质量和效率,而现在可以采用火焰检测技术对锅炉燃烧情况进行比较科学合理的监测,这样当锅炉在燃烧的过程中不点火或长时间低负荷运行时,可有效预防锅炉膛内出现爆炸的现象,从而确保锅炉整体运行的安全性。此外,随着锅炉燃烧设备的更新换代,针对锅炉燃烧优化调整的火焰检测技术也必须得到相应的改进,通过图像式火焰检测技术将锅炉膛内燃料的情况通过图像表达出来,这样技术人员可以更为直观地找出锅炉燃烧运行的问题和存在隐患,从而有效确保锅炉燃烧运行的安全性。

2.4提升锅炉烟气热量利用率

燃煤锅炉运行期间势必会排放一定烟气。锅炉烟气包含大量热量,这些热量直接排放到空气中,不仅会污染空气,还会导致大量热能浪费,使得燃煤锅炉运行效率始终无法明显提升。想要提高燃煤锅炉的运行效率,人们需要解决这方面的问题。人们要合理改造燃煤锅炉,对烟气余热进行回收和再利用。当前,人们多在锅炉后端添加加热器来回收热气。具体应用时,人们要综合考虑风机配风量和锅炉烟气余热,兼顾热量回收和设备安全,完善操作方法,引入先进技术,以充分提升热量利用率。

2.5采用空气分级控制技术

这是一种通过对锅炉中燃烧给氧量控制来有效控制氮氧化物生成的燃烧控制技术,这种技术在锅炉燃烧控制应用中的主要操作过程中就是通过对炉内送风分级操作来对燃煤过程进行分级分段控制,进而对氮氧化合物的产生过程进行控制,以此来降低氮氧化物的产生量。通常对送风量的控制过程中可以通过对锅炉内空间进行分区来实现,一般将炉内结构分为三个燃烧区:①热解区;②发生低氮燃烧控制的贫氧区;③实现燃烧过程的富氧区,由于氧气的浓度对于氮氧化物的产生量及种类具有较大的影响作用,通过对过量空气系数进行控制,保证其在一以下就能够将燃烧区域内的燃料燃烧状态转化成贫氧,这样就能够有效控制氮氧化物的产生,并且对燃料燃烧放热过程进行推迟,而在此过程中必须对燃煤燃烧状态进行维持,则需要在燃烧区域上方进行风喷口设置,从这个喷口处喷入一定的空气而与烟气混合,这样就能够实现燃烧状态维持。炉内空气分级燃烧技术的主控因素就是轴向与径向的空气分级燃烧控制,也就是利用对送风量及送风方式的调节来对燃烧区域给氧量进行控制,但是实际上通过空气分级进行低氮燃烧控制存在一定的弊端,在空气量控制不佳的情况下可能会导致燃煤燃烧不完全的问题,这样会给锅炉燃烧带来较大的热能损失。

结语

各种化石能源使用的增加,给我国的自然环境造成了极大污染。在我国的电力发展过程中,火电厂发电仍然是当前最为常用的方式。因此,以发电厂为突破口,对发电厂锅炉燃烧进行优化调整,并在此基础上精心分析研究锅炉燃烧优化的具体技术。优化后锅炉的排烟温度降低到了100℃左右,使得锅炉的运行效率提高了约1.4%,基本上实现了发电厂锅炉燃烧调整优化的目的,有效提高了锅炉的节能效果。但是,我国对于发电厂锅炉燃烧调整优化的技术还处于初期阶段,在研究发展的过程中还存在着许多问题和不足,因此我国在发电厂锅炉燃烧优化技术的应用方面还存在着较大局限性。

参考文献

[1]武卫红.发电厂锅炉燃烧优化技术研究进展[J].内江科技,2016(12).

[2]熊建文.火电厂锅炉燃烧优化关键技术研究[J].电子制作,2017(28).

[3]曲波.火力发电厂锅炉运行优化策略[J].科学与财富,2017(08).

论文作者:郭兆磊

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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