330MW燃煤火力发电厂锅炉运行及安全性能分析研究论文_汪杰

330MW燃煤火力发电厂锅炉运行及安全性能分析研究论文_汪杰

(国电汉川发电有限公司)

摘要:本次对330MW燃煤火力发电厂锅炉的运行进行简单分析,并研究运行过程存在的安全隐患,最后提出有效的解决措施。

关键词:330MW燃煤火力发电厂;锅炉运行;安全性能

1 引言

火力发电厂的锅炉是发电的核心设备,危险性较大,而且能耗也很高。近年来随着科学技术的进步,锅炉的容量和蒸汽参数有更高的发展,进一步增加了运行的安全风险。就目前来说,火力发电仍是提供电力的主要形式,基于此,锅炉的运行状况直接关系到火电厂电力的输出量以及社会电力供应。根据统计发现,每年因为火力发电厂锅炉运行出现故障导致的电力损失达到总体电力损失的65%左右。因此新时期,火电单位需要重视锅炉的运行,保证锅炉的安全性能,使锅炉维持长期、持续、安全、稳定的运行,对于火电厂有着重要意义。

2 330MW火力发电厂锅炉的运行分析

目前来说,火力发电厂使用的锅炉多是300-600mw区间的型号,我公司就是使用的330MW的燃煤机组,实施2x330MW的燃煤机组运行。所使用的锅炉型号为:SG-1025/18.3-M836型,该锅炉系亚临界压力,中间一次再热,控制循环汽包炉,锅炉采用单炉膛,倒“U”型室内布置,高强螺栓连接的全钢构架悬吊结构,燃烧器前后墙对冲布置。锅炉一共有32个组件。

锅炉是否可以正常运作对整个电力企业的生产安全和发展有密切的联系。锅炉在正常运作时,其内部的负荷必须与外部负荷一致,若内外负荷不平衡,工作人员则马上需要采取相应的措施调整负荷平衡,例如通过改变燃料量、水量、空气量等条件,从而确保锅炉的温度、水位和压强均在合理运作的范围内。此外,在锅炉运作时,虽然其内外负荷保持平衡,但是锅炉运作过程中只要某个条件发生异常,均会导致其他的条件发生或大或小的变动,所以操作人员不需时刻观察着锅炉的各项运作条件,从而确保设备的正常工作。

3 330MW火力发电厂锅炉运行的安全隐患分析

3.1劣质煤炭导致锅炉故障停机

实际煤炭产业中,煤炭种类十分多,各自有不同的优缺点,质量参差不齐。而部分火电厂,为了节约成本,选择低品质的煤炭,或者实行以中等品质煤炭为主、掺杂劣质煤炭的燃烧方案。这使得锅炉因为燃烧选择的煤炭质量不高而出现故障停机现象。这一方面是因为煤炭品质低含有的杂质就多,导致供煤参数发生变化,燃烧时就不太稳定,经常导致锅炉在运行中忽然灭火,或导致放炮事故。另一方面就是劣质煤炭燃烧时会产生更多的飞灰,这样不仅会降低锅炉的燃烧效率,也会使得锅炉内部积淀更多的灰尘,影响燃烧;还会导致锅炉部件出现超温、过热等问题,造成更多的磨损状况。这些情况会导致锅炉无法稳定运行,出现频繁停机现象,或缩短使用寿命,最终影响到火电厂的经济效益。

3.2锅炉结焦

锅炉燃烧过程中经常出现结焦现象,对于整体运行有很大影响。而且锅炉运行期间,如果对于各个环节的调节控制不到位,会导致燃烧时出现火焰偏斜,将火焰点转移到水冷壁和炉墙上去,从而降低锅炉内的温度,导致出现结焦现象。如果锅炉长时间维持超负荷运行的状态会使得炉膛内温度有一定程度的升高,导致煤灰灰粒出现过热现象,这样也容易带来结焦问题。因为锅炉操作人员的管理和控制措施不到位,不能及时进行除焦工作,或者不能彻底进行除焦,再加上吹灰操作不及时、效果不良,会使得锅炉运行期间频繁出现结焦问题。另外,如果锅炉运行使用劣质煤炭的话,会增加运行中产生的灰分成分的复杂度,增加耗氧量,使得锅炉内部还原性气体的浓度增加,降低灰分温度,这也会加剧结焦问题的严重程度。结焦问题的出现会威胁锅炉运行的稳定性和安全性。

3.3锅炉满水

锅炉满水现象就是锅炉内的水过多影响运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果锅炉设定的给水系统流量显著大于锅炉中产生的水蒸气流量,热水蒸气温度大幅降低,锅炉的排水量下降,操作不当,水位传感器读表不当等,都可能造成满水现象。这些可能是由于锅炉外围设备、加热系统故障,负荷增加速度过快,给水压力突然增加/排水压力突然下降,操作设备时出现失误、设备损坏等因素导致。另外锅炉运行时使用不符合标准的用水,也可能导致锅炉满水。

3.4自燃和爆炸

主要是锅炉运行技术经过长期发展,煤质有很大提升,煤仓温度也有所提高。原煤加工成粉煤后,本身燃烧条件出现改变,导致燃煤的挥发含量、细度、空气接触面等都有所提升,氧化还原反应条件降低,因此燃烧时燃煤很容易出现自燃或爆炸现象。还有就是管路连接处密封不当导致煤粉泄露,也容易造成自燃或爆炸问题。

4 330MW火力发电厂锅炉运行安全隐患的解决措施

4.1调整供煤结构

火电单位需要调整燃煤机组的供煤结构,尽量选择中等品质以上的煤种,如果实在因为成本限制选择劣质燃煤掺烧时,要选择优质煤种进行配合,这样既可以保证燃煤的经济性,也可以保证劣质燃煤的燃烧效率。对燃烧过程的风量和燃煤量进行控制,优化燃煤系统,保证燃煤的充分燃烧,比如可以采用一次风与二次风不同的鼓风方案。一次风主要是运送并提前加热燃料颗粒,并供应足够的空气促进燃烧;二次风主要是搅匀锅炉内的热量,避免设备工作时内部受热不均。降低一次风量的比例,在控制燃煤不会堵塞管道的情况下,提高燃烧效率。操作时避免风速过高或者过低引起的燃烧不稳定、结焦、设备烧毁等情况。对于低挥发性的烟煤,需要进行多次燃烧试验,选择最佳的风速为一次风速。

4.2合理控制结焦

锅炉供氧量是关系到燃煤是否能够燃烧完全的关键因素,也关系到炉膛内氧化还原性的量,继而就会影响到结焦问题。因此在锅炉运行时,要科学控制供氧量,结合选择的燃煤种类以及该种燃煤的燃烧速度,合理控制供氧量的大小。这样可以尽量降低还原性气体的作用,控制锅炉内燃烧彻底,促进燃煤充分燃烧,减少结焦的可能。另外,操作人员还要结合飞灰的排放速度,合理安排吹灰工作,避免大量灰粉积淀,引发结焦。

4.3合理处理用水系统

操作人员首先要确定锅炉的标准水位以及超出水位大小,给予不同处理措施。如果超出水位量在50mm以内,可以手动操作给水装置,减少给水量;如果超出水位量超过100mm,需要打开防水阀门,排出部分炉水。对于水质不达标造成的问题,需要监督操作人员严格遵守锅炉用水水质标准选择用水;加强锅炉用水的过滤工作,尽量除去用水已形成水垢的成分;加强锅炉水的清洁工作,及时清理锅炉设备内沉积的杂质,保持锅炉内的干净。

4.4控制制粉系统

制粉系统是锅炉系统中容易出问题的部位,也是容易引发安全隐患的部位。因此要重视对制粉系统的控制,减少自燃、爆炸等事故。检查粉仓各部分的密封胶合度,提高气密性,避免漏风现象;严格落实降尘制度,对外泄和外排的煤粉进行科学处理;布置保温系统,比如说暖气管道,提高保温效果;控制好磨煤机,良好调剂煤粉粒度和温度;控制好磨煤机的启动和工作温度。在这里需要结合煤粉细度控制磨煤机的运行,避免细度过低还有磨煤机的无能消耗。

5结语

330MW燃煤火力发电厂是当前我国火力发电的主力军,做好气锅炉安全运行管理,对于火电厂稳定安全供电有重要意义。

参考文献:

[1]付武林.300MW火电燃煤机组锅炉运行及安全性能研究[J].科技展望,2016,(02):109.

[2]孙立德.300MW火电燃煤机组锅炉运行及安全性能研究[J].科技与企业,2014,(02):263.

论文作者:汪杰

论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期

论文发表时间:2019/5/17

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