發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)優(yōu)化措施探討

高創(chuàng)

【摘 ?要】目前我國燃煤電廠參數(shù)不斷發(fā)展提高，作為主要設(shè)備的鍋爐其重要性毋庸置疑，如果鍋爐運(yùn)行中發(fā)生了燃燒狀態(tài)不佳的問題，就會(huì)影響鍋爐生產(chǎn)能力，甚至?xí)绊戝仩t本身的運(yùn)行安全，對于鍋爐生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化也非常不利。在實(shí)際運(yùn)行中需要對鍋爐燃燒情況全面關(guān)注，并積極采取措施對其燃燒狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)及優(yōu)化，有效保證鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益以及鍋爐運(yùn)行的安全性。

【關(guān)鍵詞】火電廠;鍋爐;燃燒調(diào)節(jié);優(yōu)化措施

引言

發(fā)電運(yùn)行過程中，通過燃燒鍋爐實(shí)現(xiàn)發(fā)電供電，鍋爐燃燒產(chǎn)生熱能，為發(fā)電廠汽輪發(fā)電機(jī)組提供動(dòng)力，通過蒸汽提供，實(shí)現(xiàn)鍋爐本體和一些輔助設(shè)備的運(yùn)行，燃料在鍋爐爐膛中釋放熱能，經(jīng)金屬壁面?zhèn)鳠岷螅屽仩t水轉(zhuǎn)化成具有一定壓力和溫度的過熱蒸汽，這樣就能把蒸汽送到汽輪機(jī)中，汽輪再形成動(dòng)力驅(qū)動(dòng)形成發(fā)電，全面保證供電用電穩(wěn)定。鍋爐燃燒過程非常重要，特別是在發(fā)電廠運(yùn)行中有著舉足輕重的作用。燃燒過程需要消耗大量的能源，只有全面改進(jìn)與優(yōu)化發(fā)電廠鍋爐燃燒流程，才能提高效能，保證供電效果。

1、影響鍋爐運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的主要因素分析

1.1煤粉細(xì)度及均勻性指數(shù)

煤粉細(xì)度及均勻性指標(biāo)對煤粉燃盡影響較大。制粉系統(tǒng)磨入口一次風(fēng)量、分離器擋板開度、磨加裝壓力等均可改變煤粉細(xì)度指標(biāo)，調(diào)節(jié)這些運(yùn)行參數(shù)時(shí)相應(yīng)的制粉單耗也發(fā)生變化。一次風(fēng)量增加提高了一次風(fēng)攜帶煤粉能力，使得被攜帶煤粉粒徑變大，在磨煤機(jī)出力、分離器角度、加載壓力不變的情況下，磨煤機(jī)研磨耗電減少，總體制粉單耗受通風(fēng)電耗增加的影響較大呈升高趨勢，煤粉粒徑越大越不利于煤粉的燃盡。分離器依靠不同粒徑煤粉的慣性差異達(dá)到篩選煤粉的作用，磨加載壓力主要影響磨煤機(jī)研磨出力，分離器擋板開度越小、磨加載壓力越大，磨出口煤粉細(xì)度越細(xì)，制粉系統(tǒng)耗電越多。

1.2鍋爐運(yùn)行風(fēng)量及配風(fēng)方式

一次風(fēng)量增加，使得使燃燒器出口混合物風(fēng)煤比升高，煤粉濃度變低，增加了入爐煤粉的著火熱，延遲煤粉著火;同時(shí)一次風(fēng)量增加使得入爐煤粉粒徑增加，煤粉燃盡所需時(shí)間加長;一次風(fēng)量增加使得煤粉停留時(shí)間減少，煤粉燃盡率降低。在滿足一次風(fēng)動(dòng)量剛性需求前提下，盡量減少一次風(fēng)量的投入。

二次風(fēng)量增加，煙氣流速增加，煤粉顆粒與空氣之間的湍流擴(kuò)散加強(qiáng)，燃燒強(qiáng)度增加，有利于煤粉的燃燒與燃盡;使得鍋爐空氣系數(shù)變大，鍋爐出口煙氣量增加，煙氣流速變快，推高了火焰中心位置，一方面排煙溫度升高，另一方面煤粉顆粒在爐膛主燃區(qū)停留時(shí)間變短，煤粉燃盡率收到影響。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，二次風(fēng)量對煤粉顆粒燃盡性的影響決定于火焰燃燒強(qiáng)度提升和煤粉停留時(shí)間縮短兩方面共同作用，對排煙溫度的影響主要體現(xiàn)于煙氣量增加。

1.3鍋爐配風(fēng)方式

常見的鍋爐配風(fēng)方式有“倒三角型”、“正三角型”、“均等配風(fēng)型”、“束腰型”、“腰鼓型”等，不同的配風(fēng)方式對爐內(nèi)溫度分布、火焰中心位置、煤粉燃燒與燃盡等有重要影響，改變二次風(fēng)配風(fēng)方式，鍋爐效率以及過、再熱減溫水量、鍋爐主再熱蒸汽品質(zhì)等也會(huì)隨著改變。

2、發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)的優(yōu)化措施

2.1燃料量的調(diào)節(jié)

發(fā)電廠鍋爐在運(yùn)行過程中，在對鍋爐燃燒調(diào)節(jié)時(shí)，需要重視燃燒量的調(diào)節(jié)，這是燃燒調(diào)節(jié)工作中的非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。在對燃料量進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，需要針對燃料的種類和燃燒設(shè)備的分類為調(diào)節(jié)的依據(jù)。鍋爐運(yùn)行時(shí)過程中當(dāng)爐內(nèi)負(fù)荷增大時(shí)，需要及時(shí)增加燃料量和風(fēng)量，反之則要通過對加入爐內(nèi)的燃料量和風(fēng)量進(jìn)行適當(dāng)減少。具體在對燃料量進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，可以針對于實(shí)際情況來采取適宜的措施。鍋爐運(yùn)行時(shí)，爐內(nèi)負(fù)荷較為穩(wěn)定情況下，可以適當(dāng)?shù)目刂坪弥品巯到y(tǒng)的出力狀況，以此保證燃料量與爐內(nèi)負(fù)荷的匹配度。當(dāng)爐內(nèi)負(fù)荷出現(xiàn)較大變化時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)對燃料量的有效調(diào)節(jié)，則可以啟停制粉系統(tǒng)。在制粉系統(tǒng)啟運(yùn)時(shí)，需要調(diào)節(jié)一次風(fēng)和二次風(fēng)的壓力，控制好制粉系統(tǒng)的出力情況，確保鍋爐燃燒過程具有較好的穩(wěn)定性。同時(shí)燃油系統(tǒng)還要保持在備用狀態(tài)下，對油槍進(jìn)行檢查，針對異常情況進(jìn)行及時(shí)修正。控制好磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)量，避免出現(xiàn)通風(fēng)量過小或是過大的問題，有效防范著火過早或是著火推遲情況的發(fā)生，保護(hù)好相關(guān)設(shè)備和部件的完好性。在具體切換制粉系統(tǒng)時(shí)，需要先將備用系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)，然后再對需要檢修的系統(tǒng)停運(yùn)。在停運(yùn)磨煤機(jī)時(shí)，要將給煤機(jī)的入口檔板先關(guān)閉，給煤機(jī)走空后才能關(guān)停，同時(shí)磨煤機(jī)內(nèi)部及一次風(fēng)管內(nèi)的煤粉也要全部吹空。停運(yùn)燃燒器過程中，需要在停運(yùn)后保持一定時(shí)間的風(fēng)冷卻，這樣可以有效避免發(fā)生噴口燒毀的問題。

2.2鍋爐風(fēng)量的調(diào)節(jié)

當(dāng)發(fā)電廠鍋爐需要進(jìn)行出力調(diào)節(jié)操作時(shí)，通常都是當(dāng)外界負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)才能進(jìn)行出力調(diào)節(jié)操作。在對鍋爐出力調(diào)節(jié)操作過程中，其中最為關(guān)鍵的即是對風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在具體操作時(shí)要針對燃燒量的變化情況來調(diào)節(jié)風(fēng)量，當(dāng)爐內(nèi)過剩空氣系數(shù)不斷增加時(shí)，需要對燃料和空氣的混合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，以此來保證燃燒的完全性，盡可能對未充分燃燒帶來的損失控制在最低水平，實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒經(jīng)濟(jì)效益的最大化。但在實(shí)際工作中，一旦鍋爐內(nèi)部存在過多的過剩空氣的，則爐膛溫度會(huì)下降，會(huì)出現(xiàn)不完全燃燒現(xiàn)象，同時(shí)過剩空氣增加的情況下，鍋爐排煙熱損失也會(huì)增加。由此可以看出，發(fā)電廠鍋爐內(nèi)過剩空氣的系數(shù)增加時(shí)，鍋爐燃燒熱損失也會(huì)隨之增加，鍋爐的引風(fēng)機(jī)葉片、受熱面管理磨損都會(huì)存在不同程度的增加，從而對設(shè)備的正常使用帶來較大的影響。另外，鍋爐爐膛內(nèi)過剩空氣系數(shù)過小時(shí)，爐內(nèi)燃燒也會(huì)存在不完全的現(xiàn)象，煙氣中CO等氣體的增加會(huì)導(dǎo)致煤粉熔點(diǎn)降低，發(fā)生水冷壁現(xiàn)象，這必然會(huì)對電廠帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此需要重視鍋爐燃燒過程中的風(fēng)量調(diào)節(jié)控制，通過調(diào)節(jié)送風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)向檔板，根據(jù)燃燒要求來對一次風(fēng)和二次風(fēng)進(jìn)行配合調(diào)節(jié)，一次風(fēng)量不僅要滿足風(fēng)粉混合物充分燃燒的需要，同時(shí)還要與固體焦炭質(zhì)量點(diǎn)氧化的要求相符。二次風(fēng)量在滿足燃燒要求的基礎(chǔ)上，還要有效彌補(bǔ)一次風(fēng)末段空氣量不足的問題，同時(shí)送入爐膛內(nèi)的二次風(fēng)與爐膛內(nèi)的可燃物充分混合，從而確保燃燒的充分性。這其中還要對二次風(fēng)的風(fēng)速進(jìn)行控制，確保其處于較高的風(fēng)速下，從而使?fàn)t膛內(nèi)可燃物混合效率提升，為鍋爐燃燒的充分性提供良好的條件。

2.3爐膛壓力的調(diào)節(jié)

鍋爐內(nèi)負(fù)壓維持在較大的水平，會(huì)增加爐膛和煙道的漏風(fēng)，而且還會(huì)存在許多因素會(huì)導(dǎo)致燃燒情況惡化，極易發(fā)生滅火事故。當(dāng)鍋爐爐膛內(nèi)風(fēng)壓變正的情況下，高溫火焰和煙灰都會(huì)不斷向外冒，會(huì)對環(huán)境衛(wèi)生帶來較大的影響，還容易造成設(shè)備被燒毀，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致人身傷亡事故發(fā)生。因此在鍋爐運(yùn)行過程中，當(dāng)爐膛風(fēng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，需要隨之調(diào)節(jié)鍋爐燃燒量和風(fēng)量，并進(jìn)一步調(diào)整爐膛壓力。在具體調(diào)整爐膛內(nèi)的壓力時(shí)，通常采用的方法為送風(fēng)量與引風(fēng)量相結(jié)合，在具體調(diào)整過程中，需要先通過增大引風(fēng)，并進(jìn)一步增加送風(fēng)量，然后再對燃料量進(jìn)行調(diào)節(jié)。另一種方法則相反，要先減少燃料量，然后再減少送風(fēng)量，再減少引風(fēng)量。兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，入口動(dòng)葉、電流和出力需要保持一致性，并對其進(jìn)行具體調(diào)整。正常情況下，需要投入引風(fēng)自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)爐膛內(nèi)負(fù)壓較大而且送風(fēng)量正常時(shí)，可以將引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開動(dòng)，以此來增加引風(fēng)量。當(dāng)鍋爐處于正常運(yùn)行狀態(tài)下時(shí)，需要對各煙道負(fù)壓的變化情況時(shí)刻關(guān)注，一旦煙道內(nèi)存在積灰、結(jié)焦及局部發(fā)生堵塞時(shí)，受制于阻力增加的影響，受到阻力部位在受阻前負(fù)壓要小于正常值，在受阻后其負(fù)壓則要大于正常值。

3、結(jié)束語

總之，對于燃煤電廠鍋爐運(yùn)用科學(xué)合理的燃燒優(yōu)化調(diào)節(jié)技術(shù)措施，能夠有效提升鍋爐燃料燃燒的效率、傳熱效率，為機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、安全性提供保障。實(shí)際生產(chǎn)中要對煤粉細(xì)度及均勻性指標(biāo)、一二次風(fēng)風(fēng)量、鍋爐配風(fēng)方式等運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行控制，在實(shí)際操作中針對操作人員進(jìn)行全面的技術(shù)培訓(xùn)及綜合素質(zhì)培養(yǎng)能夠有效優(yōu)化其鍋爐燃料燃燒調(diào)節(jié)能力，為鍋爐高效、安全運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉宗澤.發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)優(yōu)化措施探討[J].數(shù)字化用戶，2019，25（13）：217+222.

[2]楊學(xué)平，陳浩.哈鍋1000MW機(jī)組鍋爐燃燒調(diào)節(jié)優(yōu)化[J].百科論壇電子雜志，2018（24）：573.

[3]龔燦，楊騰飛.發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)優(yōu)化措施探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（19）：900.

（作者單位：神華國華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司）