300MW燃煤機組鍋爐燃燒優化精準調整分析

四川廣安發電有限責任公司 周 楊

當前，我國經濟水平飛速增長，能源在較多行業建設領域都具備重要的作用。但是在享受能源帶給人們便利的過程中，人們也消耗了較多珍貴的資源，甚至還對環境造成了破壞。因此，需要加快調整經濟結構、堅持節約發展。鍋爐燃燒是復雜的化學物理過程，涉及力學和傳熱學等多個領域，采取多項措施來優化調整燃燒的進程，能保證燃煤機組鍋爐燃燒的精準性。特別是對300MW燃煤機組鍋爐，需要及時實施一系列的綜合升級，根據其性能作為考察指標，不斷測試不同的條件，進一步優化測試后，才能通過測試判斷其是否達到了優化運行的效果。試驗測試過程中，考察的參數指標較多，比如送風量、一次風量、二次風量等。通過精準的調整和優化測試，可以更高效地提升300MW燃煤機組鍋爐燃燒的效率。

1 淺析300MW燃煤機組鍋爐燃燒優化

1.1 300MW燃煤機組鍋爐簡介

隨著人們生活水平的不斷提高，社會也在不斷發展和進步，現如今人們對電力的需求量也越來越高。綜合當前現狀，我國目前主要采取的發電形式還是以火力發電為主。我國的發電廠在通過火力發電的方式來產生電能的過程中，通常是利用燃煤機組鍋爐。燃煤機組鍋爐的樣式也有多種，其主要的發電功率在300～600MW[1]。一些火力發電廠采用的燃煤鍋爐都是以300MW的燃煤機組為主能源的發電結構。燃煤機組鍋爐對整個發電的工程而言較為重要，如果燃煤機組的鍋爐設備因故障而停止，沒有及時進行維修和調整，那么可能會導致電力損失達到65%以上。除此之外，一些發電廠都采用兩個或以上的燃煤機組共同運行，燃煤機組的型號也有所考究，通常采用百葉窗式的水平直流擺動形式的燃煤機械。

1.2 300MW燃煤機組鍋爐燃燒發展的背景

一直以來，能源都是人們生活與生產必不可少的先決條件。現如今，能源結構早已發生了巨大的改變，目前能源的主要來源有太陽能、風能等，還有地球內部的第二核能、外部形體對地球吸引力產生的能量?，F如今，一些國家所采用的產能方式是利用煤炭、石油、天然氣等資源作為燃料，以各種供能形式為人們提供很多能量。我國燃煤炭產量、資源儲備量較為充足[2]。雖然煤炭在燃燒過程中會產生氧化碳、氮氧化物等有害物質并且污染環境，影響生態平衡。但從整體的發展背景來看，300MW燃煤機組鍋爐燃燒措施具有技術可行、操作方便的特點，適用于社會大眾。同時，其也具備經濟優惠的優勢。300MW燃煤機組鍋爐燃燒技術能夠有效提高燃燒的效率，為發電廠提供更多的電力能源，還能有效降低污染物的排放概率，目前新技術已經從整體上提高了燃煤機組的燃燒效率。

1.3 300MW燃煤機組鍋爐燃燒存在的問題

隨著電力行業不斷深入改革，在使用300MW燃煤機組鍋爐進行燃燒時，難免會因為各方因素的干擾而存在一些問題，影響燃煤機組正常運轉效率，甚至會影響發電廠的用電機組的穩定性。300MW燃煤機組鍋爐燃燒存在的問題有以下幾點：一是質量問題，300MW燃煤機組鍋爐燃燒過程中沒有嚴格的相關根據，也沒有具體的相關標準。燃煤機組鍋爐在材質和制作工藝方面，都存在一定的界限，導致300MW燃煤機組鍋爐施工工藝不佳，進而使得燃煤鍋爐整體的燃燒質量不佳。在后續的燃燒過程中，因為質量不佳而無法承受相應的壓力，無法供應正常運轉的需求。

二是輔機的配置問題，因為燃煤機組的鍋爐的輔機在配置的過程中都會出現一些小差錯，造成鍋爐被動處于低負荷運轉的狀態，進而導致燃煤資源浪費嚴重情況，并且還會導致燃煤的鍋爐運轉效率變差，產生一定的噪聲影響，違反了鍋爐燃燒應秉承的節能理念[3]。

三是熱效率問題，目前燃煤鍋爐的工藝都在精益求精地改變創新。但是不可否認的一點是，當前燃煤鍋爐熱效率仍然處于比較低的水準。尤其是針對較為龐大的電力發電工程而言，如果發電廠沒有及時更新和優化燃煤鍋爐的設備和燃煤的方式，就會導致最終的熱效率不足。與此同時，燃煤鍋爐中的水礦物質含量較高，在沸騰后可能會產生礦物質積淀，長此以往影響鍋爐的導熱功效。除此之外，由于燃煤機組的鍋爐構造本身的特性，在消耗燃燒水分時需要消耗資源，因此難以實現更高的熱效率。

1.4 300MW燃煤機組鍋爐燃燒的優化目標

燃煤機組鍋爐的運行方式和運行機制在不斷地改變，隨著電力行業的不斷深入發展，發電企業對于鍋爐燃燒的性能要求越來越高。不僅要提升燃燒的效率，還要盡可能地起到節能降耗的功能，確保燃煤機組在工作的時候處于安全合理的條件之下，保證鍋爐運行的安全性和經濟性[4]。要根據實際的燃料量、風量等相關的指標，調整鍋爐燃燒的系統優化控制模式，根據鍋爐的負荷和燃煤的種類，對鍋爐的燃煤燃燒運行方式進行及時的更新與控制，以提高性能為主導，盡可能地對燃煤鍋爐的操作參數進行調整。定時優化燃煤鍋爐的燃燒效率，降低發電過程中的煤耗，節省更多的煤炭資源。在可控的范圍內要優化操作參數，形成準確的優化目標范圍。使運行參數保持在規定的范圍之內，能夠持續符合能源戰略的重要指標，還能夠結合相應的運行結構模式，對燃料燃燒的過程進行綜合分析，最終將最優結果作為相應的標準目標，以多元目標來綜合考察整體燃燒的過程，得出更優異的成效。

2 300MW燃煤機組鍋爐燃燒優化調整的切入點

2.1 有效地優化調整設備、煤質

首先，想要改變大容量機組鍋爐的燃燒效率并且提升燃燒成效，可以先從設備和所使用的煤炭質量兩方面進行優化與調整。300MW燃煤機組鍋爐燃燒通常使用的是自然循環鍋爐，在此過程中，需要研磨煤炭，所以要采用中速的研磨機器。這種機器更適合于大多數的燃燒情況，當然針對不同煤質的煤礦燃燒工作所要用到的指標也有所差別，因此應當檢驗被研磨機研磨的煤炭，檢驗其是否真的得到在特定的范圍之內的煤炭成分，檢驗其是否符合相應的研磨標準。

如果工程量較大，可以增加磨煤機的數量，同時要配備有雙通道的旋流式燃燒機。這種燃燒機的效果更好，能夠優化整體的燃燒性能。在磨煤機和燃燒機正常使用的情況下完成燃燒工作，機器的運轉時間要合理，不能超負荷運轉，要準備好備用的機械設備。在進行優化調整的過程中，要提高磨煤機和旋流式燃燒器的運行性能，采用全新且性能優異的設備，注重相互之間使用的匹配性，注重磨煤機、燃燒器與鍋爐燃燒性能的適配度，結合燃燒工作的實際情況，不斷調整相應的指標。要根據旋流式燃燒器的傳輸數據來找到最適合的煤礦物質，增強煤質的適應性，確保效優化調整煤質和設備，使煤炭在燃燒過程中，保持均勻性和穩定性。

2.2 調整優化磨煤機的分離器擋板開度和一次風壓

燃燒過程中，設備輸粉管道的煤粉流量、濃度、細度等因素都會影響煤質燃燒的程度與效果。磨煤機的分離器擋板開度會對輸粉管的煤粉流量偏差和煤粉的細度值帶來明顯的影響，煤粉的細度會隨著磨煤機分離器擋板開度增大而改變，粗煤粉流量也會隨之增加。通常來說，當磨煤機分離器的擋板開度為55°，煤粉流量偏差最小，這種情況下對應的燃燒器出口燃燒狀態比較惡劣。經過多組數據的優化測試，在進行300MW燃煤機組鍋爐燃燒工作時，要盡可能把煤礦粉的流量偏差控制在10%以內，如果是中速的直吹式制粉系統，在進行300MW燃煤機組鍋爐燃燒過程時，需要將其煤粉流量偏差控制在20%以下[5]。

根據實際經驗來看，流量偏差增大是不利于300MW燃煤機組鍋爐的燃燒工作的，尤其是出口較小的分離器，如果出口熱量偏低，極有可能直接導致火焰的溫度隨之降低。一旦火焰出現不均勻的情況，燃燒效率也會隨之降低。除此之外，對磨煤機的輸粉管的風壓進行調整，也可以幫助煤粉更合理的分配與調整。改變磨煤機的一次風壓和總管風壓時，相應的可燃物參數也會隨之改變，進而影響到300MW燃煤機組鍋爐燃燒的工作效率。一次風壓增大之后的一次風量也會隨之增加，在其通過旋流燃燒器中心回流之后，著火區的煤粉濃度會降低，出現這種情況后，火焰會出現溫度下降的情況，因此通過調整一次風壓也能夠改變煤粉的燃燒情況。當然，這不完全是調整風壓的效果，也并非一次風壓單獨作用的結果。分析其深層原因，也和300MW燃煤機組鍋爐燃燒出口的煤粉流量偏差、細度、濃度、火焰溫度等因素都有著重要關系。

2.3 調整優化二次風壓和氧量

在300MW燃煤機組鍋爐燃燒的時候，需要巧妙地使用磨煤機和燃燒器。在各方匹配性達到優化的狀態之后，要更高效調整相應的出風口的風壓，調整一次風的煤粉氣流負荷條件，遵循相應的燃放標準，達到煤質燃燒的要求。在此情況下，進一步精準優化300MW燃煤機組鍋爐燃燒的效率，控制好二次風的配風方式和氧量控制方式，是非常關鍵的因素。燃燒器出口的氧量是影響300MW燃煤機組鍋爐燃燒效率和NOx排放的主要因素。

經過調試測試可知，當進行300MW燃煤機組鍋爐燃燒時，燃燒器的煤粉流量會逐漸提高，除此之外，其中的煤粉濃度也會增高。此時，改變底部的二次風量，會降低不完全燃燒的熱量損失。因為增加二次風量能夠提高燃燒過程的二次風速，在鍋爐當中，火焰整體會逐漸聚攏，一些大顆粒的煤粉或掉落的大顆?；以瑫奂交鹧娴撞?，因此會繼續燃燒。所以在整個過程當中，就能形成一定的燃燒循環，延長了煤粉在鍋爐當中的反應時間。在調整優化二次風壓和氧量時，可以升高或降低燃燒器上部的旋流強度，如此可以改變二次風氣流的速度，也要及時調整燃燒器區域火焰中飛灰可燃物的狀態。

3 300MW燃煤機組鍋爐燃燒優化調整的建議

3.1 科學合理地確定鍋爐運行的優化參數

對鍋爐的參數進行調整時要明確所需調整的參數，不同的鍋爐燃燒情況不同，應該具體分析。不僅要把設計參數作為優化值，相應的一些試驗參數、測試參數等都可以作為優化參考值，在設定參數要充分考慮整體的300MW燃煤機組鍋爐燃燒系統的組合。在運行的過程中，設定的參數或多或少會存在一定偏差，未能達到要求，所以要根據實際情況進行調整。從實際出發，測試在不同負荷下的參數控制基礎，制定合理準確的優化試驗，收集鍋爐的基本情況等信息，對整體300MW燃煤機組鍋爐燃燒情況進行性能計算，并進一步分析其能源消耗的情況，找到燃燒效果不好的主要原因，進而有針對性地確定鍋爐燃燒的優化目標。根據300MW燃煤機組鍋爐燃燒的優化參數進行調整試驗之后得出結果，在此基礎上繼續更新目標，多次進行調整試驗，找到最科學合理的優化參數和鍋爐運行操作方式。

3.2 建立煤質管理體系和鍋爐燃燒監視系統

現階段，電廠都在努力提高鍋爐燃燒過程的安全防護與質量提升水準，通過不斷調整來應對激烈的市場競爭。為了盡可能地在保證質量的前提下實現更高水準的節能降耗工作，應當確保300MW燃煤機組鍋爐燃燒過程能在安全合理的條件下進行。對此應該建立起良好的管理機制，健全300MW燃煤機組鍋爐燃燒管理體系。首要管理的內容就是對煤質的管理，尤其是如今社會經濟高速發展的當下，嚴格把控生產質量首先要做的是對原材料質量的把控，因此，煤質管理顯得越來越重要。

不同的煤礦其質量和性能有著諸多不同之處，為了增強燃燒的完全性與穩定性，要選擇最適合的煤礦資源，綜合考慮經濟成本，提高經濟性。然后要進一步提升監視系統的質量，影響300MW燃煤機組鍋爐燃燒的因素有很多，比如一、二次的風速，燃燒器區域熱負荷等。整個燃燒和傳熱過程煩瑣復雜，為了能夠更高效地定量掌握整個燃燒過程的重要信息，要控制燃燒的穩定，不斷調試出最合適的參數。因此，建立有效且科學的監視系統能幫助控制300MW燃煤機組鍋爐燃燒的過程，避免盲目操作，有利于優化鍋爐燃燒的進程，提升經濟效益和社會效益。

3.3 對燃煤鍋爐進行節能環保的改造

為響應國家相關政策號召，工業化生產要遵循可持續發展的原則，為了真正體現出節能環保的概念，需要對燃煤鍋爐進行合理的優化與改造。改造的方向就是利用合理有效的措施降低燃煤的浪費程度，提升燃煤的使用效率，提高鍋爐的燃燒效率。首先可以優化爐拱設計，爐拱是將煤引燃的設備，確?？諝饬魍ǎ姑毫夏軌蚩焖俚厝紵瑴p少排放到空氣的粉塵，提高燃煤的經濟效益，能夠保證煤資源可以更加充分地燃燒，減少鍋爐燃燒過程中的煙塵，減少環境污染。

其次要合理進行通風設計，因為在鍋爐燃燒的過程中，只有保證合理的通風，才能使煤炭更加充分地燃燒，如果風量過大，可能造成鍋爐內的熱效率降低，消耗的能量增加。然而如果風量較小，就會因為風量不足導致煤炭燃燒不充分，也會浪費資源，所以要及時優化風倉構造，合理調節引風機設置。除此之外，必須安裝合適的除塵設備。一般要配備旋風除塵器、沖擊式除塵器等，保證鍋爐設備能更加節能環保。

最后務必注意結焦問題，鍋爐長期運轉之后，內部容易出現結焦，這會對鍋爐造成一定的腐蝕，所以需要定期用清灰劑進行鍋爐內壁的清潔。

4 結語

綜上所述，隨著人們對電力需求不斷增高，現在主要采取的火力發電形式中。300MW燃煤機組鍋爐燃燒技術能為發電廠提供更多的電力能源，當然其也存在著一定的問題。要想解決問題，就必須對燃料燃燒的過程進行綜合的分析，將最優化的結果作為相應的標準。優化調整的切入點有優化調整設備和煤質，調整磨煤機的分離器擋板開度和一次風壓、二次風壓和氧量。針對優化調整的建議：科學合理地確定鍋爐運行的優化參數，建立煤質管理體系和鍋爐燃燒監視系統，對燃煤鍋爐進行節能環保的改造。