大型燃煤電廠鍋爐運行現(xiàn)狀分析

摘 要：燃煤發(fā)電是我國最重要的發(fā)電方式之一，其中大型燃煤發(fā)電廠更是經(jīng)過多年的快速發(fā)展，不論是在燃煤鍋爐的設(shè)計制造、安裝，還是在其運行管理控制等多個方面都趨向于成熟，如今大型燃煤鍋爐運行更具經(jīng)濟可靠性，并且在環(huán)保方面的工作也真正取得了顯著的成效，其未來的發(fā)展形勢一片大好。但是在鍋爐實際的運行過程當中，依然存在相應(yīng)的問題以待解決，比如鍋爐內(nèi)分煤燃燒低揮發(fā)情況、爐內(nèi)結(jié)渣以及生成氮氧化排放物等。因此必須結(jié)合當前大型燃煤電廠鍋爐的運行狀況進行分析，深入研究其燃煤的特性及鍋爐的結(jié)構(gòu)設(shè)計等，以此來推出相應(yīng)解決措施以供參考。

關(guān)鍵詞：大型燃煤電廠；燃煤鍋爐；運行現(xiàn)狀

引言

電廠燃煤鍋爐運行正常與否，直接影響了整個電廠的經(jīng)濟運行及正常的運營產(chǎn)能，因此在燃煤鍋爐運行的過程中，必須要時刻做好對整個鍋爐運行情況監(jiān)察工作，要盡可能地保障鍋爐內(nèi)的水位、氣壓及氣溫等始終處于正常的狀態(tài)，同時還必須要保證鍋爐所具備的蒸發(fā)量應(yīng)當和機組負荷處于一致狀態(tài)，這樣才能促使鍋爐運行正常化發(fā)展。而一些大型的燃煤電廠鍋爐在其運行過程當中，其水冷壁、過熱器以及省煤器管等都存在一定的爆破問題，同時一些鍋爐缺水、溢水及其尾部燃燒等方面問題也都時有發(fā)生[1]。而最為明顯的問題還是其爐膛內(nèi)結(jié)渣、產(chǎn)生氮氧化物以及混煤燃燒等多方面問題。以下對此類問題進行深入分析。

1 大型燃煤電廠鍋爐運行問題分析

1.1 產(chǎn)生氮氧化物

近年來，社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，人們生活品質(zhì)得以提升，對于環(huán)境方面的要求開始攀升，因此環(huán)境保護的意識越加強烈。而環(huán)境污染當中空氣污染最為嚴重，促使人們對各項污染氣體的排放控制標準越來越嚴格。大型燃煤電廠鍋爐中氮氧化物的產(chǎn)生和排放就是一項明顯的污染指標，而正是這項指標直接阻礙了大型燃煤電廠鍋爐的正常發(fā)展，因此發(fā)展至今，氮氧化物的排放標準直接成為大型燃煤電廠開展績效考核的重要標準。這種污染物的產(chǎn)生主要是由于燃煤在燃燒過程當中，所富含的氮氣處在高溫下和氧氣之間引發(fā)反應(yīng)，形成氮氧化物。不過，在整個形成過程中，溫度所發(fā)揮的作用非常重要，因此選擇降低煙氣溫度和縮短其在鍋爐內(nèi)高溫位置的停留時間可有效降低氮氧化物的排放量[2]。但是這并不是長久之計，仍然需要不斷深入研究低氮燃燒技術(shù)，這項技術(shù)的研發(fā)和完善才是有效解決氮氧化物產(chǎn)生及排放的重要手段，最終將以此促使氮氧化物的排放指標及濃度等都能符合國家規(guī)定的環(huán)保要求。

1.2 爐內(nèi)結(jié)渣

在設(shè)計大型燃煤電廠鍋爐的同時就應(yīng)當對其所要用到的燃煤種類進行充分考慮，并且需要注意為業(yè)主們推薦和提供代表性煤種，這些都可用作設(shè)計鍋爐爐膛及內(nèi)部燃燒器型號的重要參數(shù)對照。并且相關(guān)設(shè)計人員必須要真正掌握燃煤煤種著火及結(jié)渣特點，據(jù)此在設(shè)計燃煤鍋爐的過程中，對爐膛容積熱負荷、燃燒器區(qū)域壁以及爐膛火焰高度等參數(shù)進行合理設(shè)計，這樣才能有效保障鍋爐本身運行的可靠性。而如果爐膛內(nèi)的容積過小的話，則燃煤在爐內(nèi)的時間將變短，因此也就無法實現(xiàn)完全燃燒，爐膛內(nèi)溫度較高，但水冷壁面積較小，則很容易形成結(jié)渣的情況。再比如爐膛橫截面積較小，其燃燒區(qū)域溫度較高，這種情況雖然對燃煤著火有利，但是仍然很容易結(jié)渣。所以說，燃煤的種類及特性是對爐膛結(jié)渣造成影響的主要因素，一般電廠當中所使用的燃煤都很難真正達到鍋爐設(shè)計燃煤的需求。另外，煤粉的細度情況也是對爐膛結(jié)渣造成影響的主要因素，一般粗顆粒的煤粉燃燒時間較長，一旦在較高煙氣溫度當中，遭遇水冷壁將直接引發(fā)結(jié)渣。

1.3 混煤燃燒

通常大型的燃煤電廠鍋爐對煤炭所造成的消耗都非常大，因此為了能夠有效節(jié)約其成本，提升燃燒率，就必須將多種類型的煤種及其燃燒特性進行分類，然后嚴格按照相應(yīng)的比例進行混合配置，以此加工形成可有效提升電廠燃煤鍋爐效率的混合煤類型[3]。這樣不但有效解決了其資源緊張的問題，同時也有效地滿足廣大居民們對于電廠供電的需求。但是這種混合煤燃燒的形式也存在嚴重的問題，因為其在燃燒性能上遜色于單種煤的燃燒性能，因此整個過程需要解決混合煤和鍋爐間的關(guān)系。并且一旦混合煤本身的發(fā)熱量嚴重不足時，將產(chǎn)生大量的煤灰，從而直接給風壓帶來一定的阻力，甚至直接堵塞風管，影響電廠的發(fā)電效率。因此，就必須要強化設(shè)計混合器，以此來專門解決風管堵塞的問題。

2 提升大型燃煤電廠鍋爐運行效率的策略分析

2.1 改善燃煤方式，降低排煙損失

要想切實提升大型燃煤電廠鍋爐的運行效率，就必須要從鍋爐的燃燒率方面入手，需要做好對鍋爐爐膛氧氣含量的適當控制，可借助送風來有效幫助燃煤實現(xiàn)預(yù)熱，由于其中存在二次送風爐膛內(nèi)的熱度偏差，因此就必須要掌握送風時機的恰當性，以此來促使燃煤本身的燃燒率能夠始終處于一個安全合理的范圍當中。另外，減少和降低排煙損失也是有效提升燃煤鍋爐運行效率的主要手段，這就必須要在保證安全生產(chǎn)的背景下，降低對冷風的使用，而更多的采用熱風來催動，這樣才能極大提升煙道保溫層的使用率，從而有效控制器密閉的效果。最后需要控制好空預(yù)器吹灰設(shè)備，要保證鍋爐本身在啟動和停止的過程中，需將灰含量維持在一定的水平，并適當增加吹灰的頻率。

2.2 優(yōu)化選擇燃煤類型

大型燃煤電廠鍋爐設(shè)計必須結(jié)合相應(yīng)煤種來進行，通常由于所選擇的燃煤種類不同，因此所設(shè)計出的鍋爐戶型也不一樣，在結(jié)構(gòu)上將存在明顯的差別，并且其內(nèi)部制粉系統(tǒng)及真正投產(chǎn)之后的運行方式也將存在明顯差異性。所以，在選擇燃煤時，一旦鍋爐的設(shè)計和所選燃煤不匹配，將直接對鍋爐的運行造成一定影響，甚至嚴重阻礙其經(jīng)濟性及安全性，因此燃煤的選擇是對鍋爐運行效率造成影響的主要因素[4]。要求相關(guān)研究人員最好是對電廠當中機組燃煤開展相應(yīng)燃燒試驗，并為此制定出多種燃燒技術(shù)的指標，總結(jié)多項經(jīng)濟性的分析結(jié)果。對于大型燃煤電廠鍋爐的符合能力、系統(tǒng)運行成本以及維護成本和飛灰利用情況，還有供電成本等都必須要進行綜合分析，以此來優(yōu)化選擇真正適合鍋爐的煤種類型。

2.3 優(yōu)化控制鍋爐給水品質(zhì)，注重保養(yǎng)維護

在大型燃煤電廠中的鍋爐給水設(shè)備都必須要嚴格地按照其水處理操作規(guī)范來進行，并且需要對其水中雜質(zhì)的控制來保障其鹽水能夠真正符合鍋爐的需求。同時需要針對鍋爐的受熱面結(jié)渣情況做好相應(yīng)的監(jiān)察工作，并定期開展鍋爐的清洗，具體采用酸洗的方式，以此清除在鍋爐管道內(nèi)部上的結(jié)垢、結(jié)渣。而在鍋爐的運行當中，則必須要注重其蒸汽品質(zhì)下降的問題，以此來有效的預(yù)防由于負荷而導(dǎo)致的虛假水位的產(chǎn)生，這些都將直接引發(fā)內(nèi)部的故障問題。所以需要嚴格控制好鍋爐當中的汽水問題，這樣才能有效的完善防腐處理工作，可直接通過除氧器來實現(xiàn)對其中氧量的優(yōu)化控制。

3 結(jié)束語

綜上所述，經(jīng)過對大型燃煤電廠鍋爐的運行現(xiàn)狀進行分析后，發(fā)現(xiàn)其在鍋爐的實際運行當中仍然存在較多的實際問題。為了能夠?qū)崿F(xiàn)其運行的安全及經(jīng)濟性，就必須要深入研究鍋爐運行操作方面的專業(yè)技術(shù)，強化對鍋爐的日常管理和維護，這樣才能真正保障鍋爐的經(jīng)濟可靠運行。

參考文獻

[1]倪博.大容量電廠鍋爐運行現(xiàn)狀分析[J].中國科技投資，2013，26：100.

[2]沈躍云，高小濤.燃煤電站鍋爐運行過程中NOx排放的預(yù)測方法[J].江蘇電機工程，2011，6：73-76.

[3]劉德文.煤質(zhì)對電廠鍋爐運行及經(jīng)濟性的影響研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，2：73-74.

[4]徐紹剛.燃煤電廠新排放標準下煙氣治理設(shè)施升級改造的探討[J].科技資訊，2013，17：133+135.

作者簡介：高于祥（1987，7-），男，陜西省西安人，工作單位：山西大唐國際運城發(fā)電有限責任公司，職務(wù)：工程師，研究方向：發(fā)電廠運行。