火電廠鍋爐運行優化方法探討

趙 旭

沈陽金山能源股份有限公司金山熱電分公司 遼寧 沈陽 110101

1 引言

火電廠仍然是目前我國主要的發電企業,而且其中的鍋爐是火電廠的關鍵設備之一,對于火電廠發電系統的正常運行以及火電廠運行中的能源消耗以及環境污染有著直接影響。在目前我國相關部門針對火電廠提出越來越高的節能減排要求的同時,需要開展火電廠鍋爐的運行優化工作來實現對火電廠鍋爐的節能減排優化。

2 火電廠鍋爐概述

在火電廠中,鍋爐是進行燃料燃燒并將燃料的化學能向熱能轉換的重要部位,也是整個火電廠中進行能源消耗的關鍵部位,并成為火電廠中開展節能減排優化工作的重點?；痣姀S鍋爐通常是由于過熱器等鍋爐本體設備以及點火裝置和煙風道等輔助設備等組成。通過燃料燃燒釋放出熱量來加熱水變為水蒸汽,通過蒸汽動能來推動汽輪機以及發電機進行發電。而燃料燃燒時氧量、溫度、壓力等控制,對于其是否充分燃燒具有重要作用,而鍋爐的運行效率也直接決定整個火電廠的運行效率。因此需要重點針對火電廠鍋爐開展節能減排優化工作。而且通過鍋爐節能減排工作的開展,不僅可以實現鍋爐燃煤消耗的減少、提高給水溫度以及減少排煙熱損失和耗水量,而且有利于減少鍋爐設備的廠用電消耗,通過新型檢測儀表和技術的應用來降低損失、煤場自燃概率以及熱量散失,實現煤炭利用率的提升。

3 火電廠鍋爐運行存在的問題

一是鍋爐燃料中的問題。在火電廠鍋爐運行中,煤炭質量是直接決定鍋爐燃燒效率的重要因素。但是對于燃料來說,主要存在的問題就是由于火電廠燃料采購部門對燃料質量不夠重視而導致采購的燃料質量較低的問題,而且不同類型的燃料存在不同的燃燒程度,表現出具有較低品質的燃料也會出現燃燒不夠充分的問題,降低其熱輸出以及煤炭燃燒率,增加產生的煤渣。除了煤炭等燃料,鍋爐運行中還需要使用燃油。在鍋爐運行中如果出現鍋爐達到沖轉要求時汽機設備還沒有達到要求,電氣也沒有并網準備,但是出現了汽機定速的問題,這都會造成大量燃油浪費的問題。

二是鍋爐運行中出現的低運行負荷率的問題,這就會由于較低的運行效率而導致熱傳輸效率的降低,并影響使用設備的使用壽命。尤其是針對目前市場上主流的燃煤鍋爐來說,主要是通過前后墻對吹和切圓燃燒方式來進行煤粉的燃燒,并且采用強制循環和自然循環的方式進行循環、按照中間儲倉式以及直吹式運行方式進行燃料運行。而對于循環流化床鍋爐來說,還會由于煤質較差而導致燃燒不穩且增加結焦的問題,嚴重可能會導致爆管以及停機等問題。尤其是在目前發電機組規模在不斷擴大的同時,提升廠用電率滿足環境壓力和要求,是對鍋爐運行優化的要求。

4 火電廠鍋爐節能減排優化措施

4.1 對鍋爐設備進行改造和優化 對鍋爐設備進行結構優化和改造的主要目的就是實現燃煤效率的提升,主要的改造優化方式就是替換和小修的方式,在提高其鍋爐運行穩定和安全性的同時,也實現其能耗的降低。具體地措施就是針對送風機和引風機,主要是通過先進技術來對其頻率進行提高來實現其耗能的降低,滿足風機輸力提高和改造的要求。在上述鍋爐設備改造的基礎上,還要加強對鍋爐的安全運行管理。通過相應的防范措施來確保人員工作中的安全,及時處理其中的故障問題。而且通過加強對污染源的控制來實現對空氣的凈化。主要就是通過SNCR 煙氣脫硝技術的應用來實現其實際脫硝率的提升,并且減少鍋爐運行中造成的廢氣污染對大氣環境造成的危害。

4.2 富氧燃燒技術的改進 在目前鍋爐燃料燃燒過程中會產生大量的二氧化碳并排放到大氣中,增加了目前大氣環境中的溫室效應問題。這就需要針對鍋爐燃燒的二氧化碳對其產生來源進行控制,并且已經產生的二氧化碳進行回收。而為了實現上述目的,目前針對循環流化床鍋爐主要采用的是富氧燃燒技術。此種方法就是對鍋爐燃燒排放的煙氣進行回收利用,通過空氣中的氧氣與鍋爐排放的氣體進行反映來對空氣的混合氣體燃燒時的氧化劑進行代替。通過此種技術的研究來實現二氧化碳氣體排放量減少的同時,也減少了二氧化硫以及氧化氮等大氣環境污染物質的排放,表現出具有較高節能效果的特點。

4.3 電廠汽水損失率的控制 火電廠鍋爐運行中的汽水損失就是蒸汽和凝結水的損失,其主要包括運行中閥門和管道泄漏以及疏水與排汽等造成的損失。其主要包括補充水量減去自用蒸汽損失水量、對外供熱不返回凝結水部分的損失水量、鍋爐的排污水量。而電廠的汽水損失率就是上述汽水損失量站鍋爐蒸發量的比例。也就是電廠整個熱力系統中蒸汽機回水的總損失量與鍋爐蒸發量的比值。對其造成影響的主要因素就是安全門或者排空門內漏、疏水、放水門內漏、受熱面或者汽水管道、閥門外漏、自來水、工業水、消防水管外漏、排污損失、最大的是閉式循環的循環冷卻水,水塔蒸發的損失。

5 結語

火電廠運行中一直以來都表現出具有較高燃料等資源消耗,以及排放大量的環境污染物質等問題。在目前我國針對火電廠提出越來越高的節能減排的要求下,就需要針對目前火電廠鍋爐運行中出現的燃料以及鍋爐運行中的各種問題,通過改造和優化鍋爐結構、改進富氧燃燒技術以及控制電廠汽水損失率等方式來實現鍋爐的運行優化以及節能減排的目的。