淺談鍋爐運行中燃燒優化與節能改造研究

張冠鋒

大唐三門峽發電有限責任公司 河南三門峽 472100

火電廠鍋爐是提供汽輪機組蒸汽動力的基礎，對于火能到電能的轉化影響非常大。只有鍋爐內能夠充分燃燒，才能盡可能地提高能源利用率，減少燃耗污染。由此可見，加大對火電廠鍋爐燃燒優化技術的研究是非常重要的。

1 火力發電廠鍋爐燃燒中存在的節能問題分析

在鍋爐中具有較多的飛灰可燃物，這主要是由于鍋爐老化程度嚴重，所以進行的調峰次數較多，電能的消耗量也較大。因為鍋爐技術相對較為落后，所以運行效率通常較低，且電能的消耗量也相對較大。在火力發電廠中，一些設備因為長時間使用，存在著一定老化現象，主要以尾部煙道及空預器漏風情況為主，從而對吸風機的運行效率造成了一定的影響，有時產生嚴重的風道堵塞現象，在消耗大量電能的同時，也在一定程度上降低了鍋爐的熱經濟性。許多電廠主要將劣質煤作為動力煤，劣質煤燃燒時通常會出力不足、煤粉氣流著火延長、燃燒不穩定以及有滅火打炮的現象。由于電網發電機組容量不斷增加，對于調峰能力方面的要求也越來越高，所以提高鍋爐節能效果勢在必行[1]。

2 火電廠鍋爐燃燒優化的技術

2.1 借助試驗調整的鍋爐燃燒優化技術

為實現對鍋爐燃燒送風量和燃煤輸送量的最佳配置，需反復試驗并記錄總結，獲取最佳配比，實現對鍋爐燃燒效率的最佳配置。該試驗方式耗費大量資源，不適合對保持正常運行狀態的鍋爐進行使用。若火電廠對新的鍋爐燃燒機組進行投入運行，可采用該方式對鍋爐燃燒的相關參數配置進行優化。具體操作如下：基于鍋爐設備性能，并結合相關工作經驗，對鍋爐燃燒最佳參數進行設定，啟動鍋爐設備實施燃燒運行，并在電腦控制曲線的具體指導下，對風煤輸送實際比例進行調整，獲取控制曲線相應的最佳效果，進而獲取鍋爐設備燃燒的最佳配置參數。該試驗方法具有較為繁瑣的操作過程，且耗費較多的時間和資源，但能獲取準確的參數結果，對鍋爐燃燒具有最佳的優化效果。另外，對不同條件下相應的參數配置實施了試驗，獲取了多項相關數據指標，實現了對鍋爐燃燒的優化。在試驗過程中，若未能對相關參數進行恰當配置，例如設置了較低的風速或者較大的送煤量，受管道過長的影響，極易導致管道出現堵塞。對此，要反復試驗，獲取準確的相關數據結論。要對煤粉機分離器后的煤粉進行取樣，獲取各類參數狀況下的煤粉系數，并獲取各類最佳配置參數，增強鍋爐燃燒優化效果。

2.2 基于設計改造的鍋爐燃燒優化技術

各類火電廠設置的鍋爐燃燒相關技術各不相同。火電廠要深入考察自身實際情況，對原有鍋爐燃燒技術進行優化改進。技術人員實施鍋爐燃燒優化，要深入考察并全面掌握鍋爐構造，并采取有針對性的設計改造措施。技術人員要將鍋爐具備的內部構造作為依據，對鍋爐燃燒的實際效率進行計算，實現對燃燒設備的優化改造，進而大幅度提高鍋爐燃燒的實際效率。同時，要對具體優化方案進行合理制定，增強鍋爐燃燒的穩定性。另外，對鍋爐燃燒進行優化，還要綜合考慮各類燃料以及制粉系統對燃燒效率產生的影響。

2.3 基于數據指標檢測的鍋爐燃燒優化技術

基于數據指標檢測的鍋爐燃燒優化技術，是指對燃燒火焰具備的熱量值、煤質、送風量、煤粉輸送量以及燃燒排放相關結果等實施檢測，并對上述檢測結果實施科學分析，及時發現并有效解決相關問題，實現對鍋爐燃燒實際效率的大幅度提高。當前，火電廠常用的優化措施，是對鍋爐煙氣排放的實際含氧量、灰粉相應的燃燒凈值、火線圖像等各項技術參數進行檢測，并據此對鍋爐燃燒實施優化調整。實施該項技術關鍵在于獲取精確的測量數據，以有效保障優化質量。獲取精準數據有賴于先進的測量儀器和規范的操作方法。例如，通過儀器檢測火焰，對于全爐膛檢測，要在鍋爐內部四面燃燒器相應的上部位置對火焰檢測器進行分別安裝；若對單個燃燒器進行檢測，要在鍋爐頂部、中部和底部相應的燃燒器位置對火焰探測器進行配備。要對準鍋爐設備的火焰區域安裝火焰檢測器相應的探頭。對探頭安裝的具體位置進行設計，要充分考慮火焰方向的后期變化，以便對探頭位置進行調整。另外，檢測人員要秉承嚴謹的工作態度，嚴格把關數據檢測。

3 火力發電廠鍋爐節能改造的措施

3.1 對鍋爐設備進行控制，有效提升能源的使用效率

火力發電廠的工作中對鍋爐的選擇是工作中的一項重要內容，利用科學的鍋爐設備并對設備進行有效改造，是當前節能降耗工作的重要手段。對于鍋爐中存在的質量問題的設備應該做到及時更換，并且從長期發展的角度來說，高質量的鍋爐設備也將提升對能源的使用效率，從而為企業帶來更為豐厚的經濟效益。在對鍋爐進行改造的環節中，也應該加強對引風機和送風機2 個環節的改造，因為無論是引風機還是送風機，在鍋爐運行中產生的電量消耗都是不容忽視的重要問題。此外，對燃燒器進行改造也將在很大程度上增加燃燒的效率，從而實現對能源消耗的降低和控制。

3.2 減少和控制鍋爐運行中產生的熱量損失

為了在實際工作中對鍋爐運行時喪失的熱量進行減少，在工作中也可以從以下問題著手：首先，對空氣預熱器的漏風率進行控制和降低，從而確保可以為鍋爐的燃煤提供更為充足的氧氣，全面提升鍋爐中燃燒的燃燒效率。同時要在實際工作中更有效的降低制粉系統工作中的單耗，在此種背景下有效控制和減少燃燒環節中產生的煙塵，只有煙塵量得到有效控制，才能確保燃料的燃燒效果更好。其次，還需要加強對鍋爐溫度的有效控制，防止出現鍋爐高溫造成的熱量流失問題。再次，在開展燃煤工作的環節中，需要在鍋爐中定期投放吹灰器，通過這種方式更有效的實現對熱面清潔工作的開展，降低鍋爐自身的傳熱效果。最后，還可以在冷水管中適當增加保溫材料，以此更有效地減少鍋爐和空氣中出現的熱量交換問題[2]。

3.3 提升蒸汽的利用效率

在火力發電的環節中，提升對蒸汽的利用效率，需要對多燃煤鍋爐的工作間進行關注，也就是鍋爐供氣量進行分配的環節，應該按照機組的總效率最高原則進行工作，對于運行效率更高的鍋爐，要確保在工作中承擔相應的負荷，當出現滿載的問題后，在按照鍋爐自身的效率實現對負荷的分配。同時，為了更有效地實現對蒸汽利用效率的提升，在鍋爐運行的環節中，不可以在沒有得到功的情況下，將高壓蒸汽轉化為低壓蒸汽。所以這也要求在鍋爐剛開始工作的環節中，進一步減少排汽量，確保蒸汽可以更有效的被用在鍋爐工作中（圖1）。同時要在工作中更有效的確保疏水器的穩定運轉，就要有效幫助擴容器實現對熱量的正常輸送，并且確保中疏水器中具備品質優良的蒸餾水。

圖1 鍋爐給水蒸汽冷卻系統

4 結語

綜上所述，火電廠鍋爐燃燒優化能促進燃燒效率實現大幅度提高，能有效降低鍋爐燃燒成本和大氣污染，能減少排放毒害氣體，防止燃料結渣，能避免燃燒器材被燒毀，大幅度提高鍋爐燃燒的安全環保性能，對于增強火電廠的綜合效益具有至關重要的意義。對此，火電廠可基于自身的實際情況，合理選擇鍋爐燃燒優化技術及節能改造方案，優化鍋爐燃燒的過程，實現節能減排目標。