蘇坤
摘要:火力發電廠運行下熱能動力鍋爐作為重要的裝置體系,在電廠生產方面發揮了重要作用,鍋爐燃料的應用直接影響鍋爐燃燒效果。文章通過對火力發電廠熱能動力鍋爐燃燒進行分析,結合火力發電廠實際情況探討熱能動力鍋爐燃燒優化措施。
關鍵詞:火力發電廠;熱能動力;鍋爐燃燒;鍋爐燃料
引言
鍋爐燃燒調整是鍋爐運行中最基本、最頻繁的一項調整,隨外界工況變化要隨時進行調整,因此燃燒穩定意味著鍋爐運行穩定、機組運行穩定。及時對鍋爐內部各種參數進行調整,從而使鍋爐適應外界變化,并且調整在一個較為穩定的水平上,才能夠保證穩定的電力輸出。
1火力發電廠的熱能動力鍋爐燃料簡介
當前國內的天然氣與石油產量也比較大,但是燃燒天然氣與石油就會使火力發電廠的經濟性降低。而國內的煤炭資源相對較為豐富且產量也越來越多,煤炭資源的產量能夠滿足火力發電廠的生產需求。因此,選擇煤炭作為熱能動力鍋爐的主要燃料是大勢所趨,也是符合因地制宜原則的。在煤炭的燃燒過程中,硫鐵礦與有機硫會進行相應的化學反應,從而產生部分二氧化硫,該類氣體不但可以使熱能動力鍋爐內的金屬結構受到腐蝕,且對于鍋爐的整體使用壽命而言也會帶來負面影響。如果將該類有毒氣體排放到空氣中,不僅會對環境造成嚴重的污染,而且還給相關部門帶來了工作負擔。與此同時,煤炭中所含的水分也需要引起相關部門的重視,由內在水分與表面水分所組成的煤炭水分可以引發一些環境問題,并且會降低煤炭在鍋爐中的燃燒程度。與此同時,煤炭里的水分會在一定程度上降低煤炭的發熱量,最終對火力發電廠的正常運作產生不利影響。
2火力發電廠中熱能動力鍋爐的燃料現狀
2.1燃料供應與生產計劃的沖突問題
火電廠燃料管理與節能控制作業在實施中,燃料供應與生產計劃的沖突問題,為普遍存在的問題。其中該類沖突現象主要表現為:火電廠燃料管理中的燃料供應,受制于煤礦企業的生產現狀,市場波動,以及相關政策的變化,從而導致火電廠的生產計劃,采購計劃,以及后續的供應計劃出現連續性的變化,最終造成燃料管理與節能控制之間出現沖突現象,無法均衡燃料管理與節能控制關系,并且造成了一定的被動性資金損失,以及合作糾紛等現象,不利于火電廠的穩定發展。
2.2生物質燃燒問題
生物質燃燒機是以生物質顆粒為燃料,廣泛應用在鍋爐、工業窯爐、干燥設備等作為熱源供給,生物質燃料在燃燒機中的燃燒是一種劇烈的放熱和吸熱理化反應。作為節能環保型的生物質燃燒機,燃燒效率是衡量其性能的重要指標之一,如何提高燃燒機的燃燒效率成為生物質燃燒機設計的重點內容。影響顆粒燃燒效率的因素主要有空氣量、爐膛的結構、顆粒的特性等各種因素的影響導致燃燒不充分、燃燒效率低、熱量流失比例高等問題。
2.3鍋爐設備問題
鍋爐燃燒調整是鍋爐運行中最基本、最頻繁的一項調整,隨外界工況變化要隨時進行調整,因此燃燒穩定意味著鍋爐運行穩定、機組運行穩定。及時對鍋爐內部各種參數進行調整,從而使鍋爐適應外界變化,并且調整在一個較為穩定的水平上,才能夠保證穩定的電力輸出。設備老化以及安裝因素造成燃燒調整不能達到最佳工況,熱控測點不能正確反映實際參數值;優化調整試驗間隔較長;ACE投入比較頻繁,對設備也是一個重要考驗。
3火力發電廠中熱能動力鍋爐的燃料優化
3.1燃燒設備改造
在優化鍋爐燃燒過程中,可以通過燃燒理論與相關數值,對鍋爐燃燒情況進行模擬,優化鍋爐燃燒過程。在優化調整中,技術人員應當按照燃燒理論建立模型,通過數值模擬方式,模擬分析鍋爐燃燒情況。按照建造模型數據,探索求解方式,以此獲得鍋爐優化方案。然而在大量建模優化中,會增加計算過程的復雜度,且整個建模優化時間比較長;當燃燒機理不明確時,則無法確保鍋爐燃燒模型的成熟度。需要注意的是,鍋爐優化方法存在技術問題,無法應用于所有鍋爐優化中,只可以應用到高仿真研究與離線分析中。
3.2提高熱能動力鍋爐燃燒的控制水平
要想實現對于火力發電廠熱能動力鍋爐燃料燃燒的嚴格控制,首先就應當對燃料的數量進行管控,并注重調節鍋爐的風量,還有就是控制引風量。其中,控制燃料的數量是比較重要的子系統,而且對后續風量的控制也會產生間接的影響。對于風量的控制而言,要建立在提升燃料經濟性的基礎之上,通過改變燃料數量來控制送風量。
3.3改進風機工作方式
風機在這里的效用非常重要,但是隨著能源需求的逐步增加,鍋爐廠家開始逐漸增加鍋爐的工作量,降低排煙溫度是提高運行經濟性的關鍵所在,保持適當的氧量和燃盡風擋板開度,有利于燃燒完全和NOx的降低,鍋爐效率先上升后下降,需控制合理的燃盡風門開度。在這樣的情況下非常容易導致鍋爐風機由于長時間的工作引發性能耗損,比如發動機燒毀就是顯著的例子。因此風機工作方式的改進至關重要,只有這樣才可以充分利用熱能和能源,確保鍋爐安全系統的正常運行以及順利安裝,不斷提高風機運行效率,合理利用熱能能源技術。
3.4降低灰渣含碳量
一,降低燃煤的含水率。使其提前著火,保證燃燒時間充足;二,加強新入爐煤炭的預熱。如提高爐膛溫度和送風溫度,設計合理的空預器容量,控制一次風溫,使磨煤機出口風粉混合物溫度控制在60-110℃,通過一次風溫的控制加強煤粉在制備過程中的預熱;三,設置二次風加強燃煤的熱力準備,足夠高的二次風溫將新鮮空氣加熱送入爐膛,在煤粉動力燃燒過程中能夠更加迅速參與燃燒,加強燃煤的燃燒時間控制,使煤粉燃燒時間得到足夠長;四,提供充足的空氣量,分區配風;使煤粉燃燒過程中不會出現分層燃燒,又能較好的控制燃燒,使二次風的切向角度與煤粉從燃燒器噴入角度進行一定的修正反切,同時增加煤粉的擾動,使更多的氧參與燃燒過程;五,保證燃燒時間,合理的二次風速與爐膛負壓;據煤粉的細度,調整風速。合理調整收腰風,控制燃燒模型成倒三角形燃燒,并在保證總氧量維持的情況下,使其缺氧燃燒,以減少NOx的排放,在燃燒過程中應加強調整磨煤機出力,以控制合適的煤粉細度,以減少飛灰含碳量及底渣含碳量,減少機械不完全燃燒熱損失。
3.5煙氣的含氧量控制
火力發電廠鍋爐的燃燒運行成效想要獲得提升,就一定要對煙氣含氧量方面進行有效管控。鍋爐系統的實際運行中,經濟性燃燒的判斷指標通常就是含氧量。由于含氧量的實際獲取存在滯后的問題,所以要從含氧量調節和送風量等諸多方面著手,相關工作者一定要對雙閉環管控方式進行充分應用,在內環路層面上對送風量進行調節與管控,在外環路上對含氧量進行調節與管控??墒沁@樣的方式在實際應用中一定要注意:在在裝置的實際應用中綜合多種管控方式、設備等,這樣才能夠確保將煙氣含氧量管控在符合標準要求的范圍之中。用這樣的方式來對煙氣含氧量進行有效控制,實現對火力發電廠鍋爐燃燒情況進行在線管控的目標,全面提升火力發電廠實際運行與發展的經濟效益。
結語
綜上所述,通過分析火電廠發展現狀可知,火電廠屬于我國主流發電行業。由于鍋爐對于火電廠發電影響比較大,在機組運行中必須確保高穩運行狀態,以免影響機組運行工作。火電廠燃料燃燒時會產生環境污染,所以必須優化鍋爐燃燒過程,通過有效措施提升燃燒效率,維護火電廠供電穩定性,結合實際運行問題提高燃燒效率,并降低燃燒過程中產生的環境污染問題,更好的滿足社會發展需求。
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