火力發電廠鍋爐燃燒運行優化策略

李春桂

(中電廣西防城港電力有限公司,廣西 防城港 538002)

引言

隨著我國經濟規模的不斷變大，對電力的需求也日增多。我國的火力發電在電力資源中還占據很大的比重，鍋爐是火力發電廠重要的機械裝置。鍋爐運行過程中需要工作人員實時進行燃燒調整，這是諸多流程中最為基本的一項操作。燃燒調整行為要以外界工況作為參考標準，所以燃燒穩定也代表鍋爐和機組運行狀態穩定。由此也可以得知鍋爐運行環境，會對燃燒狀態帶來直接的影響，如果工作環境質量欠佳，鍋爐運行時間延長，難免會產生燃燒問題。為了保證鍋爐穩定運行，需要做好燃燒調整。

一、火力發電鍋爐運行特點和基本原理

火力發電廠鍋爐燃燒運行原理包括兩個方面，第一，燃煤能量轉換，即在火電廠鍋爐中的煤炭得到充分的燃燒以后會釋放大量熱量，經過高溫會產生水蒸氣，使水蒸氣推動蒸汽輪機運行，在蒸汽輪機的作用下發電機運轉發電得以實現。第二，在燃煤過程中會形成高溫氣體，使鍋爐的溫度進一步升高，在高溫作用下鍋爐內的液體變成水蒸氣，高溫蒸汽會帶動汽輪機的運行，汽輪機再將蒸汽熱量轉變為汽輪機需要的能量即機械動能，再轉變為發電廠所需的電能。

二、鍋爐燃燒調節的意義

鍋爐對火力發電廠的正常運行發揮著重要意義，如果鍋爐燃燒狀態不理想，則會對發電能力與安全生產帶來不利影響，燃燒利用率不高還會降低企業的經濟效益，需要對發電廠鍋爐進行狀態進行監測，根據燃燒情況進行調節，這樣才能根據發電負荷來調整蒸汽量與品質，為鍋爐穩定運行提供安全保證。鍋爐運行最重要的參數就是氣壓、溫度與蒸發量，鍋爐內燃料燃燒還需要具備穩定性，在爐膛內部均勻燃燒，并使火焰充滿在整個爐膛，燃料盡可能不結渣，避免使燃燒器受損，防止水冷壁與過熱器出現超溫，使發電機組處于較高的運行效率，并將煙氣排放造成的污染控制在可控范圍內。火力發電廠對鍋爐運行可靠性也有著很高的要求，如果燃料沒有充分燃燒會對蒸汽參數產生影響，蒸汽參數的不穩定會使發電質量較差。燃燒不穩定的因素也比較多，一次風、二次風不能有效匹配也使鍋爐點火存在著一定難度，還會使正常的燃燒熄滅。同時，如果爐膛溫度超過上限，形成的火焰沒有將整個爐膛充滿，火焰角度存在著較大的偏斜等問題，鍋爐會存在水冷壁問題。而爐膛出口部位溫度太大，會存在著較嚴重的結渣問題，過熱器則會存在著較大偏差，實現運行過程中，會使局部管壁溫度出現異常。從火力發電廠鍋爐燃遴選經濟性角度進行分析，煤粉與風力的配合也是關鍵的影響因素，為保證火力發電廠鍋爐燃燒具有較高的經濟性，需要保證一、二次風進行良好配合，對送引風量進行合理調整，保證鍋爐溫度運行在穩定狀態下。為了使鍋爐可以成功點火，應該設置最合理的過量空氣系數，使風量與煤粉達到有效匹配，使燃燒與空氣充發接觸。調整好送、引風，避免鍋爐出現嚴重的漏風，使爐膛處于負壓狀態下，如果燃燒情況發生較大的變化，需工及時調整燃料與風量的供給，更好地保證鍋爐燃燒效率。

三、發電廠鍋爐優化運行措施

（一）調整鍋爐燃燒量控制

對電廠鍋爐燃燒運行進行優化，首先，應對燃料的量進行合理控制，基于發電機組的負荷變化對鍋爐爐膛內的給煤量進行調整。在燃料量控制系統中應根據一次送風量的變化對煤粉的使用量進行調整控制，以確保鍋爐燃燒效率得以提升。其次，在優化時應合理設置測量監測點，采用科學的煤量監測手段獲得可靠準確的實時監測數據，這些數據進行及時反饋后，可對運行控制系統進行優化調整，對煤量進行預測并根據預測的結果控制給煤量。

（二）調整鍋爐燃燒送風量

在鍋爐燃燒運行中，送風量太多會導致爐膛內出現結焦現象，使鍋爐燃燒運行不穩。在實際運行中，由于鍋爐燃燒二次風量不能準確反映，可能會出現風量不合理的情況。在系統優化時，應設計二次風量監測點并控制好含氧量，進行實際風量的準確反映，進一步有效控制鍋爐燃燒的送風量，合理的風量大小可確保控制系統正常發揮作用，進而起到穩定鍋爐運行的作用。

（三）壓力調整

如果鍋爐負壓比較高，會使爐膛與煙道的漏風量變大，會使得燃燒情況變差，容易產生燃燒熄滅現象。如果爐膛轉變為正風壓，燃燒的火焰與煤灰會對外涌出，會對火電廠環境造成不利影響，嚴重情況下會使設備被毀或人員傷亡。需要在鍋爐運行過程中實時監測爐膛風負荷情況，對燃燒量與風量進行合理調節，保證爐膛壓力處理合理區間。在對爐膛壓力進行調節時，可以將送風量與引風量進行控制，使引風量不斷變大，然后，再逐漸增加送風量，再對燃料供給量進行調整。也可以采用另外一種控制方法，先降低燃料供給量，再將送風量變小，再將引風量降低。如果兩臺引風機在同時運行，需要保證入口動葉、出力與運行電流保持良好的一致性，然后，在根據實際情況進行調節。一般情況下，需要使投入引風運行在自動狀態下，如果鍋爐負壓比較大，而送風量達到要求時，將引風動葉置于運行狀態，這樣就可以進一步提高引風量。如果鍋爐運行，還需要對每個煙道的負壓狀態進行監測，避免煙道存在積灰、結焦等問題，使得煙道阻力變大，煙道受阻部位的負壓低于正常值，但該部位后面負壓會超出正常值。

（四）減少鍋膛結渣

合理調整一次風速，可以有效緩解燃燒器附近區域的結焦，盡可能將分散層燃料投入燃燒中，將火焰均勻布置，可以降低燃燒中心溫度，減小灰分熔化程度。對燃燒狀進行調節，防止負荷改變幅度過大，對溫度提升速度進行嚴格控制，避免兩側煙氣溫度存在較在的偏有效期。定期對鍋爐內部進行吹灰，將吹灰程流程進行優化，結合蒸汽溫度變化情況、爐膛出口煙氣溫度、兩側煙氣溫差來調整吹灰頻次。對配風工況進行合理調整，將爐膛內燃燒空氣動力場更為均勻，設置合理的過剩空氣系數。

（五）分析不同煤炭種類，改變現有鍋爐運行方式

不同類別的煤炭在鍋爐燃燒過程中，產生的灰塵大小不一，應仔細區別煤炭種類，注意觀察不同煤炭的不同粉質，選擇最合適的煤炭種類才能確保煤炭的使用率和鍋爐燃燒的效率，確保鍋爐燃燒運行穩定安全。煤質是改變鍋爐燃燒運行效率的根本因素，鍋爐的溫度分布和燃燒的參數會影響現有的鍋爐運行方式。為此，火電廠應采取靈活的措施改變當前鍋爐運行，并優化制粉系統內部，根據控制運行氧量、鍋爐送風量和煤質變化等指標靈活改變現有制粉系統運行模式，確保制粉系統和煤炭種類之間產生內在聯系，實現對機組的優化和降低燃燒消耗、提高燃燒運行效率的目的。

結束語

綜上所述，火力發電需要采用鍋爐設備，將鍋爐運行在最佳狀態，保證發電廠的正常生產，為人們提供安全、穩定的電能。做好火力發電廠鍋爐優化，調節鍋爐燃料狀態，可以進一步提升鍋爐的熱能利用率，對節能環保、提高經濟效益發揮出應有的作用。