(江蘇華電揚州發(fā)電有限公司,江蘇 揚州 225007)
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鍋爐是火電廠發(fā)電重要生產(chǎn)設備,是為整個火電廠發(fā)電提供能源的入口,是整個生產(chǎn)流程的動力源頭,本文對火電廠鍋爐的運行原理進行了分析,并結合其運行特征提出了相應優(yōu)化措施。
火力發(fā)電廠;鍋爐;運行優(yōu)化
火力發(fā)電是我國電力能源生產(chǎn)的主要方式之一,其中鍋爐作為發(fā)電生產(chǎn)的重要設備,其運行效果在根本上影響了火電廠的生產(chǎn)效益,并且在節(jié)能降耗背景下,需要對鍋爐運行做進一步的優(yōu)化。必須要對鍋爐進行運行優(yōu)化,提高煤炭使用率,降低煤炭使用量,提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性。
首先,利用相應設備將煤炭材料輸送到火電廠鍋爐爐膛內(nèi),煤炭在爐膛內(nèi)燃燒,煤炭材料中具有的化學能轉變?yōu)闊崮埽瑏砭S持發(fā)電過程中其他設備的運行。其次,煤炭材料燃燒后,其中所具有的碳物質與雜質組分會攜帶大量熱量在鍋爐內(nèi)部運行,逐步經(jīng)過鍋爐內(nèi)水冷壁、高溫過熱器、鍋爐屛式過熱器以及鍋爐再熱器等部分,并與各部分受熱表面向接觸,這樣高溫熱氣與鍋爐各部分之間就會出現(xiàn)熱量傳遞情況,將高溫煙氣中大量熱能傳遞給鍋爐部分內(nèi)部工作物質,鍋爐內(nèi)部工作物質經(jīng)過高溫煙氣的持續(xù)加熱與熱量傳遞,將會產(chǎn)生具有一定壓力與溫度的會蒸氣組分[1]。最后,經(jīng)過高溫煙氣加熱產(chǎn)生的水蒸氣會進入到鍋爐汽輪機部分,在汽輪機內(nèi)部水蒸氣組分將吸收高溫煙氣中的熱量傳遞給汽輪機,即將熱能轉變?yōu)闄C械能,來對整個發(fā)電過程來提供動力能源。
在活力發(fā)電廠鍋爐整個運行過程中,以燃燒系統(tǒng)的運行效果最為重要,煤炭燃燒效果直接影響著后面所有環(huán)節(jié),因此想要提高鍋爐運行效率,必須要對其燃燒系統(tǒng)進行調整優(yōu)化。鍋爐燃燒調整具有一定的復雜性,即便是相同類型的鍋爐燃燒時也存在明顯的差異,應從煤炭質量著手來進行調整,來保證鍋爐能夠安全、穩(wěn)定以及環(huán)保的運行。
2.1 煤炭質量
煤炭燃料質量與性能好壞是影響鍋爐燃燒效果的根本性因素,這樣在生產(chǎn)過程中,火電廠需要隨時掌握煤炭市場情況,從經(jīng)濟性角度出發(fā),選擇質量優(yōu)良的煤炭燃料。
2.2 煤粉濃度
一次風中煤粉與空氣質量比是影響燃燒穩(wěn)定性的主要因素,煤粉濃度高不但可以提高單位體積燃燒釋放熱量的強度,并且容積內(nèi)輻射粒子也會增加,增大風粉氣流黑度,可以更快速的吸收爐膛輻射的熱量,縮短著火的時間[2]。另外,煤粉濃度越大煤中會發(fā)分析出后濃度越大,更有效的提高燃料著火效果,尤其是針對劣質煤炭來說,想要保證燃燒效率,必須要提高煤粉濃度。但是對于直吹式中速磨,提高煤粉濃度受到磨差壓以及磨出力限制,很多情況不能通過停磨來提高煤粉濃度,就需要適當調整煤炭量,以此來保證底部相鄰兩臺磨的煤量,在局域內(nèi)形成一個高濃度穩(wěn)定的著火區(qū),保證燃燒效果。
2.3 一次風與二次風配比
在鍋爐燃燒煤炭質量與設備一定的情況下,一次風與二次風配比就成為影響燃燒效果的主要因素。其中一次風工作參數(shù)可以用風量、風溫與風速來表示,二次風工作參數(shù)可以用風量、風溫以及二次風與爐膛負壓差值來進行表示。第一,一次風量受煤質影響比較大,并且會在一定程度上影響煤粉氣流、著火速度與穩(wěn)定性,其中一次風量越大則煤粉氣流加熱到著火所需要的熱量越多,出現(xiàn)著火熱增加、著火推遲以及著火距離增長的現(xiàn)象[3]。為提高燃燒效果應對一次風量進行調整,使其可以滿足煤粉中揮發(fā)分著火與煤粉輸送的需求。第二,在煤粉著火后,二次風投入方式也會對燃燒穩(wěn)定性造成影響,對于部分大容量鍋爐需要做好對二次風穿透火焰的能力。一般在燃用煤質一定時就確定了一次風量,然后二次風量會被確定,在煤粉著火后進入應以較高的速度穿過火焰,以此來增強空氣與焦碳表面的基礎與混合,因此二次風速要大于一次風速。第三,鍋爐燃燒后時可以引入輔助風,以此來對煤粉進行擾動與補充氧氣,與一次風動量比會對鍋爐內(nèi)空氣動力場造成影響,例如動量小燃燒起出口氣流不能完全進入到爐內(nèi)形成大圈旋轉,而是過早飄走,影響燃燒效果;如果動量比比較大,則上游氣流會對下游一次風粉造成沖擊,造成一次風粉過早從主流中分離,降低煤炭燃燒效果。因此,鍋爐運行時應盡量增大輔助風量,使火球邊緣靠近各燃燒器出口,避免出現(xiàn)結渣的情況,提高鍋爐運行效率。
對火力發(fā)電廠鍋爐進行節(jié)能改造,是社會持續(xù)發(fā)展的需求,現(xiàn)在已經(jīng)成為火力發(fā)電廠研究的重點方向。首先,在鍋爐運行時需要對其受熱面進行吹灰。在鍋爐運行能量損失中熱損失占據(jù)很大的比重,排煙溫度越高造成的熱損失越大,需要定期對鍋爐受熱面進行清理,避免因為雜質或者灰塵的堆積而降低受熱面?zhèn)鳠崮芰ΑT趯κ軣崦孢M行清理時,I存在溫度過高導致鍋爐能耗增大的情況,還需要對鍋爐進行維護保養(yǎng),結合實際情況來制定清理方案,保證鍋爐可以在最佳的狀態(tài)下運行。其次,避免鍋爐漏風。鍋爐運行效果在根本上決定著發(fā)電效率,如果鍋爐運行中存在漏風情況,導致爐內(nèi)氣體體積增大,會增加能耗,并且還會增加吸風機用電量,電耗量增加致使空預器煙溫度降低,二次風溫也會大幅度降低。必須要做好維護工作,保證鍋爐不存在漏風情況,確保送風合理,鍋爐能夠得到充分的燃燒。
鍋爐是火力發(fā)電廠生產(chǎn)的核心設備,其運行效果在根本上決定了生產(chǎn)效益,需要結合其運行特征來對進行調整優(yōu)化。其中應重點做好燃燒系統(tǒng)調整,結合存在的問題進行分析,選擇合適的措施進行管理,并做好各項輔助工作,定期對鍋爐進行維護,爭取不斷提高鍋爐運行效果,推動企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
[1]劉招祥.火力發(fā)電廠鍋爐的節(jié)能降耗策略[J].科技傳播,2013(08):55+64.
[2]連銀銀.火力發(fā)電廠鍋爐經(jīng)濟運行研究分析[J].科技與企業(yè),2014(16):399.
[3]王樹增.鍋爐的運行與維護[J].北京電力技術,1980(08):38-55+37.
芻議提高火力發(fā)電廠鍋爐運行的方法
田玉強
田玉強(1983—),男,河北安平人,本科,助理工程師,研究方向:火力發(fā)電廠熱能動力和電氣運行。