四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司 周 楊

當(dāng)前，我國經(jīng)濟水平飛速增長，能源在較多行業(yè)建設(shè)領(lǐng)域都具備重要的作用。但是在享受能源帶給人們便利的過程中，人們也消耗了較多珍貴的資源，甚至還對環(huán)境造成了破壞。因此，需要加快調(diào)整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、堅持節(jié)約發(fā)展。鍋爐燃燒是復(fù)雜的化學(xué)物理過程，涉及力學(xué)和傳熱學(xué)等多個領(lǐng)域，采取多項措施來優(yōu)化調(diào)整燃燒的進程，能保證燃煤機組鍋爐燃燒的精準性。特別是對300MW燃煤機組鍋爐，需要及時實施一系列的綜合升級，根據(jù)其性能作為考察指標(biāo)，不斷測試不同的條件，進一步優(yōu)化測試后，才能通過測試判斷其是否達到了優(yōu)化運行的效果。試驗測試過程中，考察的參數(shù)指標(biāo)較多，比如送風(fēng)量、一次風(fēng)量、二次風(fēng)量等。通過精準的調(diào)整和優(yōu)化測試，可以更高效地提升300MW燃煤機組鍋爐燃燒的效率。

1 淺析300MW燃煤機組鍋爐燃燒優(yōu)化

1.1 300MW燃煤機組鍋爐簡介

隨著人們生活水平的不斷提高，社會也在不斷發(fā)展和進步，現(xiàn)如今人們對電力的需求量也越來越高。綜合當(dāng)前現(xiàn)狀，我國目前主要采取的發(fā)電形式還是以火力發(fā)電為主。我國的發(fā)電廠在通過火力發(fā)電的方式來產(chǎn)生電能的過程中，通常是利用燃煤機組鍋爐。燃煤機組鍋爐的樣式也有多種，其主要的發(fā)電功率在300～600MW[1]。一些火力發(fā)電廠采用的燃煤鍋爐都是以300MW的燃煤機組為主能源的發(fā)電結(jié)構(gòu)。燃煤機組鍋爐對整個發(fā)電的工程而言較為重要，如果燃煤機組的鍋爐設(shè)備因故障而停止，沒有及時進行維修和調(diào)整，那么可能會導(dǎo)致電力損失達到65%以上。除此之外，一些發(fā)電廠都采用兩個或以上的燃煤機組共同運行，燃煤機組的型號也有所考究，通常采用百葉窗式的水平直流擺動形式的燃煤機械。

1.2 300MW燃煤機組鍋爐燃燒發(fā)展的背景

一直以來，能源都是人們生活與生產(chǎn)必不可少的先決條件。現(xiàn)如今，能源結(jié)構(gòu)早已發(fā)生了巨大的改變，目前能源的主要來源有太陽能、風(fēng)能等，還有地球內(nèi)部的第二核能、外部形體對地球吸引力產(chǎn)生的能量?，F(xiàn)如今，一些國家所采用的產(chǎn)能方式是利用煤炭、石油、天然氣等資源作為燃料，以各種供能形式為人們提供很多能量。我國燃煤炭產(chǎn)量、資源儲備量較為充足[2]。雖然煤炭在燃燒過程中會產(chǎn)生氧化碳、氮氧化物等有害物質(zhì)并且污染環(huán)境，影響生態(tài)平衡。但從整體的發(fā)展背景來看，300MW燃煤機組鍋爐燃燒措施具有技術(shù)可行、操作方便的特點，適用于社會大眾。同時，其也具備經(jīng)濟優(yōu)惠的優(yōu)勢。300MW燃煤機組鍋爐燃燒技術(shù)能夠有效提高燃燒的效率，為發(fā)電廠提供更多的電力能源，還能有效降低污染物的排放概率，目前新技術(shù)已經(jīng)從整體上提高了燃煤機組的燃燒效率。

1.3 300MW燃煤機組鍋爐燃燒存在的問題

隨著電力行業(yè)不斷深入改革，在使用300MW燃煤機組鍋爐進行燃燒時，難免會因為各方因素的干擾而存在一些問題，影響燃煤機組正常運轉(zhuǎn)效率，甚至?xí)绊懓l(fā)電廠的用電機組的穩(wěn)定性。300MW燃煤機組鍋爐燃燒存在的問題有以下幾點：一是質(zhì)量問題，300MW燃煤機組鍋爐燃燒過程中沒有嚴格的相關(guān)根據(jù)，也沒有具體的相關(guān)標(biāo)準。燃煤機組鍋爐在材質(zhì)和制作工藝方面，都存在一定的界限，導(dǎo)致300MW燃煤機組鍋爐施工工藝不佳，進而使得燃煤鍋爐整體的燃燒質(zhì)量不佳。在后續(xù)的燃燒過程中，因為質(zhì)量不佳而無法承受相應(yīng)的壓力，無法供應(yīng)正常運轉(zhuǎn)的需求。

二是輔機的配置問題，因為燃煤機組的鍋爐的輔機在配置的過程中都會出現(xiàn)一些小差錯，造成鍋爐被動處于低負荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài)，進而導(dǎo)致燃煤資源浪費嚴重情況，并且還會導(dǎo)致燃煤的鍋爐運轉(zhuǎn)效率變差，產(chǎn)生一定的噪聲影響，違反了鍋爐燃燒應(yīng)秉承的節(jié)能理念[3]。

三是熱效率問題，目前燃煤鍋爐的工藝都在精益求精地改變創(chuàng)新。但是不可否認的一點是，當(dāng)前燃煤鍋爐熱效率仍然處于比較低的水準。尤其是針對較為龐大的電力發(fā)電工程而言，如果發(fā)電廠沒有及時更新和優(yōu)化燃煤鍋爐的設(shè)備和燃煤的方式，就會導(dǎo)致最終的熱效率不足。與此同時，燃煤鍋爐中的水礦物質(zhì)含量較高，在沸騰后可能會產(chǎn)生礦物質(zhì)積淀，長此以往影響鍋爐的導(dǎo)熱功效。除此之外，由于燃煤機組的鍋爐構(gòu)造本身的特性，在消耗燃燒水分時需要消耗資源，因此難以實現(xiàn)更高的熱效率。

1.4 300MW燃煤機組鍋爐燃燒的優(yōu)化目標(biāo)

燃煤機組鍋爐的運行方式和運行機制在不斷地改變，隨著電力行業(yè)的不斷深入發(fā)展，發(fā)電企業(yè)對于鍋爐燃燒的性能要求越來越高。不僅要提升燃燒的效率，還要盡可能地起到節(jié)能降耗的功能，確保燃煤機組在工作的時候處于安全合理的條件之下，保證鍋爐運行的安全性和經(jīng)濟性[4]。要根據(jù)實際的燃料量、風(fēng)量等相關(guān)的指標(biāo)，調(diào)整鍋爐燃燒的系統(tǒng)優(yōu)化控制模式，根據(jù)鍋爐的負荷和燃煤的種類，對鍋爐的燃煤燃燒運行方式進行及時的更新與控制，以提高性能為主導(dǎo)，盡可能地對燃煤鍋爐的操作參數(shù)進行調(diào)整。定時優(yōu)化燃煤鍋爐的燃燒效率，降低發(fā)電過程中的煤耗，節(jié)省更多的煤炭資源。在可控的范圍內(nèi)要優(yōu)化操作參數(shù)，形成準確的優(yōu)化目標(biāo)范圍。使運行參數(shù)保持在規(guī)定的范圍之內(nèi)，能夠持續(xù)符合能源戰(zhàn)略的重要指標(biāo)，還能夠結(jié)合相應(yīng)的運行結(jié)構(gòu)模式，對燃料燃燒的過程進行綜合分析，最終將最優(yōu)結(jié)果作為相應(yīng)的標(biāo)準目標(biāo)，以多元目標(biāo)來綜合考察整體燃燒的過程，得出更優(yōu)異的成效。

2 300MW燃煤機組鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整的切入點

2.1 有效地優(yōu)化調(diào)整設(shè)備、煤質(zhì)

首先，想要改變大容量機組鍋爐的燃燒效率并且提升燃燒成效，可以先從設(shè)備和所使用的煤炭質(zhì)量兩方面進行優(yōu)化與調(diào)整。300MW燃煤機組鍋爐燃燒通常使用的是自然循環(huán)鍋爐，在此過程中，需要研磨煤炭，所以要采用中速的研磨機器。這種機器更適合于大多數(shù)的燃燒情況，當(dāng)然針對不同煤質(zhì)的煤礦燃燒工作所要用到的指標(biāo)也有所差別，因此應(yīng)當(dāng)檢驗被研磨機研磨的煤炭，檢驗其是否真的得到在特定的范圍之內(nèi)的煤炭成分，檢驗其是否符合相應(yīng)的研磨標(biāo)準。

如果工程量較大，可以增加磨煤機的數(shù)量，同時要配備有雙通道的旋流式燃燒機。這種燃燒機的效果更好，能夠優(yōu)化整體的燃燒性能。在磨煤機和燃燒機正常使用的情況下完成燃燒工作，機器的運轉(zhuǎn)時間要合理，不能超負荷運轉(zhuǎn)，要準備好備用的機械設(shè)備。在進行優(yōu)化調(diào)整的過程中，要提高磨煤機和旋流式燃燒器的運行性能，采用全新且性能優(yōu)異的設(shè)備，注重相互之間使用的匹配性，注重磨煤機、燃燒器與鍋爐燃燒性能的適配度，結(jié)合燃燒工作的實際情況，不斷調(diào)整相應(yīng)的指標(biāo)。要根據(jù)旋流式燃燒器的傳輸數(shù)據(jù)來找到最適合的煤礦物質(zhì)，增強煤質(zhì)的適應(yīng)性，確保效優(yōu)化調(diào)整煤質(zhì)和設(shè)備，使煤炭在燃燒過程中，保持均勻性和穩(wěn)定性。

2.2 調(diào)整優(yōu)化磨煤機的分離器擋板開度和一次風(fēng)壓

燃燒過程中，設(shè)備輸粉管道的煤粉流量、濃度、細度等因素都會影響煤質(zhì)燃燒的程度與效果。磨煤機的分離器擋板開度會對輸粉管的煤粉流量偏差和煤粉的細度值帶來明顯的影響，煤粉的細度會隨著磨煤機分離器擋板開度增大而改變，粗煤粉流量也會隨之增加。通常來說，當(dāng)磨煤機分離器的擋板開度為55°，煤粉流量偏差最小，這種情況下對應(yīng)的燃燒器出口燃燒狀態(tài)比較惡劣。經(jīng)過多組數(shù)據(jù)的優(yōu)化測試，在進行300MW燃煤機組鍋爐燃燒工作時，要盡可能把煤礦粉的流量偏差控制在10%以內(nèi)，如果是中速的直吹式制粉系統(tǒng)，在進行300MW燃煤機組鍋爐燃燒過程時，需要將其煤粉流量偏差控制在20%以下[5]。

根據(jù)實際經(jīng)驗來看，流量偏差增大是不利于300MW燃煤機組鍋爐的燃燒工作的，尤其是出口較小的分離器，如果出口熱量偏低，極有可能直接導(dǎo)致火焰的溫度隨之降低。一旦火焰出現(xiàn)不均勻的情況，燃燒效率也會隨之降低。除此之外，對磨煤機的輸粉管的風(fēng)壓進行調(diào)整，也可以幫助煤粉更合理的分配與調(diào)整。改變磨煤機的一次風(fēng)壓和總管風(fēng)壓時，相應(yīng)的可燃物參數(shù)也會隨之改變，進而影響到300MW燃煤機組鍋爐燃燒的工作效率。一次風(fēng)壓增大之后的一次風(fēng)量也會隨之增加，在其通過旋流燃燒器中心回流之后，著火區(qū)的煤粉濃度會降低，出現(xiàn)這種情況后，火焰會出現(xiàn)溫度下降的情況，因此通過調(diào)整一次風(fēng)壓也能夠改變煤粉的燃燒情況。當(dāng)然，這不完全是調(diào)整風(fēng)壓的效果，也并非一次風(fēng)壓單獨作用的結(jié)果。分析其深層原因，也和300MW燃煤機組鍋爐燃燒出口的煤粉流量偏差、細度、濃度、火焰溫度等因素都有著重要關(guān)系。

2.3 調(diào)整優(yōu)化二次風(fēng)壓和氧量

在300MW燃煤機組鍋爐燃燒的時候，需要巧妙地使用磨煤機和燃燒器。在各方匹配性達到優(yōu)化的狀態(tài)之后，要更高效調(diào)整相應(yīng)的出風(fēng)口的風(fēng)壓，調(diào)整一次風(fēng)的煤粉氣流負荷條件，遵循相應(yīng)的燃放標(biāo)準，達到煤質(zhì)燃燒的要求。在此情況下，進一步精準優(yōu)化300MW燃煤機組鍋爐燃燒的效率，控制好二次風(fēng)的配風(fēng)方式和氧量控制方式，是非常關(guān)鍵的因素。燃燒器出口的氧量是影響300MW燃煤機組鍋爐燃燒效率和NOx排放的主要因素。

經(jīng)過調(diào)試測試可知，當(dāng)進行300MW燃煤機組鍋爐燃燒時，燃燒器的煤粉流量會逐漸提高，除此之外，其中的煤粉濃度也會增高。此時，改變底部的二次風(fēng)量，會降低不完全燃燒的熱量損失。因為增加二次風(fēng)量能夠提高燃燒過程的二次風(fēng)速，在鍋爐當(dāng)中，火焰整體會逐漸聚攏，一些大顆粒的煤粉或掉落的大顆粒灰渣，會聚集到火焰底部，因此會繼續(xù)燃燒。所以在整個過程當(dāng)中，就能形成一定的燃燒循環(huán)，延長了煤粉在鍋爐當(dāng)中的反應(yīng)時間。在調(diào)整優(yōu)化二次風(fēng)壓和氧量時，可以升高或降低燃燒器上部的旋流強度，如此可以改變二次風(fēng)氣流的速度，也要及時調(diào)整燃燒器區(qū)域火焰中飛灰可燃物的狀態(tài)。

3 300MW燃煤機組鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整的建議

3.1 科學(xué)合理地確定鍋爐運行的優(yōu)化參數(shù)

對鍋爐的參數(shù)進行調(diào)整時要明確所需調(diào)整的參數(shù)，不同的鍋爐燃燒情況不同，應(yīng)該具體分析。不僅要把設(shè)計參數(shù)作為優(yōu)化值，相應(yīng)的一些試驗參數(shù)、測試參數(shù)等都可以作為優(yōu)化參考值，在設(shè)定參數(shù)要充分考慮整體的300MW燃煤機組鍋爐燃燒系統(tǒng)的組合。在運行的過程中，設(shè)定的參數(shù)或多或少會存在一定偏差，未能達到要求，所以要根據(jù)實際情況進行調(diào)整。從實際出發(fā)，測試在不同負荷下的參數(shù)控制基礎(chǔ)，制定合理準確的優(yōu)化試驗，收集鍋爐的基本情況等信息，對整體300MW燃煤機組鍋爐燃燒情況進行性能計算，并進一步分析其能源消耗的情況，找到燃燒效果不好的主要原因，進而有針對性地確定鍋爐燃燒的優(yōu)化目標(biāo)。根據(jù)300MW燃煤機組鍋爐燃燒的優(yōu)化參數(shù)進行調(diào)整試驗之后得出結(jié)果，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)更新目標(biāo)，多次進行調(diào)整試驗，找到最科學(xué)合理的優(yōu)化參數(shù)和鍋爐運行操作方式。

3.2 建立煤質(zhì)管理體系和鍋爐燃燒監(jiān)視系統(tǒng)

現(xiàn)階段，電廠都在努力提高鍋爐燃燒過程的安全防護與質(zhì)量提升水準，通過不斷調(diào)整來應(yīng)對激烈的市場競爭。為了盡可能地在保證質(zhì)量的前提下實現(xiàn)更高水準的節(jié)能降耗工作，應(yīng)當(dāng)確保300MW燃煤機組鍋爐燃燒過程能在安全合理的條件下進行。對此應(yīng)該建立起良好的管理機制，健全300MW燃煤機組鍋爐燃燒管理體系。首要管理的內(nèi)容就是對煤質(zhì)的管理，尤其是如今社會經(jīng)濟高速發(fā)展的當(dāng)下，嚴格把控生產(chǎn)質(zhì)量首先要做的是對原材料質(zhì)量的把控，因此，煤質(zhì)管理顯得越來越重要。

不同的煤礦其質(zhì)量和性能有著諸多不同之處，為了增強燃燒的完全性與穩(wěn)定性，要選擇最適合的煤礦資源，綜合考慮經(jīng)濟成本，提高經(jīng)濟性。然后要進一步提升監(jiān)視系統(tǒng)的質(zhì)量，影響300MW燃煤機組鍋爐燃燒的因素有很多，比如一、二次的風(fēng)速，燃燒器區(qū)域熱負荷等。整個燃燒和傳熱過程煩瑣復(fù)雜，為了能夠更高效地定量掌握整個燃燒過程的重要信息，要控制燃燒的穩(wěn)定，不斷調(diào)試出最合適的參數(shù)。因此，建立有效且科學(xué)的監(jiān)視系統(tǒng)能幫助控制300MW燃煤機組鍋爐燃燒的過程，避免盲目操作，有利于優(yōu)化鍋爐燃燒的進程，提升經(jīng)濟效益和社會效益。

3.3 對燃煤鍋爐進行節(jié)能環(huán)保的改造

為響應(yīng)國家相關(guān)政策號召，工業(yè)化生產(chǎn)要遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，為了真正體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保的概念，需要對燃煤鍋爐進行合理的優(yōu)化與改造。改造的方向就是利用合理有效的措施降低燃煤的浪費程度，提升燃煤的使用效率，提高鍋爐的燃燒效率。首先可以優(yōu)化爐拱設(shè)計，爐拱是將煤引燃的設(shè)備，確?？諝饬魍ǎ姑毫夏軌蚩焖俚厝紵?，減少排放到空氣的粉塵，提高燃煤的經(jīng)濟效益，能夠保證煤資源可以更加充分地燃燒，減少鍋爐燃燒過程中的煙塵，減少環(huán)境污染。

其次要合理進行通風(fēng)設(shè)計，因為在鍋爐燃燒的過程中，只有保證合理的通風(fēng)，才能使煤炭更加充分地燃燒，如果風(fēng)量過大，可能造成鍋爐內(nèi)的熱效率降低，消耗的能量增加。然而如果風(fēng)量較小，就會因為風(fēng)量不足導(dǎo)致煤炭燃燒不充分，也會浪費資源，所以要及時優(yōu)化風(fēng)倉構(gòu)造，合理調(diào)節(jié)引風(fēng)機設(shè)置。除此之外，必須安裝合適的除塵設(shè)備。一般要配備旋風(fēng)除塵器、沖擊式除塵器等，保證鍋爐設(shè)備能更加節(jié)能環(huán)保。

最后務(wù)必注意結(jié)焦問題，鍋爐長期運轉(zhuǎn)之后，內(nèi)部容易出現(xiàn)結(jié)焦，這會對鍋爐造成一定的腐蝕，所以需要定期用清灰劑進行鍋爐內(nèi)壁的清潔。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著人們對電力需求不斷增高，現(xiàn)在主要采取的火力發(fā)電形式中。300MW燃煤機組鍋爐燃燒技術(shù)能為發(fā)電廠提供更多的電力能源，當(dāng)然其也存在著一定的問題。要想解決問題，就必須對燃料燃燒的過程進行綜合的分析，將最優(yōu)化的結(jié)果作為相應(yīng)的標(biāo)準。優(yōu)化調(diào)整的切入點有優(yōu)化調(diào)整設(shè)備和煤質(zhì)，調(diào)整磨煤機的分離器擋板開度和一次風(fēng)壓、二次風(fēng)壓和氧量。針對優(yōu)化調(diào)整的建議：科學(xué)合理地確定鍋爐運行的優(yōu)化參數(shù)，建立煤質(zhì)管理體系和鍋爐燃燒監(jiān)視系統(tǒng)，對燃煤鍋爐進行節(jié)能環(huán)保的改造。