摘要:鍋爐是火電廠運(yùn)行中的重要設(shè)備,主要利用煤粉燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行汽輪發(fā)電,但是鍋爐燃燒期間會產(chǎn)生大量飛灰,如果飛灰中的含碳量超出了要求標(biāo)準(zhǔn),則會影響飛灰品質(zhì),還容易對周圍環(huán)境造成污染?;痣姀S運(yùn)行調(diào)整和鍋爐燃燒調(diào)整都會對飛灰品質(zhì)產(chǎn)生不同程度的影響,要清楚各類要素的影響程度,并從提高飛灰品質(zhì)和降低飛灰中含碳量的角度出發(fā),做好火電廠運(yùn)行調(diào)整、鍋爐燃燒調(diào)整以及優(yōu)化煤種質(zhì)量和配置等工作,完善調(diào)整控制措施,切實(shí)提升鍋爐燃燒中飛灰的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:火電廠運(yùn)行調(diào)整鍋爐燃燒調(diào)整飛灰品質(zhì)煤粉細(xì)度
TheImpactofOperationalAdjustmentsandBoilerCombustionAdjustmentsonFlyAshQualityinThermalPowerPlants
XUKe
StateEnergyGroupBengbuPowerGenerationCo.,Ltd.,Bengbu,AnhuiProvince,233000China
Abstract:Boilersareimportantequipmentintheoperationofthermalpowerplants,mainlyutilizingtheheatgeneratedbycoalpowdercombustionforsteamturbinepowergeneration.However,duringboilercombustion,alargeamountofflyashisgenerated.IfthecarboncontentinflyashexceedstherequiredstandgWDWOn0w9nPxOOZZKKtMHXI084SivJHxdbRD+aElwD0=ards,itwillaffectthequalityofflyashandeasilycausepollutiontothesurroundingenvironment.Theoperationadjustmentofthermalpowerplantsandboilercombustionadjustmentwillhavevaryingdegreesofimpactonthequalityofflyash.Itisnecessarytounderstandthedegreeofinfluenceofvariousfactors,andfromtheperspectiveofimprovingthequalityofflyashandreducingthecarboncontentinflyash,doagoodjobintheoperationadjustmentofthermalpowerplants,boilercombustionadjustment,optimizingcoalqualityandconfiguration,improvingadjustmentcontrolmeasures,andeffectivelyimprovingthequalityofflyashinboilercombustion.
KeyWords:Thermalpowerplants;Operationadjustment;Boilercombustionadjustment;Flyashquality;Coalpowderfineness
飛灰的品質(zhì)與火電廠的發(fā)電效率、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益有著密切關(guān)系,應(yīng)正確認(rèn)識降低飛灰中含碳量的重要性,并根據(jù)火電廠運(yùn)行期間各項(xiàng)調(diào)整對飛灰品質(zhì)的影響,協(xié)調(diào)好各項(xiàng)要素與飛灰品質(zhì)的關(guān)系,從而確定運(yùn)行調(diào)整和鍋爐燃燒調(diào)整的主要目標(biāo)與方向,從多方面入手控制好飛灰中的含碳量,提高鍋爐燃燒率,進(jìn)而提高發(fā)電效率。因此,火電廠應(yīng)聯(lián)系實(shí)際情況選擇適宜的燃煤品種,調(diào)整好燃煤細(xì)度,還要控制熱風(fēng)的溫度,科學(xué)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整,這對提高火電廠綜合效益有著重要意義。
1兩項(xiàng)調(diào)整對飛灰品質(zhì)的影響分析
1.1燃煤品種產(chǎn)生的影響
火電廠運(yùn)行期間會通過適當(dāng)運(yùn)行調(diào)整或鍋爐燃燒調(diào)整的方式來提高自身的經(jīng)營效益和經(jīng)濟(jì)效益,改變?nèi)济浩贩N,根據(jù)鍋爐類型和發(fā)電需要選擇適宜煤種對提高鍋爐燃燒效率有著積極影響。電力資源是人們生產(chǎn)生活中不可缺少的資源,各行各業(yè)在飛速發(fā)展過程中,對于電力資源的需求量逐漸增加,火電廠運(yùn)行壓力也隨之增大,但由于煤炭資源屬于不可再生資源,在這類資源量逐漸下降的情況下,火電廠可選擇的煤炭種類也較為有限,所以在鍋爐燃燒過程中容易產(chǎn)生品質(zhì)不達(dá)標(biāo)的飛灰,內(nèi)部含碳量超出了合理范圍,從而影響火電廠的長期、穩(wěn)定運(yùn)行。目前市場中的低品質(zhì)煤種比較多,如果選擇的煤種不合理則會出現(xiàn)飛灰中含碳量過高的現(xiàn)象,無法保證飛灰品質(zhì)[1]。
1.2煤粉細(xì)度產(chǎn)生的影響
鍋爐燃燒是否充分與燃煤細(xì)度也有著密切關(guān)系,其與飛灰含碳量息息相關(guān),通過相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn),煤粉的粒徑越大,單位數(shù)量內(nèi)煤粉的能夠充分燃燒的面積越小,二者呈反比例關(guān)系,而且在燃煤粒徑持續(xù)減少的條件下,煤粉的表面積也越來越大,能夠與火充分接觸,增加燃燒面積,這在一定程度上增加了煤粉的燃燒效率,也提高了飛灰品質(zhì)。但如果燃煤的粒徑比較大,煤粉的可燃燒面積較小,就會出現(xiàn)煤炭燃燒不充分的現(xiàn)象,從而影響飛灰品質(zhì)。例如:火電廠發(fā)電過程中選擇煙煤作為主要煤種,其煤粉細(xì)度與飛灰品質(zhì)關(guān)系如圖1所示,煤粉細(xì)度越大,飛灰含碳量越高,飛灰品質(zhì)越差。
1.3過量空氣系數(shù)產(chǎn)生的影響
過量空氣系數(shù)是影響飛灰品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo),二者存在著比較復(fù)雜的關(guān)系,而且二者的關(guān)系較為緊密,需要火電廠工作人員能夠理清二者關(guān)系,進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。例如:如果爐膛出口位置的氧氣含量比較高,那么能夠讓鍋爐內(nèi)部燃煤得到充分燃燒,從而降低飛灰中的含碳量,但是需要保證該部位氧氣含量達(dá)到過量空氣系數(shù)的臨界值,在此之前產(chǎn)生的飛灰其含碳量會逐漸減少,若超出這一臨界值,出現(xiàn)氧氣含量過高的現(xiàn)象,那么飛灰中的含碳量會逐漸增加,所以需要準(zhǔn)確計(jì)算過量空氣系數(shù)的臨界值,并根據(jù)實(shí)際需要將其控制在一定范圍內(nèi),通過適當(dāng)調(diào)整來提高燃燒效率,保證飛灰品質(zhì),使火電廠整體高效運(yùn)行[2]。
1.4熱風(fēng)溫度產(chǎn)生飛灰品質(zhì)的影響
熱風(fēng)溫度是影響火電廠中鍋爐燃燒是否充分的重要因素,對飛灰品質(zhì)有著直接影響,實(shí)際運(yùn)行階段,如果適當(dāng)調(diào)高熱風(fēng)溫度,則能夠?yàn)槊禾刻峁┏浞秩紵臈l件,讓燃煤得到高效利用,從而降低了飛灰中的含碳量,應(yīng)明確二者的關(guān)系,在火電廠進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化調(diào)整的過程中可通過增加熱風(fēng)溫度的方式來控制飛灰質(zhì)量,提高飛灰品質(zhì)。如果鍋爐燃燒過程中熱風(fēng)的溫度達(dá)不到相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn),則會出現(xiàn)熱量不足、燃燒不充分的情況,應(yīng)根據(jù)火電廠的發(fā)電需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,以此提高火電廠的運(yùn)行效益。
2提高飛灰品質(zhì)、降低飛灰含碳量的措施
P2gzdZhjx0l5j3F0YZIyfg==2.1科學(xué)進(jìn)行火電廠運(yùn)行調(diào)整
火電廠運(yùn)行調(diào)整應(yīng)從提高鍋爐燃燒效率的角度出發(fā),對所用的工具設(shè)備進(jìn)行合理選擇與調(diào)整,根據(jù)不同燃燒器具的功能特性進(jìn)行科學(xué)搭配,可進(jìn)一步提高整個系統(tǒng)的運(yùn)行效率。同時,還可積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)對火電廠運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)與調(diào)整,確??梢约皶r發(fā)現(xiàn)異常情況,確定后續(xù)調(diào)整內(nèi)容與方向。在選擇燃燒器的過程中,需要考慮到廠內(nèi)選擇的燃煤品種,能夠根據(jù)煤種的變化進(jìn)行靈活調(diào)整,確??梢詽M足不同煤種的處理和使用要求,將磨煤機(jī)與燃燒器合理搭配在一起,能夠進(jìn)一步提高煤炭資源的燃燒效率,改善以往燃燒不充分的問題,從而提高燃燒效率。另外,要提高監(jiān)測系統(tǒng)的先進(jìn)程度,自動監(jiān)測煤炭的燃燒情況,了解飛灰中的含碳量,幫助火電廠中工作人員實(shí)時了解相關(guān)數(shù)據(jù),可以及時發(fā)現(xiàn)火電廠內(nèi)部系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題并快速處理,有效控制飛灰含碳量,提高飛灰品質(zhì)。
2.2合理進(jìn)行鍋爐燃燒調(diào)整
鍋爐燃燒調(diào)整過程中通常要考慮過量空氣系數(shù)這一數(shù)值的變化,主要是對含氧量進(jìn)行控制,并根據(jù)實(shí)際需要提高熱風(fēng)溫度,為燃煤充分燃燒提供良好條件。首先,應(yīng)將鍋爐燃燒過程中的含氧量控制在一定范圍內(nèi),提前確定含氧量多少對飛灰含碳量的影響,而后將含氧量控制在合理范圍,使煤炭資源得到高效利用,以免出現(xiàn)燃燒不充分的情況。一般要在保證含氧量充足的同時將其控制在過量空氣系數(shù)的臨界值以內(nèi),防止過量燃燒造成排煙損失和資源浪費(fèi),影響火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。其次,還要正確認(rèn)識熱風(fēng)溫度對飛灰品質(zhì)的影響,因?yàn)槎叱收壤P(guān)系,在熱風(fēng)溫度越高時,飛灰中的含碳量越少,所以其品質(zhì)也可以得到保證。在實(shí)際調(diào)控?zé)犸L(fēng)溫度的過程中,也要考慮火電廠運(yùn)行中所用煤種的類型,將其作為重要的參考指標(biāo),若所用的煤種品質(zhì)較差,為促進(jìn)燃燒會加強(qiáng)通風(fēng),從而提高鍋爐內(nèi)部溫度,以防出現(xiàn)燃燒不充分導(dǎo)致飛灰中含碳量增加的問題[3]。
2.3提高煤種質(zhì)量,優(yōu)化煤種配置
火電廠運(yùn)行調(diào)整和鍋爐燃燒調(diào)整的過程中也需要正確認(rèn)識到煤種質(zhì)量及其配置對飛灰質(zhì)量的影響,如果選擇的燃煤品質(zhì)較差,或沒有根據(jù)發(fā)電需要進(jìn)行合理配置,都容易會出現(xiàn)飛灰中含碳量過高的問題。要想改善上述問題,首先,在購買燃煤的過程中需要對煤種質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控,將其作為選購中的重點(diǎn),在保證燃煤質(zhì)量的同時減少采購成本,以免質(zhì)量不達(dá)標(biāo)影響鍋爐燃燒效率,無法實(shí)現(xiàn)充分燃燒。從源頭上控制煤種質(zhì)量對提高火電廠鍋爐燃燒有效性有著積極影響。另外,還應(yīng)對選擇的煤種進(jìn)行合理配置,通常會根據(jù)所用燃燒器的特點(diǎn)和熱風(fēng)溫度的情況來調(diào)整不同煤種的用量,可以將劣質(zhì)煤種放在爐膛內(nèi)溫度較高的位置,使其更好地燃燒,品質(zhì)較高的煤種可以放在兩邊,讓不同煤種都能得到充分燃燒,減少飛灰含碳量[4-5]。
3降低飛灰含碳量的燃燒調(diào)整試驗(yàn)
3.1安裝空預(yù)器調(diào)整進(jìn)風(fēng)溫度
通過在鍋爐上加裝空預(yù)器的方式,可以提高進(jìn)風(fēng)溫度,降低排煙損失,以工業(yè)燃煤鍋爐為例,安裝空預(yù)器前后的灰樣分析如表1所示。安裝之后進(jìn)風(fēng)溫度明顯升高,煤炭的燃盡率提高,飛灰中的含碳量下降。溫度因素是關(guān)系到煤炭資源燃燒效率的重要因素,充分提高進(jìn)風(fēng)溫度能夠有效控制飛灰中的含碳量,所以火電廠運(yùn)行調(diào)整過程中,可以采用安裝空預(yù)器的方式調(diào)控進(jìn)風(fēng)口的溫度從而提高飛灰品質(zhì)。
3.2適當(dāng)調(diào)整鍋爐內(nèi)部含氧量
基于原有鍋爐運(yùn)行方式適當(dāng)調(diào)整燃燒過程中的送風(fēng)量,可以增加鍋爐內(nèi)部的含氧量,隨著含氧量的增加,飛灰中含碳量先降低后升高。若鍋爐內(nèi)部氧氣含量不足,則會影響煤炭資源燃燒,導(dǎo)致碳含量增加。如果內(nèi)部含氧量過高,則會造成內(nèi)部溫度下降,限制煤炭資源的充分燃燒。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),將鍋爐內(nèi)部煙氣中的含氧量控制在3%~4%以內(nèi),可獲得良好的燃燒效果。
3.3燃燒調(diào)整結(jié)果分析
火電廠運(yùn)行中根據(jù)實(shí)際需要在鍋爐上加裝空預(yù)器,同時適當(dāng)調(diào)整鍋爐燃燒期間內(nèi)部的含氧量,可提高煤炭資源的燃盡率,降低飛灰中的含碳量。而細(xì)化煤粉的粒度也可以讓煤炭資源得到充分燃燒,但是需要考慮到多方面因素的影響,實(shí)際操作過程中,要求火電廠工作人員定期檢查煤粉質(zhì)量,確定相關(guān)粒度系數(shù)是否滿足鍋爐燃燒要求標(biāo)準(zhǔn)。同時,根據(jù)不同燃燒負(fù)荷要求調(diào)整空氣過量系數(shù),適當(dāng)調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度,保證內(nèi)部氧含量充足,提高燃燒效率。
4結(jié)語
綜上所述,飛灰品質(zhì)是評價火電廠運(yùn)行情況和鍋爐燃燒效率的關(guān)鍵指標(biāo),是火電廠運(yùn)行調(diào)整過程中需要加強(qiáng)重視的內(nèi)容。如果飛灰的品質(zhì)比較差,則會污染周圍環(huán)境,還會造成煤炭資源浪費(fèi),無法保證火電廠的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。而火電廠運(yùn)行調(diào)整以及鍋爐燃燒調(diào)整階段涉及的許多要素都會對飛灰品質(zhì)的產(chǎn)生影響,要想提升鍋爐燃燒質(zhì)量和效率,應(yīng)調(diào)整鍋爐的燃燒模式,針對實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整與優(yōu)化,通過控制煤種質(zhì)量和熱風(fēng)溫度的方式來提高鍋爐燃燒效率,從而獲得高品質(zhì)飛灰,這對火電廠的穩(wěn)定、可持續(xù)運(yùn)營有著積極影響。
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