电厂锅炉燃烧调整技术的发展与应用

电厂锅炉燃烧调整技术的发展与应用

Summary：火电厂作为电力供给的主要单位，约占总发电量的70%作用，依然占据着主导地位。然而火电厂在发电时会出现大量飞灰，飞灰中含碳量越高，表示煤炭利用率越低，不仅影响火电厂的经济效益，还给生态环境带来影响，所以火电厂需要做好相应的运行调整工作，有效地控制飞灰品质。Keys：电厂锅炉燃烧调整：TM621.2

：A引言火力发电系统的核心工艺为:在锅炉内煤粉燃烧产生蒸汽，进一步驱动蒸汽轮机，实现电能的生产。锅炉燃烧系统是发电站的核心系统，是提高锅炉系统的燃烧效率，提升火力发电系统整体效益和节能的重要途径。传统燃烧系统中，在燃烧室内引燃通过给煤系统喷入煤粉和压缩空气的混合物，驱动四管(水冷壁、过热器、再热器和省煤器)循环系统实现对蒸汽压力、循环水温度的控制，是锅炉燃烧系统的核心功能。1减小飞灰碳含量的作用1.1提高发电效率一般而言，如果飞灰碳含量越小，则表示燃烧率越大，与此同时发电效率也越大，对飞灰碳含量进行检测的实质是检测锅炉燃烧率。采取技术调整的方式，可以有效减小飞灰的碳含量，提高锅炉的燃烧效率，确保发电效率得到有力提升。1.2保护环境当代社会非常重视环保问题，国家对于工业生产等方面都制定了相应的环保指标，因此企业在运行中需要秉承环保原则。就火电厂而言，飞灰品质的碳含量是很重要的环保指标，碳含量越低表明燃烧率越大，排放的有害物质越少；相反，碳含量大表明排放了很多的有害气体。1.3保障经济效益飞灰品质还反映了经济价值。火电厂的发电成本主要是燃煤，节约燃煤可以在很大程度上提升火电厂的经济效益，而飞灰品质恰好能够体现燃煤效率。若火电厂飞灰品质不符合标准规范，表明给环境带来了污，不但会引起行政处罚，还会提高员工职业病的概率，导致火电厂经济效益产生巨大损失。因此，强化对于飞灰质量的掌控，有利于保障火电厂的经济效益。2锅炉燃烧系统的构成锅炉燃烧系统主要由2个组成部分，一是压气循环系统，负责将煤粉与压缩空气混合后送入燃烧室进行燃烧，进而将烟气排出燃烧系统;二是水蒸气循环系统，将低温水经过省煤器泵入炉壁进行加热形成蒸汽，再通过过热器、再热器系统，使蒸汽的温度和压力达到炉外系统的做功需求。温度与压力是锅炉燃烧系统的主要采集数据参数，同时通过采集压气循环系统中的气体分压，确定燃烧程度。锅炉燃烧系统的数据采集任务包括监测四管的多点温度、压力、燃烧室的温度分布，监测四管的压风循环进出口气体温度及压力，监测尾气输出端尾气成分。数据反馈任务包括:压气系统压力控制所需的风门控制策略，主鼓风机控制策略、尾气负压控制策略等，以及低温水回流泵的控制策略、水蒸气循环系统中各电控阀门的控制策略等。3提高飞灰品质、降低飞灰含碳量的措施3.1调整火电厂的运行火电厂运行调整需要根据燃烧器来进行选择，依据火电厂选择的煤种选择燃烧器，同时火电厂所选择的煤炭类型也决定了该使用什么样的磨煤机，根据火电厂的实际运行状况来搭配处理是最优选择。如果火电厂在发电的过程中，燃烧器出现问题就需要立刻进行调整，通过提升火电厂燃煤的燃烧效率来提升飞灰质量，飞灰的含碳量是动态变化的。如果在检测的过程中发现煤炭质量不合格或是燃煤机器都不合格的话，就需要立刻进行处理，只有确保火电厂的煤炭质量适配相应的燃烧器，才能够进行后续处理。3.2对煤种质量和配置进行优化如果火电厂在运行过程中，锅炉内煤的燃烧质量达不到标准要求，就会影响到飞灰品质。煤炭的质量必须加强控制，以提升燃烧过程中所产生飞灰的质量。购买燃煤的时要严格控制购买流程，对于煤炭的购买配置等多项内容需要精确规划，要以煤炭质量为基准，确保进入火电厂的煤炭质量符合标准要求。对于不同煤种的合理搭配也需要强化管理，根据火电厂锅炉的实际运行特点来进行判断，如果锅炉两边的温度较低而中间温度较高，就需要重新配置煤种。特别是部分厂家，如果采用的煤炭质量较差，无法保证充分燃烧，就需要将质量较差的煤炭放置在锅炉的中间部位，这样能够使一些质量较差的煤炭也得到充分燃烧。3.3对锅炉燃烧进行调整对于火电厂的锅炉燃烧运行，运行方式的调整需要从含氧量和热风温度的控制等多方面进行把控。根据含氧量来控制飞灰品质，主要是将含氧量控制在适合的范围内，使其能够充分燃烧：如果含氧量不足，会导致锅炉内的煤炭无法充分燃烧，产生的飞灰质量下降，其中的含碳量较高，影响火电厂周围的环境；如果含氧量过高的话，会使排烟的损失加大，导致火电厂的经济效益受到影响，必须重视对于含氧量的全面控制。在实际的工作过程中，工作人员需要把控热风温度，而热风温度需要根据锅炉内煤的实际状况进行控制，如果锅炉内的煤质量较差，可以采取加强锅炉通风的方法增强热风的温度，以保证锅炉内的煤充分燃烧，而且飞灰的品质也较高[1]。4燃烧调整策略优化4.1燃烧调整策略优化的内容4.1.1

锅炉燃烧系统简单介绍锅炉燃烧器及其配风采用的是分级分段、强化燃烧、可有效降低氮氧化物生成的技术，同时具备防止炉内结渣、高温腐蚀和降低炉膛出口烟温偏差的作用；主风箱设有六层强化着火煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风(周界风)。在每相邻两层煤粉喷嘴之间布置有一层辅助风喷嘴，其中包括上下两只偏置的DAP喷嘴，一只直吹风喷嘴。在主风箱上部设有两层端部风(UAP-Ⅰ和UAP-Ⅱ)喷嘴，在主风箱下部设有一层端部风FF层风喷嘴(当F层停运后则由EF层风喷嘴来充当最下层端部风)，下层端部风喷嘴可以提高火焰底端的含氧量，防止螺旋水冷壁结焦，同时托住火焰，降低锅炉的底渣含碳量。在主风箱上部布置六层分离燃尽风(三层低位燃尽风BAGP、三层高位燃尽风UAGP)燃烧器，其切园方向与火焰相反，可以消除火焰上部的残余旋转、降低A，B两侧水平烟道内的热偏差，同时控制氮氧化物的生成量；实际应用中，关小UAP-Ⅰ和UAP-Ⅱ以及分离燃尽风可以有效降低炉内的还原性氛围，降低炉膛温度，防止结渣[2]。4.1.2优化前二次风门的控制策略优化前锅炉燃烧调整对于二次风门的控制策略如下：煤层正常运行时，周界风、偏置风风门的开度与本层给煤机的转速成函数关系，停运时开度是锅炉总空气流量的函数。观察发现当上下两层制粉系统(A，F层)停运后，后墙水冷壁垂直管段靠近3号角区域的管壁温度极易升高，且对比A，B两面墙的垂直管段发现B侧墙垂直管段靠近3号角区域的管壁温度偏高，而四面墙的螺旋水冷壁的管壁温度相差很小；同时结合A，B两面炉墙的第2组吹灰器(位于低位燃尽风与高位燃尽风之间)当中有数个长期处于故障状态，对炉内四角切圆的火焰进行三维建模，推断出炉墙第2组吹灰器所在水平切面的火焰存在向右和向后两个方向的倾斜，以致于后墙水冷壁垂直管44，50号，B侧墙水冷壁垂直管238，218号温度偏高，甚至出现超过允许值的情况[3]。结束语对于火电厂的日常运行，飞灰品质是评价火电厂锅炉燃烧效率的标准，也是提升火电厂运行环境的重要内容。火电厂锅炉在燃烧的过程中，煤粉和热风温度等多项因素，都会影响飞灰的品质。为了提升火电厂锅炉的燃烧质量，必须加强锅炉燃烧模式的调整来提升燃烧中飞灰的质量，通过这种方式增强锅炉燃烧效率，提升整个火电厂的经济效益。Reference：[1]徐志明.电厂锅炉燃烧调整技术的发展与应用[J].山东工业技术,2019(