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[摘 要]在火电厂运行的过程中,锅炉燃烧能够为正常运行提供可靠的保障。但同时是在锅炉燃烧过程中释放出的大量一氧化碳、二氧化碳以及硫化物等会对大气环境造成污染,因而必须要对火电厂锅炉的燃烧进行优化。我国制定了一系列的标准和规定来对火电厂锅炉燃烧的污染物排放进行限制,火电厂也对锅炉燃烧进行了优化和改进。
[关键词]火电厂;锅炉燃烧;优化关键技术
中图分类号:TU639 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)14-0054-01
0引言
火电厂汽轮机组蒸汽动力的基础就是锅炉的运行,其对于火能到电能的转化起到了很关键的作用。只有锅炉内能够充分燃烧,才能尽可能地提高能源利用率,减少燃耗污染。由此可见,加大对火电厂锅炉燃烧优化技术的研究是非常重要的。
1 火电厂锅炉燃烧优化概述
火电厂中锅炉燃烧要对运行过程中的送风情况和燃料配送比进行科学合理的调整。只有这样才能使锅炉内的燃烧状况达到最佳状态,不合理的配送方式会造成煤炭的不完全燃烧,从而造成资源的浪费并且产生一氧化碳对空气造成污染。对锅炉内的优化调整主要是对锅炉内部压力、温度、蒸发量这三个因素进行控制,从而保证燃料的充分燃烧以及燃料输出的安全稳定,防止出现燃料结渣现象的发生,进而提高锅炉运行的可靠性,经济性,并且能够降低有害物质的排放,减轻对环境造成的破坏。
2 火电厂锅炉燃烧优化现状分析
时代在进步,科学在发展,在这种大背景下,火电厂也紧跟时代潮流,有了新的发展观念,越来越重视锅炉运行中污染物的排放。锅炉燃烧是污染物排放的主要源头,科技的进步为锅炉燃烧优化提供了必要的技术支撑,因而火电厂可以充分利用现代科学技术实现锅炉燃烧优化目的。现代科技的应用可以显著提高火电厂运行的自动化水平,为锅炉燃烧的优化提供技术、设备条件。现代检测技术和设备可以对火电厂锅炉燃烧相关设备的运行状况进行监控,还可以分析锅炉燃烧的环境参数,为技术人员锅炉燃烧参数的调整提供依据。计算机数据库和DCS控制系统的应用可以将火电厂中各类设备的参数设置、检修状况以及实时运行情况的相关数据信息收集起来,提高了火电厂运行管理的效率和质量。现代科技在火电厂的应用有效提高了发电机组运行的稳定性和火电厂的工作效率,通过设备的控制和管理决策信息的提供促进了有害物质排放量的降低,为锅炉的优化创造了可能性。
3 火电厂锅炉燃烧优化关键技术分析
3.1 通过试验优化锅炉燃烧
要想有效的提高锅炉的燃烧效率,可以通过试验的方法,这样可以得到更为精确的风煤比例。通常在试验中,先进行设置锅炉的最佳燃烧参数,然后根据有关参数制定最佳的计算机控制曲线。这样在锅炉燃烧的过程中就可以通过控制曲线进一步加强对锅炉燃烧的指导。这种试验式的优化方式需要消耗大量的人力、物力,只有在新机组试行时才会选择这种方式。例如某火电厂的燃烧锅炉为四角切圆燃烧、亚临界、中间再热、自然循环汽包炉。为了提高锅炉燃烧效率,针对锅炉各系统进行试验分析。如在制粉系统方面,对给粉机转速、分离器挡板位置、煤粉细度(R0,15)、最小偏差、最大偏差、最小速度、最大速度进行了测试和监控,得出了试验结论:在同一给粉机转速下,给粉量是不同的。试验期间,曾多次出现一次风管道堵塞。管道堵塞的原因部分是一次风速太低、粉量大和一次风直管段太长。而后为了确定每个参数值,又进行了详细的试验。比如为了确定煤粉细度和优化磨煤机的运行,在不同磨煤机的分离器后安装了煤粉取样测点。最后进行数据分析、总结得出了:对于挥发份为33%的原煤,其大于90um(干式排渣炉)的煤粉细度平均为25%,对应的分离器挡板开度为55度的最后结果。而后以同样的思想确定了其它参数,最终确定了制粉系统的最终参数,并确定了整个锅炉燃烧的参数。显然,通过试验的方式确定参数更准确。但是过程比较复杂,操作也比较繁琐。
3.2 锅炉燃烧建模优化技术
用建模技术要以火电厂锅炉燃烧的理论为主要依据,进而优化锅炉的燃烧状态,提升煤炭的燃烧质量,减少污染物的排放量。技术人员可以将数值模拟的理论与锅炉燃烧的理论相结合,从而为锅炉燃烧优化提供科学的指导。该过程中燃烧理论是优化的基础,相关技术人员要对各机器设备的参数以及现场工况进行收集和整理,根据火电厂实际工作需求调整燃烧参数,确定最佳的技术方案,以达到锅炉燃烧优化的目的。在實际的运用过程中,工况建模需要耗费大量的时间,计算工程量较大,运算过程也比较复杂,技术人员需要掌握锅炉燃烧机理以及建模相关的理论知识,因而并不是适用于所有的火电厂锅炉燃烧工况,目前该技术仅在高仿真研究和离线分析中应用较多。
3.3采用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化
火焰检测技术在以前的火电厂运行是很常见的。该技术的应用可以通过对火焰情况的检测避免点火不当问题对锅炉的运行工况产生不良影响,避免锅炉在低负荷状态下长期运行带来的爆炸等安全事故,提高锅炉火焰控制的成效。在锅炉燃烧的优化中,也可以利用火焰检测技术配合安全检测技术,确保火电厂锅炉炉膛的安全性,从而促进锅炉燃烧性能的提高和燃烧优化目的的实现。目前常用的锅炉燃烧火焰检测技术包括图像式火检技术和数字式火检技术两类,根据火电厂实际运行需求的不同可以采取相应的检测技术。受到技术水平的限制,目前火电厂锅炉炉膛的安全监视技术还存在一些不足,随着科技的发展这些技术中的欠缺将得到解决,从而在火电厂锅炉燃烧优化中发挥更大的作用。
3.4基于燃烧设备设计改造的燃烧优化技术
对于锅炉的优化设计,可以通过对燃烧设备进行改造来实现,其中燃烧器的优化能在一定程度上有效改善锅炉的工作效率。燃烧设备设计改造的燃烧优化技术是基于燃烧理论基础,在具体的改进过程中需要考虑的因素很多,其中包括燃料的种类、制粉系统可能产生的影响以及相应的应对措施。对燃烧设备进行优化可以在一定程度上使燃料燃烧的更加充分,这样既节约了燃料,又减少了结渣现象的发生,还能在一定程度上减少对空气的污染,使锅炉性能得到提升。
3.5利用检测技术促进锅炉燃烧优化
火电厂锅炉燃烧参数的监控可以利用现代的检测技术,其中包括锅炉排放烟气飞灰的含量、煤炭燃烧后煤粉浓度、烟气含氧量等。并且,可以利用计算机绘制相应参数的变化曲线以及相互之间的关系图像,为锅炉燃烧的改进优化提供数据依据,促进火电厂节能减排目标的实现。此外,锅炉炉膛火焰指标的分析也可以借助检测技术来进行,对燃烧原料煤炭的成分以及燃烧排放物的相关情况进行检测分析,促进锅炉燃烧经济性的提高。目前我国火电厂都有相应的测量仪器的配置,但是一些火电厂采用的测量装置较为老旧,检测精确度不高,火电厂可以引进新型检测仪器提高测量的精度,从而提升锅炉燃烧优化成效。
结语
综上所述,锅炉燃烧优化能够有效的实现火电厂运行现代化和发展可持续化。针对当前社会电力需求不断提高的现状,火电厂要提高发电效率,贯彻绿色发展的理念,优化锅炉燃烧工艺,降低污染物的排放量,借鉴锅炉燃烧成功优化的案例,在满足社会电力需求的同时践行生态发展理念。
参考文献
[1]金向农.大型电站锅炉制造企业基于项目风险规避的滚动年度排产计划方法的研究[J].锅炉技术,2017(3):75-80.
[2]蔡泓铭.660MW超超临界锅炉燃烧器改造及优化调整研究[J].华电技术,2017(6):37-40.
[3]熊良成.浅谈火力发电厂煤炭掺烧后锅炉燃烧优化调整[J].中国新技术新产品,2011(24):119-120.
[4]赵鹏.火电厂锅炉燃烧优化研究[J].能源与节能,2015(12):111-112.
[关键词]火电厂;锅炉燃烧;优化关键技术
中图分类号:TU639 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)14-0054-01
0引言
火电厂汽轮机组蒸汽动力的基础就是锅炉的运行,其对于火能到电能的转化起到了很关键的作用。只有锅炉内能够充分燃烧,才能尽可能地提高能源利用率,减少燃耗污染。由此可见,加大对火电厂锅炉燃烧优化技术的研究是非常重要的。
1 火电厂锅炉燃烧优化概述
火电厂中锅炉燃烧要对运行过程中的送风情况和燃料配送比进行科学合理的调整。只有这样才能使锅炉内的燃烧状况达到最佳状态,不合理的配送方式会造成煤炭的不完全燃烧,从而造成资源的浪费并且产生一氧化碳对空气造成污染。对锅炉内的优化调整主要是对锅炉内部压力、温度、蒸发量这三个因素进行控制,从而保证燃料的充分燃烧以及燃料输出的安全稳定,防止出现燃料结渣现象的发生,进而提高锅炉运行的可靠性,经济性,并且能够降低有害物质的排放,减轻对环境造成的破坏。
2 火电厂锅炉燃烧优化现状分析
时代在进步,科学在发展,在这种大背景下,火电厂也紧跟时代潮流,有了新的发展观念,越来越重视锅炉运行中污染物的排放。锅炉燃烧是污染物排放的主要源头,科技的进步为锅炉燃烧优化提供了必要的技术支撑,因而火电厂可以充分利用现代科学技术实现锅炉燃烧优化目的。现代科技的应用可以显著提高火电厂运行的自动化水平,为锅炉燃烧的优化提供技术、设备条件。现代检测技术和设备可以对火电厂锅炉燃烧相关设备的运行状况进行监控,还可以分析锅炉燃烧的环境参数,为技术人员锅炉燃烧参数的调整提供依据。计算机数据库和DCS控制系统的应用可以将火电厂中各类设备的参数设置、检修状况以及实时运行情况的相关数据信息收集起来,提高了火电厂运行管理的效率和质量。现代科技在火电厂的应用有效提高了发电机组运行的稳定性和火电厂的工作效率,通过设备的控制和管理决策信息的提供促进了有害物质排放量的降低,为锅炉的优化创造了可能性。
3 火电厂锅炉燃烧优化关键技术分析
3.1 通过试验优化锅炉燃烧
要想有效的提高锅炉的燃烧效率,可以通过试验的方法,这样可以得到更为精确的风煤比例。通常在试验中,先进行设置锅炉的最佳燃烧参数,然后根据有关参数制定最佳的计算机控制曲线。这样在锅炉燃烧的过程中就可以通过控制曲线进一步加强对锅炉燃烧的指导。这种试验式的优化方式需要消耗大量的人力、物力,只有在新机组试行时才会选择这种方式。例如某火电厂的燃烧锅炉为四角切圆燃烧、亚临界、中间再热、自然循环汽包炉。为了提高锅炉燃烧效率,针对锅炉各系统进行试验分析。如在制粉系统方面,对给粉机转速、分离器挡板位置、煤粉细度(R0,15)、最小偏差、最大偏差、最小速度、最大速度进行了测试和监控,得出了试验结论:在同一给粉机转速下,给粉量是不同的。试验期间,曾多次出现一次风管道堵塞。管道堵塞的原因部分是一次风速太低、粉量大和一次风直管段太长。而后为了确定每个参数值,又进行了详细的试验。比如为了确定煤粉细度和优化磨煤机的运行,在不同磨煤机的分离器后安装了煤粉取样测点。最后进行数据分析、总结得出了:对于挥发份为33%的原煤,其大于90um(干式排渣炉)的煤粉细度平均为25%,对应的分离器挡板开度为55度的最后结果。而后以同样的思想确定了其它参数,最终确定了制粉系统的最终参数,并确定了整个锅炉燃烧的参数。显然,通过试验的方式确定参数更准确。但是过程比较复杂,操作也比较繁琐。
3.2 锅炉燃烧建模优化技术
用建模技术要以火电厂锅炉燃烧的理论为主要依据,进而优化锅炉的燃烧状态,提升煤炭的燃烧质量,减少污染物的排放量。技术人员可以将数值模拟的理论与锅炉燃烧的理论相结合,从而为锅炉燃烧优化提供科学的指导。该过程中燃烧理论是优化的基础,相关技术人员要对各机器设备的参数以及现场工况进行收集和整理,根据火电厂实际工作需求调整燃烧参数,确定最佳的技术方案,以达到锅炉燃烧优化的目的。在實际的运用过程中,工况建模需要耗费大量的时间,计算工程量较大,运算过程也比较复杂,技术人员需要掌握锅炉燃烧机理以及建模相关的理论知识,因而并不是适用于所有的火电厂锅炉燃烧工况,目前该技术仅在高仿真研究和离线分析中应用较多。
3.3采用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化
火焰检测技术在以前的火电厂运行是很常见的。该技术的应用可以通过对火焰情况的检测避免点火不当问题对锅炉的运行工况产生不良影响,避免锅炉在低负荷状态下长期运行带来的爆炸等安全事故,提高锅炉火焰控制的成效。在锅炉燃烧的优化中,也可以利用火焰检测技术配合安全检测技术,确保火电厂锅炉炉膛的安全性,从而促进锅炉燃烧性能的提高和燃烧优化目的的实现。目前常用的锅炉燃烧火焰检测技术包括图像式火检技术和数字式火检技术两类,根据火电厂实际运行需求的不同可以采取相应的检测技术。受到技术水平的限制,目前火电厂锅炉炉膛的安全监视技术还存在一些不足,随着科技的发展这些技术中的欠缺将得到解决,从而在火电厂锅炉燃烧优化中发挥更大的作用。
3.4基于燃烧设备设计改造的燃烧优化技术
对于锅炉的优化设计,可以通过对燃烧设备进行改造来实现,其中燃烧器的优化能在一定程度上有效改善锅炉的工作效率。燃烧设备设计改造的燃烧优化技术是基于燃烧理论基础,在具体的改进过程中需要考虑的因素很多,其中包括燃料的种类、制粉系统可能产生的影响以及相应的应对措施。对燃烧设备进行优化可以在一定程度上使燃料燃烧的更加充分,这样既节约了燃料,又减少了结渣现象的发生,还能在一定程度上减少对空气的污染,使锅炉性能得到提升。
3.5利用检测技术促进锅炉燃烧优化
火电厂锅炉燃烧参数的监控可以利用现代的检测技术,其中包括锅炉排放烟气飞灰的含量、煤炭燃烧后煤粉浓度、烟气含氧量等。并且,可以利用计算机绘制相应参数的变化曲线以及相互之间的关系图像,为锅炉燃烧的改进优化提供数据依据,促进火电厂节能减排目标的实现。此外,锅炉炉膛火焰指标的分析也可以借助检测技术来进行,对燃烧原料煤炭的成分以及燃烧排放物的相关情况进行检测分析,促进锅炉燃烧经济性的提高。目前我国火电厂都有相应的测量仪器的配置,但是一些火电厂采用的测量装置较为老旧,检测精确度不高,火电厂可以引进新型检测仪器提高测量的精度,从而提升锅炉燃烧优化成效。
结语
综上所述,锅炉燃烧优化能够有效的实现火电厂运行现代化和发展可持续化。针对当前社会电力需求不断提高的现状,火电厂要提高发电效率,贯彻绿色发展的理念,优化锅炉燃烧工艺,降低污染物的排放量,借鉴锅炉燃烧成功优化的案例,在满足社会电力需求的同时践行生态发展理念。
参考文献
[1]金向农.大型电站锅炉制造企业基于项目风险规避的滚动年度排产计划方法的研究[J].锅炉技术,2017(3):75-80.
[2]蔡泓铭.660MW超超临界锅炉燃烧器改造及优化调整研究[J].华电技术,2017(6):37-40.
[3]熊良成.浅谈火力发电厂煤炭掺烧后锅炉燃烧优化调整[J].中国新技术新产品,2011(24):119-120.
[4]赵鹏.火电厂锅炉燃烧优化研究[J].能源与节能,2015(12):111-112.