1、 发电厂锅炉燃烧调节优化措施探讨 摘要:发电厂锅炉燃烧效率关乎我国能源战略的发展。随着自动控制技术的引入,现代发电厂锅炉的送风量和送粉量实现优化配置,提高发电厂锅炉的燃烧效率从而实现成本优化和减少碳排放。因此,如何实现发电厂锅炉燃烧的最优控制,具有重要的研究价值。发电厂锅炉是一种复杂的参数时变非线性系统,同时受到燃煤品质等众多外部因素的影响,导致控制技术很难实现发电厂锅炉燃烧过程的实时最优控制。本文对发电厂锅炉燃烧调节优化措施进行探讨。关键词:发电厂;锅炉;燃烧调节;优化措施1发电厂锅炉燃烧的原理和发电过程煤炭材料在发生燃烧的时候,在煤炭这种材料里面,它是由碳,氢等成分,以及杂质组分,在和氧气
2、发生反应后,进而组成了温度非常高的烟气,这些烟气对带有大量的热能。这些烟气在运行中,其会沿着发电厂的锅炉内部来运动,先经过锅炉的内部,然后是水冷壁部分,再到锅炉的屏式过热器部分,紧接着是锅炉温度过高的热器部分,还要经过锅炉的再热器部分。与此同时,高温烟气还会和这些受热面进行紧密的接触,依据热量的传递原理,这些高温的烟气和这些锅炉部分的内部工作部件,就会产生热量的互相传递,进而这些高温的烟气,就会把其里面的大量热能,传递到锅炉的内部。锅炉内部所正在工作的部件,在经过烟气的连续高温加热,以及辐射换热、对流换热等,从而发生变化并生成拥有着一定压力以及温度的水蒸汽。然后发生相变反应,进而变成水蒸汽成分
3、,在流进到发电厂的汽轮机时,经过汽轮机进汽喷嘴时,水蒸汽的热能转化成动能,推动汽轮机转动,从而这些水蒸气就会把从烟气里面所吸收的热量,传递给汽轮机部分,而水蒸气里面所含的热能,进而转化成了汽轮机的机械能。汽轮机与发电机以大轴连接,汽轮机带动发电机转动,从而就将汽轮机的机械能转化成为了发电机的电能。以上为发电厂锅炉为汽轮机以及发电机提供动力资源的工作步骤。2对发电厂锅炉燃烧调节的主要目的发电厂锅炉内燃烧过程的好坏,不仅仅直接关系到锅炉的生产能力和生产过程的可靠性,而且在很大程度上决定了锅炉运行的经济性。对发电厂锅炉进行燃烧调节的主要目的是:在满足外界电负荷需要的蒸汽量和合格的蒸汽品质的基础上,保
4、证锅炉运行的安全性和经济型,其主要体现在:首先保证稳定的气压、气温和蒸发量;其次,着火稳定、燃烧完全,火烟均匀充满炉膛,不结渣,不烧损燃烧器和水冷壁、过热器不超温等;最后使得机组内运行保持最高的经济效益,最大的减少了燃烧污染排放。在发电厂锅炉燃烧过程的稳定性直接关系到锅炉运行的可靠性。例如燃烧过程不稳定将会引起蒸汽参数的波动;炉内稳定过低或者是一、二次风配合不恰当将会影响燃料的着火和正常燃烧,这是造成锅炉灭火的主要原因;炉膛温度过高或者是火焰中心偏斜将会引起水冷壁现象,炉膛出口受热结渣并且可能增大过热器的热偏差,造成局部管壁温度超出正常值。发电厂锅炉燃烧过程的经济性要求要保持合理的煤粉和风的紧
5、密配合,一、二次风配合和送引配合,此外还要求保持适当的高的炉膛温度。合理有效的煤粉和风的配合就是要保持最佳的过量空气系数;合理的一、二次风配合就是要保证着火迅速、燃烧完全;合理的送引风配合就是要保持合理的炉膛负压、减少漏风。在锅炉内的燃烧工况有所改变时,以上的这些合理配合比例如果调节恰当,就可以减少燃烧损失,提高锅炉的效率。3发电厂锅炉燃烧调节优化措施3.1锅炉燃烧技术的优化和燃烧器的设计在锅炉的燃烧技术方面,因为我国煤炭的质量比较差,而且就我国目前而言,有五分之一以上的大型电站,它们的锅炉原理都是非常完全燃烧的煤种,所以在实际应用中,一定要大力发展适合我国,而且是无烟煤的燃料,而那种难以燃烧
6、的煤型,在以后的发展中是不提倡的。因为我国的电网铺设面非常大,为了适应日益增多的需求,现在要把锅炉机组燃煤的稳定性解决好,这就要求在以后,还要继续大量发展稳定的燃煤技术。燃烧技术的洁净煤技术对保证有效的电厂发电也同样是非常重要的,所以应该大力发展这种清洁的动力,低污染燃烧,还有烟气净化技术。从整体上来说,还是要加强这几个方面的技术,这些技术的运用,可以有效解决环境污染的问题,而且一些煤质较差的煤种也可以在先进的燃烧器里面充分的燃烧。3.2调节燃料量在发电厂锅炉燃烧调节的过程中,燃料量调节是其中极为主要的内容,其调节的方式主要取决于燃料的种类以及燃烧设备的种类。当炉内的负荷增加,就必须要增加进入
7、锅炉内的燃料量以及风量;当炉内的负荷减小,也必须要减少进入炉内的风量和燃料量。关于燃料量的调节可从两种情况分析:其一,当炉内的负荷变化不大时,燃料量的调节可通过调整制粉系统的出力实现;其二,当炉内的负荷变化较大时,燃料量的调节则需要经过制粉系统的启停来实现。在制粉系统的启动时,必须要及时调节炉膛以及一、二次风的压力,同时还要控制好制粉系统的出力,确保燃烧过程的稳定性,预防负荷骤变现象的出现。燃油系统必须要处于备用状态,做好油枪的检查工作,若发现异常,要及时的进行修正。在磨煤机的运行过程中,其通风量要控制在合理的范围内。若通风量过小,就会引起一次风速降低而着火过早,严重情况下会导致燃烧器的喷嘴被
8、烧毁、磨煤机满煤以及一次风管堵塞;若通风量过大,会导致煤粉细度增加,着火也会被推迟,进而引发燃烧不稳的现象,加剧了风管的磨损。在制粉系统的切换过程中,必须要先启动备用系统,再停运需检修的系统,切忌先停运正在使用的制粉系统,再启用备用系统;在磨煤机停运的过程中,需要先关闭给煤机的入口挡板,确保给煤机走空后再停止,并将磨煤机内部以及一次风管内的煤粉全部吹空;关于燃烧器的停运,需注意的是在停运之后,还必须要保持一段时间的风冷却,防止喷口被烧毁。3.3利用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化传统火电厂发电运行中,主要是通过火焰检测技术对于火电厂锅炉燃烧情况进行监测,以对于锅炉燃烧运行中由于点火不当或者是处于长
9、时间低负荷运行状况下的锅炉炉膛爆炸问题进行避免和控制。应用火焰检测技术实现火电厂锅炉燃烧优化,也是锅炉炉膛安全监测技术的重要组成部分。近年来,随着科学技术的发展,国内外的炉膛火焰检测技术都取得了重大的发展成果,尤其是火焰图像处理技术更是取得了长足的进步。现阶段,锅炉燃烧运行优化中,应用比较广泛的火检技术主要是数字式火检技术以及图像式火检技术,虽然很多电厂主要把火检技术应用在炉膛的安全监视上,但是还存在非常多的问题,不过随着研究的深入以及科学技术的进一步发展,这类技术必将取得更好的成果,在燃烧优化上将会有更好的前景锅炉燃烧优化技术的发展方向以及前景。结束语:发电厂锅炉燃烧调整的好与坏直接影响着整个机组和发电厂的经济效益、安全性和可靠性。随着我国发电厂的规模不断扩大和承担的任务不断增加,加大对锅炉燃烧进行调节,是减少损失、增加发电量的有效途径,也是实现发电厂经济效益、安全性和可靠性有效统一的最佳选择。参考文献:1范细强.发电厂锅炉的燃烧调节问题与处理方式J.科技创新与应用.2015(26)2李振全,尹艳山.我国电站锅炉热力计算方法应用的现状J.锅炉技术,2014(3)3李键.火力发电厂锅炉优化运行措施研究J.应用能源技术,2017,(02) -全文完-