电厂锅炉燃烧运行优化策略探究

电厂锅炉燃烧运行优化策略探究

胡杰

大唐新疆吉木萨尔五彩湾北一发电有限公司 新疆维吾尔自治区 831100

摘要：我国国民经济发展对于电能的需求不断增大，燃煤电厂作为主要的电能供应体，通过对锅炉燃烧调节优化一方面能够显著提升一次化石能源的利用效率，另一方面减少燃料消耗可减少烟气污染物对生态环境的破坏。本文就发电厂锅炉燃烧优化进行分析，对锅炉燃烧调节优化措施进行了研究，为锅炉安全经济运行提供参考。

关键词：火电厂；锅炉；燃烧调节；优化措施

引言

目前我国燃煤电厂参数不断发展提高，作为主要设备的锅炉其重要性毋庸置疑，如果锅炉运行中发生了燃烧状态不佳的问题，就会影响锅炉生产能力，甚至会影响锅炉本身的运行安全，对于锅炉生产的经济性优化也非常不利。在实际运行中需要对锅炉燃烧情况全面关注，并积极采取措施对其燃烧状态进行调节及优化，有效保证锅炉运行经济效益以及锅炉运行的安全性。

1、电厂锅炉燃烧运行中的问题

在电厂锅炉燃烧运行中，由于运行环境的复杂性，在运行中存在诸多问题，导致燃烧效率不高，节能降耗不明显。从实际来看，电厂锅炉燃烧运行中燃料调控不合理、运行不稳定等问题，在燃烧运行中表现的比较突出。因此，具体而言，电厂锅炉燃烧运行主要存在以下几个方面问题：

1.1环境条件影响，存在煤粉分配不均

在电厂锅炉的燃烧运行中，由于环境条件影响，导致锅炉燃烧器存在煤粉分配不均等情况，影响到锅炉燃烧运行效率。在锅炉燃烧中，风速偏差直接影响到煤粉浓度偏差。如，当风速偏差20m/s以上时，则煤粉浓度偏差可以达到20%因此，在锅炉运行中，风量分布不均，导致了煤粉分配不均，这就出现了锅炉燃烧不平衡，影响燃烧热效率。在节煤降耗的条件之下，锅炉燃烧器煤粉分配不均问题比较常见，这是锅炉运行中风控系统的设计不足，需要对燃烧送风量进行调整，满足锅炉燃烧的运行需求，避免煤粉分配不均。

1.2测量手段欠缺，风、粉、灰测量不到位

对风、粉、灰的测量，是有效控制锅炉燃烧运行的重要基础。但是，在锅炉燃烧运行中，由于在线测量系统缺陷，对飞灰中的含碳量无法实现在线测量，难以获得实时测量数据。此外，由于设备运行环境复杂，测量设备对煤粉浓度、流速的测量数据不准确，存在较大的波动性，导致测量结果不可靠，同时也极易造成传感器等设备受到损坏。因此，构建完善的测量体系，有助于更好地监控锅炉燃烧运行效率。

1.3运行稳定性不足，影响锅炉运行效率

锅炉在燃烧运行中，会基于燃料量、负荷改变等因素，在运行中存在不稳定因素，进而导致运行效率发生改变。锅炉燃烧运行是一个复杂过程，其中受到诸多因素影响，特别是煤炭质量欠佳、送风量不稳定等，都会造成锅炉燃烧不稳定，导致锅炉燃烧热效率不足，难以达到节煤降耗目的。

2、锅炉进行燃烧调节及优化的措施

2.1对锅炉燃烧中煤粉细度进行科学调节

由于煤粉细度可以对锅炉内燃料燃烧的情况形成一定的影响，因此煤粉细度是当前锅炉燃烧中低氮燃烧技术的重要控制内容，特别是在空气分级燃烧控制技术环境下，这一控制措施的实际作用更高，在实际锅炉生产中，煤粉细度越高，其表现的挥发能力也就越高，煤粉颗粒也就能够与空气进行更加全面的接触，这样就能够有效提升燃尽率，保证炉内温度的升高效果，而如果煤粉细度优化，颗粒面积增加，焦炭材料可以对氮氧化物形成还原效应，这样就能够降低氮元素生成氮氧化物的比例，进而控制氮氧化物的排放量，这样结合空气分级控制技术就能够保证锅炉低氮燃烧控制的效果。

2.2针对锅炉运行风量进行调节

在对锅炉调节操作过程中，最为关键的是对风量进行调节，在具体操作时要针对燃烧量的变化情况来调节风量，一方面要调节炉内过剩空气系数，提升煤粉颗粒燃尽率尽可能对未充分燃烧带来的损失控制在最低水平，同时尽量减少通风量的增加，降低锅炉出口烟气温度、烟气量，实现锅炉燃烧经济效益的最大化。过剩空气系数过大，一方面造成排烟热损失增加，另一方面增加风机出力，辅机耗电率升高不利于节能，同时烟气流速过大会加剧受热面磨损，锅炉设备的安全性降低，对于锅炉设备运行稳定性有一定影响，一般地，根据运行经验锅炉出口过量空气系数控制1.15~1.2较为合理。

2.3调整锅炉燃料量控制

在锅炉燃烧运行中，燃料量的控制调整是关键，直接关系到锅炉的燃烧效率。首先，在锅炉燃烧运行中，需要基于机组的负荷变化，调整锅炉炉膛的给煤量，以满足机组燃烧运行的需求。在燃料量控制系统中，应基于一次送风量的改变情况，合理控制煤粉使用量，在负荷响应中，快速通过燃料量的有效控制，提高锅炉燃烧的燃烧效率；其次，在系统优化中，设定给煤量监测点，通过实时煤量监测，实现监测数据及时反馈，便于运行控制系统针对运行状态，对煤量需求进行预测，提高锅炉燃料量的有效控制。

2.4针对锅炉配风方式进行调节

锅炉采用倒三角配风方式时，会提升锅炉火焰中心位置，相应的蒸发换热面吸热量减少，对流换热面吸热量增加，可用于调节蒸汽参数不足问题，相应的锅炉烟气在炉膛停留时间变少，煤粉颗粒燃尽率降低。锅炉采用正三角配风方式时，火焰中心位置下移，可提高锅炉蒸发量，蒸汽品质会降低，可调节优化过、再热器超温、减温水流量大等问题。锅炉采用束腰型配风方式，可有效降低火焰中心热负荷强度，对NOx生成产生抑制影响，降低水冷壁结焦风险。锅炉采用腰鼓型配风，可增加火焰中心热负荷集中度，有利于提高燃烧稳定性、燃尽性。锅炉实际运行中需要根据实际需求采用不同的配风方式，在局部燃烧器配风时各个配风方式可相互组合，以达到锅炉燃烧组织最优工况。

2.5炉膛压力的调节

锅炉内负压维持在较大的水平，会增加炉膛和烟道的漏风，而且还可能导致燃烧情况恶化，极易发生灭火事故。在具体调整炉膛内的压力时，通常采用的方法为送风量与引风量相结合，增大引风机出力的同时，同步增加送风量，然后再对燃料量进行调节；另一种方法可先减少燃料量，然后再减少送风量，再减少引风量。两台引风机运行过程中，入口动叶、电流和出力需要保持一致性。

2.6提升锅炉运行操作人员的综合素质

进行锅炉燃烧状态调节的人员应具有与岗位相匹配的专业素质。锅炉运行管理及操作工作具有较强的综合性及复杂性，操作人员必须具有相应的专业技能及操作水平，锅炉运行参数是锅炉运行状态的直观反应，要能够根据锅炉当前的运行参数对锅炉运行情况进行分析，并能够采取措施进行锅炉燃烧状态调节，优化锅炉燃烧，保证锅炉运行安全经济性。锅炉燃烧控制及调节需要操控人员本身具有过硬的专业知识，同时具有相应的经验，须加强对技术人员全面管理，定期开展生产员工的学习与培训工作，落实对锅炉运行主要指标的考核与奖励。

结束语

综上所述，电厂锅炉燃烧运行的科学构建，应着力于运行问题的深入分析，通过系统的优化与调整，提升锅炉燃烧效率。锅炉燃烧运行是一个复杂的系统过程，各系统控制的优化与调整，直接关系到锅炉燃烧的运行效率。在本文探讨中，锅炉燃烧效运行的优化，关键在于系统内外环境条件的转变，通过调整锅炉燃料量控制、调整锅炉燃烧送风量、优化引风控制系统等措施，实现锅炉燃烧运行的科学优化。

参考文献

[1]孙汉生. 循环流化床锅炉降氧抑氮燃烧模式的模拟与试验研究[D].吉林大学,2019.

[2]鲁骐. 火电厂锅炉燃烧控制系统优化[D].青岛科技大学,2019.

[3]王树俅.电厂锅炉低氮燃烧改造现状及运行优化途径探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(09):159.