火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

王志强

大唐国际发电股份有限公司下花园发电厂 河北省张家口 0 75300

摘要：现如今，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，对电力的需求也日增多。我国的火力发电在电力资源中还占据很大的比重，锅炉是火力发电厂重要的机械装置，对锅炉进行优化可以更好地利用煤炭燃料，也可以降低燃烧后排放气体中硫氧化物、氮氧化物等有害物质的含量，减少温室气体排放量，对提高火电发电厂的经济效益也起到一定的促进作用，这就要求做好火力发电厂锅炉运行优化。

关键词：火力发电；锅炉优化；燃烧

引言

锅炉运行过程中需要工作人员实时进行燃烧调整，这是诸多流程中最为基本的一项操作。燃烧调整行为要以外界工况作为参考标准，所以燃烧稳定也代表锅炉和机组运行状态稳定。由此也可以得知锅炉运行环境，会对燃烧状态带来直接的影响，如果工作环境质量欠佳，锅炉运行时间延长，难免会产生燃烧问题。为了保证锅炉稳定运行，需要做好燃烧调整。

1火力发电锅炉运行特点和基本原理

火力发电厂锅炉燃烧运行原理包括两个方面，第一，燃煤能量转换，即在火电厂锅炉中的煤炭得到充分的燃烧以后会释放大量热量，经过高温会产生水蒸气，使水蒸气推动蒸汽轮机运行，在蒸汽轮机的作用下发电机运转发电得以实现。第二，在燃煤过程中会形成高温气体，使锅炉的温度进一步升高，在高温作用下锅炉内的液体变成水蒸气，高温蒸汽会带动汽轮机的运行，汽轮机再将蒸汽热量转变为汽轮机需要的能量即机械动能，再转变为发电厂所需的电能。

2火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

2.1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。

2.2燃料调节

火力发电厂锅炉在实际运行过程中，需要根据实际情况对锅炉燃烧量进行调节，将燃料、设备类型作为调整的根据。如果锅炉负荷变大，需要提高炉膛内通风量与燃料合理增加，而负荷降低则需要相应减少。当锅炉负荷比较稳定时，需要将制粉系统控制于均匀供粉状态，使燃料的供给与炉锅负荷保持匹配。如果锅炉负荷改变在，则需要根据实际情况来启动、停止供粉系统。如果制粉系统在启动运行状态下，需要对一、二次通风进行调控，使制粉系统出通风保持良好的配合，这样才能保护锅炉燃烧的稳定性。使燃油系统处于备用状态，做好油枪等设施的检查，对受损的备件进行及时更换。还需要对磨煤机运行状态下的通风量进行控制，防止通风量出现过大或过小的问题，使燃料点火时间控制在合理区间内，使锅炉内部的元件保持良好状态。在对制粉系统进行切换控制时，还需要先将备用系统投入运行，将需要进行检修的系统置于停止状态。在对磨煤机进行停止控制时，需要先将煤机入口挡板置于关闭状态，保证煤机达到走空后才可以关闭，将内部和风管中的煤粉都吹扫干净。在对燃烧器进行停止控制时，需要在停止运行后一段时间内还继续保持冷却，可以防止喷口被烧坏。

2.3基于锅炉燃烧器改造的锅炉燃烧优化

燃烧器是保证锅炉稳定燃烧的重要设施，对锅炉进行低氮燃烧器改造，在不同的条件下进行空气分级燃烧、燃料分级燃烧或烟气再循环燃烧，可有效降低NOx生成量并提高锅炉燃烧效率。针对某电厂300MW亚临界锅炉机组提出了低NOx燃烧器改造，改造方案包括复合空气分级、低NOx燃烧器、高位分离燃尽风等减排措施，方案在满足低NOx排放的同时提高了燃烧效率并防止了结渣及高温腐蚀等问题。但在低氮燃烧器改造实际应用中，该技术会对锅炉的稳定性、水冷壁结焦、飞灰含碳量、运行效率等方面产生影响，因此在改造技术实施过程中需要根据影响锅炉稳定性的各类因素对二次风、氧量以及分级燃烧技术等进行调整。

2.4热损失技术调整

排烟温度与排烟热损失之间的关系非常密切，发电煤耗也会受到排烟温度的影响而增加，并且能够保证电除尘、脱硫设备运行的稳定性、安全性。导致排烟温度提升的原因有漏风、掺加冷风量、积灰等，针对排烟温度技术调整举措，需要先解决漏风问题，待温度降低至正常数值后，优化磨煤机冷风，发现负荷相同的情况下排烟温度降低。锅炉内部吹灰器的作用是维持受热面整洁性，优化传热效果。吹灰系统主要有锅炉本体受热面吹灰、空预器吹灰，其中锅炉本体内部包含96只炉膛吹灰器，设置于炉膛处，布置为四层。锅炉本体、空预器吹灰的蒸汽，都是通过低温再热器出口管道接出，处在BMCR工况下，蒸汽温度是518℃，压力是5.96MPa（表压）。将吹灰蒸汽进行减压处理，分别进到吹灰器中，管路内部设置自动疏水点，锅炉吹灰则展开程序控制。由此发现，当吹灰效率提升，可以直接解决积灰问题，排烟温度升高，主要的影响因素为漏风、掺冷风量。所以，锅炉运行中要着重注意这两点问题，避免热损失增加。

2.5优化排烟系统，减少热损失

燃料的数量、送风量和引风量以及外界负荷等均会影响锅炉内燃烧的程度，须加强对锅炉送风量和引风量的控制，控制锅炉内的空气系数。应做好对二次风能的优化调节，以提高对高温烟气的吸收率，可提供氧气使煤炭充分燃烧。在排烟系统优化方面，为降低排烟带来的热能损失，必须做好对漏风问题的控制，准确观察排烟氧气表、风量表的变化，加强对水封槽的监测，排烟过程中不能将水放干。做好对空预器的内部清理，避免受热面污垢沉积影响后期燃烧效率，吹灰工作应定期开展并做好记录，以确保锅炉的稳定运行。锅炉运行中飞灰含碳质量浓度，会影响锅炉的燃烧效率，可采用飞灰含碳质量浓度检测的方式，对煤粉制造系统及通风量进行调整和控制，避免因飞灰问题而对锅炉燃烧工作效率产生影响。

2.6优化引风控制系统

引风控制系统的优化，是优化锅炉燃烧燃烧运行效率的重要工作。在引风系统的构建之下，能够实现炉膛负压处于一个相对稳定的范围之内。引风控制系统能够解决因送风变化对锅炉燃烧的影响。为此，在系统优化构建中，将引风控制系统信号作为反馈信号之一，能够通过引风与送分的比例分析，更好地控制送风挡板与排粉挡板的开放程度。与此同时，在锅炉燃烧中，煤质也是重要的影响因子。为此，在锅炉燃烧运行的优化中，煤质的有效控制，提高燃烧效率。

结语

综上所述，火力发电需要采用锅炉设备，将煤炭燃烧产生的热能转变为电能，但发电厂应用的锅炉与普通民用锅炉有着很大的差别，锅炉容量、压力与温度都比较高，需要根据发电负荷情况对锅炉燃烧进行合理调节，使蒸汽品质与蒸汽量都可以达到发电需要。再对锅炉燃烧情况进行调整，使锅炉温度、蒸汽量与压力都达到稳定状态，对燃烧情况进行调整，保证燃料的充分燃烧，使炉膛内的火焰可以均匀分布，将锅炉运行在最佳状态，保证发电厂的正常生产，为人们提供安全、稳定的电能。做好火力发电厂锅炉优化，调节锅炉燃料状态，可以进一步提升锅炉的热能利用率，对节能环保、提高经济效益发挥出应有的作用。

参考文献

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[2]黄振军.火力发电厂锅炉运行优化分析[J].计算机产品与流通,2019(11):79.

[3]王虎.火力发电厂锅炉优化运行工程措施研究[J].居舍,2019(14):145.