燃煤电厂锅炉燃烧运行优化策略研究

燃煤电厂锅炉燃烧运行优化策略研究

王冲,李福媛

滨州绿丰热电有限公司 山东滨州 256600

摘要：对于电厂企业来说，锅炉是保障其正常运转的关键设施，需要借助锅炉燃烧的热能进行相关动力的供给。但是随着电厂发展的不断深入，相关的问题也在不断暴露出来，尤其是在当前锅炉燃烧的时候存在诸多的问题。为了响应国家绿色环保建设的要求，很多的电厂企业已经进行了锅炉“煤改气”的改造，实现了锅炉燃料由煤炭到天然气的转变。但是在具体的应用过程中，受到外界环境等多方面因素的影响，如果不能够对燃煤电厂锅炉的燃烧进行有效控制，将会对其良好的运转产生较大影响。因此，对燃煤电厂锅炉燃烧运行进行优化研究，帮助其有效提高燃料的燃烧与利用率，进而推动电厂企业的良好运作。

关键词：燃煤电厂；锅炉燃烧；策略

引言

锅炉燃烧优化的最终目标是降低运营成本，要想取得良好的燃烧优化结果，必须首先建立起合适的优化目标。传统的燃烧优化往往更关注较高的锅炉热效率，随着国家对大气污染物排放要求的不断提高，减少氮氧化物的排放也变得越来越重要。如何在减少氮氧化物生成的同时保证锅炉有较高的热效率成为当前锅炉燃烧优化的卡脖子问题。因为这两者之间本身是对立、矛盾的，降低氮氧化物生成，需要的是低温、缺氧的环境条件，而提高锅炉热效率的条件是高温、足氧。

1燃煤锅炉的运行原理

燃煤锅炉是电厂运行过程中重要的设备之一，其燃烧效率直接关系到电厂运行的经济性。燃烧锅炉以煤炭作为主要原料，在实际运行过程中，需要提前进行制粉，将块煤加工成粉末状，利用一次风将粉末状的煤炭吹入到锅炉炉膛内。燃烧器将粉末状煤炭与空气混合，使其在炉膛内充分燃烧。在实际锅炉运行过程中，煤炭一般情况下在炉膛内停留时间为2s左右，为了保证其充分燃烧，需要确保风量的充足供给，这样有利于提高燃烧效率。煤炭在锅炉内燃烧过程中，由于会产生大量的高温烟气，高温烟气充分与锅炉相关部位接触，实现热量的有效传递，把水加热成水蒸汽，水蒸汽借助于汽轮机将热量转化为机械能，以此来保证电厂的正常发电。

2燃煤锅炉运行中存在的问题

2.1燃烧效率低及污染物排放浓度高

在当前部分电厂生产运行过程中，由于一些控制仪表和自检装置应用不足，这也导致燃煤锅炉运行过程运行人员无法对锅炉内部燃烧的参数实时监控，这样就无法根据具体的燃烧工况准确预判和合理调整，一旦发生异常，无法及时处理，而且还会对锅炉燃烧效率带来较大的影响。一旦出现煤质差、一次和二次风系统故障等，在无法及时调整的情况下会导致炉内燃烧恶化，煤气中污染物排放浓度增加。另外，还有部分电厂在锅炉运行过程中没有严格执行污染物排放标准，对燃煤锅炉污染物排放浓度管控不到位，自身环保意识欠缺，锅炉运行中也没有按照要求设置烟气净化装置，无法实现对烟气中污染物排放的有效控制，这必然会对生态环境带来不利影响。

2.2燃烧不稳定

锅炉作为电厂电力生产的重要设备之一，是进行电力生产的重要能量供应阶段。在锅炉燃烧的过程当中会受到多方面因素的影响，导致形成燃烧的不稳定，例如受到燃煤量或者压力等方面的影响，同时受到多种方面因素的影响，就会引发燃烧效率等方面的问题，处理不当的话就会造成电厂生产的重大不良影响；另外由于锅炉的燃烧会受到很多方面内容的影响，运行较为复杂，只要保证高质量的稳定性才能够确保燃煤锅炉的燃烧热量供应，因此送风量与引风量等各种指标的因素也会对实际燃烧质量产生影响，最终对燃煤锅炉的燃烧控制工作形成干扰。

2.3煤质差及燃烧不充分

燃煤锅炉运行中对煤炭的需求量较大，煤炭作为固态燃料，具有运输便利及发热量大的特点，但由于煤炭质量差异较大，一旦电厂工作人员选择的煤炭质量较差，则会导致燃烧不充分，降低燃料的利用率，还会导致锅炉出现结焦等问题。而且锅炉运行过程中还会产生大量的炉渣和烟尘，对环境带来较大的污染。当使用的煤炭质量较差的情况下，还会导致锅炉受热面热负荷出现受热不均匀的问题，锅炉管壁会出现温度超高的问题，当没有及时清理附着在管壁外部残留异物时，在异物大量堆积的情况下，会造成管壁被屏蔽，对热量传递带来较大的影响。特别是管壁外异物长期堆积的情况下，当锅炉炉膛内部压力负压值变化时，炉膛管道外也会出现焦渣大量脱落的问题，严重时还会对锅炉管壁带来损害，引发安全事故。在煤炭无法充分燃烧的情况下，还会导致电力生产成本增加，对电厂整体竞争力及长远发展带来较大的影响。

3燃煤电厂锅炉燃烧运行的优化策略

3.1及时调整送风量

燃煤锅炉运行过程中，锅炉内部燃烧过程即是煤炭与空气混合后在炉膛内燃烧的过程。在煤炭质量相同的情况下，风量配比会对燃烧过程带来较大的影响。燃煤锅炉使用的初期，锅炉内部压力数值能够达到设计要求，粉煤颗粒较大，这种情况下为了保证通风量充足，应保证风量的配送比例，增大粉煤在炉膛内的流动性，保证燃烧的充分。在整个过程中，在保证粉煤充分流动的同时，还要保证通风量的合理性，避免出现通风量过大的问题，这样必然会造成锅炉内部空气系数提高，对燃烧效率带来不利影响。另外，还要与锅炉燃烧的实际情况相结合，确保二次风量的有效供给，从而为粉煤燃烧提供充分的氧气供应，为燃烧效率的提升起到重要的保障。

3.2加强炉膛压力控制

就当前燃煤锅炉燃烧的原理来看，当锅炉内部的燃煤输送数量增多的时候，就会相应加大锅炉内部压力，但是反而会引起燃烧中更多氧气的使用，进而引发炉内压力的下降，形成的现象就是炉内的压力先升后降。同样的原理，当送到锅炉内部的热量数值升高的时候，燃烧更多空气量的使用引发压力的下降。因此就需要在进行引风工作的时候进行及时的调整，借助相关的指标进行动态化调整工作，避免出现由于炉膛压力变动较大所造成的锅炉供热问题。对炉膛压力管控的关键就是进行引风量的调整，由于炉内正常情况下不会涉及到过多的干扰因素，因此通常情况借助单一回路进行调控，通过进行引风与送风体量的对等维持炉内部的压力稳定性。

3.3燃烧优化调整

通过大量的研究分析可知，锅炉燃烧优化即通过调节影响炉内燃烧的关键操作变量来提高锅炉热效率，降低污染物气体的生成。当机组运行工况发生改变时，炉内的速度场、温度场也随之发生变化，需要通过合理调节来优化炉内各场的分布特性，达到均匀、合理的运行目标。具体的燃烧优化调整措施如下：（1）开展不同煤种煤粉细度燃烧调整试验。当煤粉细度过小时极易造成炉内燃烧着火提前，燃烧器的喷口出现结焦或燃烧损坏；而当煤粉细度过大时，则会引起着火滞后，导致炉内的燃烧效率大大降低，锅炉出力不足。试验得到不同煤种磨煤机出口分离器的挡板开度，通过调节挡板开度来改变入炉煤粉的细度。（2）对燃烧器热负荷的均匀性进行试验，校正每台磨煤机出口流量。运行过程中火焰中心偏斜会引起炉内水冷壁局部高温，造成烟温和蒸汽温度偏差，水冷壁受热面受力不均，会导致水冷壁结渣和反常变形。

结束语

燃煤电厂锅炉的燃烧效率会对其生产效率与经济收益形成严重的不良影响。加上当前我国社会整体快速发展的形势下对绿色环保的重要要求，对电厂燃煤电厂锅炉燃烧控制优化工作能够降低企业的运行成本投入，减少资源的浪费。本文面对燃煤电厂锅炉燃烧运行当中的一些问题，运用新形势下信息化技术的运用进行优化，能够将锅炉燃烧控制到合理范围内，为其更为高效、有序的运行提供良好的技术支撑与保障。

参考文献

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