王洋

摘 要： 在火電廠運營時，鍋爐發(fā)揮十分重要的作用，實際運營狀況對其效率提出較高要求。氧量在鍋爐運行起到重要作用，數(shù)值一旦發(fā)生變化，說明鍋爐燃燒情況受到影響，鍋爐效率也發(fā)生變化。鍋爐運行效率需要達到較高水平才能保證火電廠獲得經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：火電廠 鍋爐運行氧量 鍋爐效率

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）04-0301-01

在火電廠中，運行氧量是鍋爐的重點參數(shù)，會對鍋爐熱效率產(chǎn)生影響，也會讓輔機電耗等數(shù)值發(fā)生變化。因此，要在鍋爐運行時，對運行氧量進行分析，使用定性分析方法難以全面反映養(yǎng)量對鍋爐效率產(chǎn)生的影響。因此，以定量分析的方式處理此問題。

一、火電廠鍋爐運行氧量耗差分析的必要性

在火力發(fā)電機組發(fā)揮作用時，鍋爐的運行氧量會對鍋爐的耗煤量產(chǎn)生非常重要的影響。如果充分分析此方面的影響，在耗差分析法的支持下，對鍋爐運行中的具體耗煤量進行定量分析，對發(fā)電機組的運行狀況進行直接反映，操作人員就能根據(jù)這些參數(shù)產(chǎn)生的耗差確定需要調(diào)整的部分，讓鍋爐效率達到最佳水平，確?；痣姀S能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益[1]。

二、影響氧量的因素

負荷率、燃料特點、配風工況等情況都會對氧量產(chǎn)生影響。具體而言：

1.負荷率。鍋爐的負荷水平越高，與之相匹配的氧量數(shù)值也就越小。因此，在一般情況下，如果負荷水平較低時，需要適當提升氧量，讓燃燒工況處于良好狀態(tài)。

2.燃料特點。在燃料質(zhì)量存在問題時，比如，其中的水分、灰分等處于較高水平時，燃料的燃燒存在阻礙，無法充分燃燒，不能達到燃盡狀態(tài)，增加一定氧量，就能讓燃燒情況穩(wěn)定，鍋爐的燃燒效率也就會隨之提升。

3.鍋爐爐體、給料系統(tǒng)存在漏風的情況。鍋爐在負壓條件下作業(yè)時，外部環(huán)境的冷空氣就會順著檢查孔和水冷套等空隙進入鍋爐內(nèi)部，導(dǎo)致氧量升高，引起排煙損失加重，引風機耗費的電能增多，鍋爐在運行過程中花費的資金和消耗的能源均會增多。

4.送風量。如果此參數(shù)過大，就會導(dǎo)致氧量水平上升，引風機能耗升高。

三、火電廠鍋爐運行氧量耗差定量分析方法

1.分析燃燒不充分造成的能耗

排煙會帶走部分熱量，燃燒不充分也會引起能量損失，鍋爐效率就會受到負面影響?？梢詣?chuàng)建鍋爐平衡效率模型，以上情況造成的損失均與運行氧量有關(guān)[2]。對排煙損失的計算式可以發(fā)現(xiàn)，運行氧量對排煙造成的損失產(chǎn)生直接影響和間接影響[3]。在分析燃燒不充分產(chǎn)生的損失時，僅依靠飛灰含碳量計算難以達到目的。因此，只憑借模型不能完成分析，還要另建模型。此方面模型如果建立在煤質(zhì)特點和運行特點的模型，能從各方面對燃燒不充分造成的能耗進行反映。

2.運行氧量對鍋爐效率影響的定量分析

要想確定最佳氧量，可以開展實驗，對實驗中的各個參數(shù)進行計算后即可確定最佳氧量。在試驗階段，對爐膛出口的氧量變化進行管控，在每種情況下穩(wěn)定燃燒一定時間，對煤質(zhì)、飛灰和爐渣進行取樣，也要確定排煙溫度。通過對結(jié)果的計算得到鍋爐效率。確定幾個不同的工況，確定在各種工況下的制氧量[3]。對實驗結(jié)果進行分析可知，在氧量持續(xù)增加的情況下，鍋爐的效率最初增加，達到一定程度后開始降低。在氧量從3.2%增加到4.0%時，排煙熱損失從6.8%上升到6.92%，燃料燃燒不充分產(chǎn)生的熱損失由0.44%上升到0.4%，固體燃燒不徹底產(chǎn)生的損失的降低幅度比排煙損失增加的幅度大。在氧量升高的范圍內(nèi)，鍋爐效率增加0.08%。在氧量從4.0%上升到4.8%時，排煙的熱損失從6.98%上升到7.09%，燃燒不充分的損失則從0.3%降低到0.15%，排煙導(dǎo)致?lián)p失的上升的幅度比燃燒不充分導(dǎo)致的損失的降低幅度大。在此期間，鍋爐的熱效率降低0.20%。因此，在鍋爐各項運行情況穩(wěn)定時，此時的氧量能讓鍋爐效率達到最佳水平。此次實驗所劃分的工況以氧量為參考依據(jù)，氧量分別是3.6%、4.3%和4.7%。對實驗結(jié)果進行分析可知，在氧量導(dǎo)致排煙損失變化時，對鍋爐效率產(chǎn)生的影響較其余因素更大。因此，在氧量從3.6%朝著4.3%和4.7%上升時，鍋爐熱效率逐漸處于較低水平。對以上各種情況的氧量變化進行分析，能為鍋爐效率的調(diào)整提供依據(jù)。

氧量在鍋爐運行中發(fā)揮重要作用，如果處于過高水平就會導(dǎo)致排煙造成的熱量損失增加。氧量不足就會造成燃燒不夠充分。因此，展開此方面的定量分析十分必要。此次研究將會對兩項損失之和進行判定[4]。利用單因素耗差分析方法，要保證其他參數(shù)處于固定狀態(tài)，讓氧量數(shù)產(chǎn)生變化，就能計算出其對鍋爐效率的影響。

3.增強鍋爐效率需要注意的問題

要對燃料和空氣的混合情況進行判定，為鍋爐燃燒創(chuàng)造最佳的條件。在實際操作中，使得提升爐膛內(nèi)部壓力，阻止外部空氣進入爐內(nèi)。在一般情況下，熱傳面與煙氣之間產(chǎn)生的熱交換是鍋爐實現(xiàn)熱回收的主要方式。因此，可對燃燒后高溫氣體停留的時長進行判定，進而增加燃燒后的高溫氣體的停滯時間，提升水氣熱交換水平，讓鍋爐的效率達到較高水平[5]。也要讓燃燒機在穩(wěn)定的負載下運行。對工況、垃圾等變化情況進行分析，對鍋爐的燃燒情況進行干預(yù)，如此才能在當前的情況下實現(xiàn)風量的合理調(diào)整，對垃圾的進料量實施控制，讓爐排速率、給料機速率等達到合理水平，如此才能讓鍋爐效率在實際操作中達到較高水平。

在一般情況下，鍋爐中的過剩空氣量處于較高水平時，煙氣中的含氧量處于5%到10%，如果過低就會導(dǎo)致燃燒不夠充分，過高會導(dǎo)致熱損失。鍋爐生產(chǎn)廠家通常會將排煙溫度設(shè)定在最為合理的水平，通常為150℃左右。排煙溫度的提升通常與熱面結(jié)垢對傳熱形成阻礙。有關(guān)燃料質(zhì)量較差，也會造成排煙溫度過高。僅從鍋爐效率出發(fā)，排煙溫度處于越低水平則越有利，不過也要對溫度過低時導(dǎo)致的結(jié)垢、腐蝕等問題進行分析。在鍋爐運行時間不短延長的情況下，排煙溫度自然就會提升，鍋爐效率也就會下降。一旦發(fā)生此種情況，要對燃燒中心實施調(diào)整，讓火焰中心的溫度處于較低水平，防止水冷壁等部位發(fā)生結(jié)焦的狀況，參考排煙溫度的變化實施吹灰處理。在鍋爐運行時，也要對水質(zhì)進行控制，對燃料實施管控，讓設(shè)備處于最佳的工作狀態(tài)。

4.控制氧量的措施

開展鍋爐燃燒試驗，對最佳的鍋爐氧量進行確定，分析一、二次風量配比，將鍋爐各種熱損失之和控制在最低限度內(nèi)。比如，以某電廠超臨界600MW機組鍋爐為例，在燃燒器上端設(shè)置SOFA，讓鍋爐中的NOx處于較低水平。為研究運行氧量對鍋爐效率產(chǎn)生的影響，開展專項實驗。通過對實驗結(jié)果進行分析后發(fā)現(xiàn)，在600MW的電負荷條件下，運行氧量從3.72%上升到3.9時，鍋爐的效率提升了0.18%。在同樣的情況下，當運行氧量從3.71下降到2.82時，風機消耗的電能降低592.35kW，NOx排放量降低13.76mg/m3。在600MW電負荷下，調(diào)整運行氧量的數(shù)值，找出合理的控制結(jié)果。對此電廠進行分析可知，在平時的工作中氧量數(shù)值超過正常限度，會對鍋爐效率產(chǎn)生負面影響。因此，在試驗完畢后，要對試驗進行總結(jié)，綜合考慮鍋爐的經(jīng)濟性和環(huán)保性，對氧量進行合理優(yōu)化，在各種條件下確定最優(yōu)氧量。也要處理爐體、給料系統(tǒng)漏風的問題，加強對檢查孔、水冷套等位置的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)漏風情況，即可采取措施進行封堵。在調(diào)節(jié)給料系統(tǒng)時，要讓緩沖料箱處于合理料位，保證水冷套有料塞，避免漏風。

總結(jié)：鍋爐技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中不可或缺，對火電廠的發(fā)展起到積極作用。提升鍋爐效率能為火電廠創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益，但是在實際運行中很難讓鍋爐效率達到最高水平。在對氧量等影響鍋爐效率的因素進行分析后，研究在各種工況下的最佳氧量，讓工作人員可以在調(diào)整鍋爐效率時進行參考。

參考文獻

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