蘇坤

摘要：火力發(fā)電廠運(yùn)行下熱能動力鍋爐作為重要的裝置體系，在電廠生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用，鍋爐燃料的應(yīng)用直接影響鍋爐燃燒效果。文章通過對火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐燃燒進(jìn)行分析，結(jié)合火力發(fā)電廠實際情況探討熱能動力鍋爐燃燒優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;熱能動力;鍋爐燃燒;鍋爐燃料

引言

鍋爐燃燒調(diào)整是鍋爐運(yùn)行中最基本、最頻繁的一項調(diào)整，隨外界工況變化要隨時進(jìn)行調(diào)整，因此燃燒穩(wěn)定意味著鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定、機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定。及時對鍋爐內(nèi)部各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而使鍋爐適應(yīng)外界變化，并且調(diào)整在一個較為穩(wěn)定的水平上，才能夠保證穩(wěn)定的電力輸出。

1火力發(fā)電廠的熱能動力鍋爐燃料簡介

當(dāng)前國內(nèi)的天然氣與石油產(chǎn)量也比較大，但是燃燒天然氣與石油就會使火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性降低。而國內(nèi)的煤炭資源相對較為豐富且產(chǎn)量也越來越多，煤炭資源的產(chǎn)量能夠滿足火力發(fā)電廠的生產(chǎn)需求。因此，選擇煤炭作為熱能動力鍋爐的主要燃料是大勢所趨，也是符合因地制宜原則的。在煤炭的燃燒過程中，硫鐵礦與有機(jī)硫會進(jìn)行相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生部分二氧化硫，該類氣體不但可以使熱能動力鍋爐內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)受到腐蝕，且對于鍋爐的整體使用壽命而言也會帶來負(fù)面影響。如果將該類有毒氣體排放到空氣中，不僅會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而且還給相關(guān)部門帶來了工作負(fù)擔(dān)。與此同時，煤炭中所含的水分也需要引起相關(guān)部門的重視，由內(nèi)在水分與表面水分所組成的煤炭水分可以引發(fā)一些環(huán)境問題，并且會降低煤炭在鍋爐中的燃燒程度。與此同時，煤炭里的水分會在一定程度上降低煤炭的發(fā)熱量，最終對火力發(fā)電廠的正常運(yùn)作產(chǎn)生不利影響。

2火力發(fā)電廠中熱能動力鍋爐的燃料現(xiàn)狀

2.1燃料供應(yīng)與生產(chǎn)計劃的沖突問題

火電廠燃料管理與節(jié)能控制作業(yè)在實施中，燃料供應(yīng)與生產(chǎn)計劃的沖突問題，為普遍存在的問題。其中該類沖突現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：火電廠燃料管理中的燃料供應(yīng)，受制于煤礦企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，市場波動，以及相關(guān)政策的變化，從而導(dǎo)致火電廠的生產(chǎn)計劃，采購計劃，以及后續(xù)的供應(yīng)計劃出現(xiàn)連續(xù)性的變化，最終造成燃料管理與節(jié)能控制之間出現(xiàn)沖突現(xiàn)象，無法均衡燃料管理與節(jié)能控制關(guān)系，并且造成了一定的被動性資金損失，以及合作糾紛等現(xiàn)象，不利于火電廠的穩(wěn)定發(fā)展。

2.2生物質(zhì)燃燒問題

生物質(zhì)燃燒機(jī)是以生物質(zhì)顆粒為燃料，廣泛應(yīng)用在鍋爐、工業(yè)窯爐、干燥設(shè)備等作為熱源供給，生物質(zhì)燃料在燃燒機(jī)中的燃燒是一種劇烈的放熱和吸熱理化反應(yīng)。作為節(jié)能環(huán)保型的生物質(zhì)燃燒機(jī)，燃燒效率是衡量其性能的重要指標(biāo)之一，如何提高燃燒機(jī)的燃燒效率成為生物質(zhì)燃燒機(jī)設(shè)計的重點(diǎn)內(nèi)容。影響顆粒燃燒效率的因素主要有空氣量、爐膛的結(jié)構(gòu)、顆粒的特性等各種因素的影響導(dǎo)致燃燒不充分、燃燒效率低、熱量流失比例高等問題。

2.3鍋爐設(shè)備問題

鍋爐燃燒調(diào)整是鍋爐運(yùn)行中最基本、最頻繁的一項調(diào)整，隨外界工況變化要隨時進(jìn)行調(diào)整，因此燃燒穩(wěn)定意味著鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定、機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定。及時對鍋爐內(nèi)部各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而使鍋爐適應(yīng)外界變化，并且調(diào)整在一個較為穩(wěn)定的水平上，才能夠保證穩(wěn)定的電力輸出。設(shè)備老化以及安裝因素造成燃燒調(diào)整不能達(dá)到最佳工況，熱控測點(diǎn)不能正確反映實際參數(shù)值;優(yōu)化調(diào)整試驗間隔較長;ACE投入比較頻繁，對設(shè)備也是一個重要考驗。

3火力發(fā)電廠中熱能動力鍋爐的燃料優(yōu)化

3.1燃燒設(shè)備改造

在優(yōu)化鍋爐燃燒過程中，可以通過燃燒理論與相關(guān)數(shù)值，對鍋爐燃燒情況進(jìn)行模擬，優(yōu)化鍋爐燃燒過程。在優(yōu)化調(diào)整中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)按照燃燒理論建立模型，通過數(shù)值模擬方式，模擬分析鍋爐燃燒情況。按照建造模型數(shù)據(jù)，探索求解方式，以此獲得鍋爐優(yōu)化方案。然而在大量建模優(yōu)化中，會增加計算過程的復(fù)雜度，且整個建模優(yōu)化時間比較長;當(dāng)燃燒機(jī)理不明確時，則無法確保鍋爐燃燒模型的成熟度。需要注意的是，鍋爐優(yōu)化方法存在技術(shù)問題，無法應(yīng)用于所有鍋爐優(yōu)化中，只可以應(yīng)用到高仿真研究與離線分析中。

3.2提高熱能動力鍋爐燃燒的控制水平

要想實現(xiàn)對于火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐燃料燃燒的嚴(yán)格控制，首先就應(yīng)當(dāng)對燃料的數(shù)量進(jìn)行管控，并注重調(diào)節(jié)鍋爐的風(fēng)量，還有就是控制引風(fēng)量。其中，控制燃料的數(shù)量是比較重要的子系統(tǒng)，而且對后續(xù)風(fēng)量的控制也會產(chǎn)生間接的影響。對于風(fēng)量的控制而言，要建立在提升燃料經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)之上，通過改變?nèi)剂蠑?shù)量來控制送風(fēng)量。

3.3改進(jìn)風(fēng)機(jī)工作方式

風(fēng)機(jī)在這里的效用非常重要，但是隨著能源需求的逐步增加，鍋爐廠家開始逐漸增加鍋爐的工作量，降低排煙溫度是提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵所在，保持適當(dāng)?shù)难趿亢腿急M風(fēng)擋板開度，有利于燃燒完全和NOx的降低，鍋爐效率先上升后下降，需控制合理的燃盡風(fēng)門開度。在這樣的情況下非常容易導(dǎo)致鍋爐風(fēng)機(jī)由于長時間的工作引發(fā)性能耗損，比如發(fā)動機(jī)燒毀就是顯著的例子。因此風(fēng)機(jī)工作方式的改進(jìn)至關(guān)重要，只有這樣才可以充分利用熱能和能源，確保鍋爐安全系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及順利安裝，不斷提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率，合理利用熱能能源技術(shù)。

3.4降低灰渣含碳量

一，降低燃煤的含水率。使其提前著火，保證燃燒時間充足;二，加強(qiáng)新入爐煤炭的預(yù)熱。如提高爐膛溫度和送風(fēng)溫度，設(shè)計合理的空預(yù)器容量，控制一次風(fēng)溫，使磨煤機(jī)出口風(fēng)粉混合物溫度控制在60-110℃，通過一次風(fēng)溫的控制加強(qiáng)煤粉在制備過程中的預(yù)熱;三，設(shè)置二次風(fēng)加強(qiáng)燃煤的熱力準(zhǔn)備，足夠高的二次風(fēng)溫將新鮮空氣加熱送入爐膛，在煤粉動力燃燒過程中能夠更加迅速參與燃燒，加強(qiáng)燃煤的燃燒時間控制，使煤粉燃燒時間得到足夠長;四，提供充足的空氣量，分區(qū)配風(fēng);使煤粉燃燒過程中不會出現(xiàn)分層燃燒，又能較好的控制燃燒，使二次風(fēng)的切向角度與煤粉從燃燒器噴入角度進(jìn)行一定的修正反切，同時增加煤粉的擾動，使更多的氧參與燃燒過程;五，保證燃燒時間，合理的二次風(fēng)速與爐膛負(fù)壓;據(jù)煤粉的細(xì)度，調(diào)整風(fēng)速。合理調(diào)整收腰風(fēng)，控制燃燒模型成倒三角形燃燒，并在保證總氧量維持的情況下，使其缺氧燃燒，以減少NOx的排放，在燃燒過程中應(yīng)加強(qiáng)調(diào)整磨煤機(jī)出力，以控制合適的煤粉細(xì)度，以減少飛灰含碳量及底渣含碳量，減少機(jī)械不完全燃燒熱損失。

3.5煙氣的含氧量控制

火力發(fā)電廠鍋爐的燃燒運(yùn)行成效想要獲得提升，就一定要對煙氣含氧量方面進(jìn)行有效管控。鍋爐系統(tǒng)的實際運(yùn)行中，經(jīng)濟(jì)性燃燒的判斷指標(biāo)通常就是含氧量。由于含氧量的實際獲取存在滯后的問題，所以要從含氧量調(diào)節(jié)和送風(fēng)量等諸多方面著手，相關(guān)工作者一定要對雙閉環(huán)管控方式進(jìn)行充分應(yīng)用，在內(nèi)環(huán)路層面上對送風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)與管控，在外環(huán)路上對含氧量進(jìn)行調(diào)節(jié)與管控。可是這樣的方式在實際應(yīng)用中一定要注意：在在裝置的實際應(yīng)用中綜合多種管控方式、設(shè)備等，這樣才能夠確保將煙氣含氧量管控在符合標(biāo)準(zhǔn)要求的范圍之中。用這樣的方式來對煙氣含氧量進(jìn)行有效控制，實現(xiàn)對火力發(fā)電廠鍋爐燃燒情況進(jìn)行在線管控的目標(biāo)，全面提升火力發(fā)電廠實際運(yùn)行與發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語

綜上所述，通過分析火電廠發(fā)展現(xiàn)狀可知，火電廠屬于我國主流發(fā)電行業(yè)。由于鍋爐對于火電廠發(fā)電影響比較大，在機(jī)組運(yùn)行中必須確保高穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)，以免影響機(jī)組運(yùn)行工作?；痣姀S燃料燃燒時會產(chǎn)生環(huán)境污染，所以必須優(yōu)化鍋爐燃燒過程，通過有效措施提升燃燒效率，維護(hù)火電廠供電穩(wěn)定性，結(jié)合實際運(yùn)行問題提高燃燒效率，并降低燃燒過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，更好的滿足社會發(fā)展需求。

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