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        影響燃煤鍋爐效率的因素和解決方法

        2021-12-03 09:49:38中國(guó)電能成套設(shè)備有限公司靳森嘉
        電力設(shè)備管理 2021年1期
        關(guān)鍵詞:效率

        中國(guó)電能成套設(shè)備有限公司 靳森嘉

        1 影響燃煤鍋爐效果的因素

        排煙影響。鍋爐運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)熱損失,直接影響鍋爐運(yùn)行效率,鍋爐排煙散發(fā)出的熱量則加速熱損失速度,熱損失更高。影響排煙因素比較多,諸如煤炭種類、鍋爐溫度、鍋爐受熱面積、漏風(fēng)情況等,煤粉水分含量大、漏風(fēng)嚴(yán)重可能增加排煙量。此外爐膛漏風(fēng)、煙道漏風(fēng)等都會(huì)增加排煙容積,造成鍋爐排煙的損失。鍋爐結(jié)渣、受熱面積增加了排煙損失,究其原因,煙道、爐膛以及空預(yù)器等積灰,熱量傳遞效果降低,而排煙溫度隨之提升,增加了傳熱溫差,進(jìn)而降低鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

        給水品質(zhì)影響。鍋爐的給水品質(zhì)造成鍋爐運(yùn)行效率降低,若是鍋爐給水離子含量增高,可能造成蒸汽鐘含量增加,蒸汽品質(zhì)則下降,熱氣受熱面積、蒸汽管道、汽輪機(jī)通道內(nèi)存在大量雜質(zhì)淤積,鍋爐導(dǎo)熱功能下降,對(duì)鍋爐工作效率造成直接影響,同時(shí)損傷導(dǎo)熱功能,鍋爐管壁溫度達(dá)到溫度極限,出現(xiàn)燒毀、斷裂等[1]。若是汽輪機(jī)流通不清除污垢和雜質(zhì),那么可能減少蒸汽流通路徑,同時(shí)汽輪機(jī)葉片表面更粗糙,增加了汽輪機(jī)的阻力。側(cè)面來(lái)看,鍋爐效率會(huì)增加葉片的工作阻力,不僅縮短鍋爐使用壽命還增加了鍋爐的安全隱患。

        未完全燃燒燃料影響。固體未完全燃燒所產(chǎn)生的熱損失,指鍋爐內(nèi)一部分固體燃燒并沒(méi)有完全燃燒,最終跟灰渣一起排出,產(chǎn)生熱損失。實(shí)際上很多因素都可能造成固體未完全燃燒產(chǎn)生熱損失,如爐膛結(jié)構(gòu)、過(guò)量空氣系數(shù)、燃料性質(zhì)及燃燒方式等,燃料性質(zhì)決定燃料燃盡速度、煤粉揮發(fā)含量、煤粉細(xì)度等,進(jìn)而影響燃燒質(zhì)量[2]。揮發(fā)分高、較細(xì)煤粉更容易燃盡,煤粉的燃燒過(guò)程穩(wěn)定程度與易燃程度呈正比,燃燒過(guò)程較為穩(wěn)定,那么燃燒時(shí)間也比較短,燃燒更充分,燃燒物損耗也較小。此外鍋爐運(yùn)行中爐膛過(guò)??諝庀禂?shù)、氧量控制直接影響鍋爐運(yùn)行的效率。

        2 燃煤鍋爐燃燒現(xiàn)狀

        燃煤鍋爐的數(shù)量不夠。目前中國(guó)燃煤鍋爐的燃燒效率較低,能源消耗較大,同國(guó)家的節(jié)能減排政策相悖。很多企業(yè)出于在利益方面的考慮,為了能夠降低成本,燃煤鍋爐的數(shù)量嚴(yán)重不足,致使鍋爐一直處于高負(fù)荷狀態(tài),容易損壞鍋爐[3],致使鍋爐燃燒中產(chǎn)生很多問(wèn)題。一部分鍋爐本身容量較小、能量轉(zhuǎn)化率較低,在配合高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),無(wú)法實(shí)現(xiàn)能源上的有效利用,致使能效降低。此外一部分鍋爐配套設(shè)施質(zhì)量方面存在問(wèn)題,直接影響鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,不僅造成能源上的浪費(fèi),還可能埋下安全隱患。

        燃煤鍋爐操作不規(guī)范。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的能源依賴性較強(qiáng),特別是煤炭上的依賴。一部分負(fù)責(zé)操作燃煤鍋爐的工作人員綜合素質(zhì)相對(duì)較低,并未系統(tǒng)接收專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)就直接上崗,本身對(duì)節(jié)能并沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)[4],對(duì)于節(jié)能認(rèn)識(shí)仍停留在紙面。此外,一部分司爐人員將個(gè)人工作視為簡(jiǎn)單體力勞動(dòng),對(duì)其技術(shù)含量方面認(rèn)識(shí)不足,節(jié)能意識(shí)嚴(yán)重不足。

        原煤加工不足。從目前來(lái)看,燃煤鍋爐以原煤為主要原料,很多原煤并沒(méi)有經(jīng)過(guò)加工,顆粒比較大、質(zhì)量并不理想,致使燃煤鍋爐用煤情況無(wú)法匹配,那么就需提升燃煤鍋爐的適應(yīng)性。目前燃煤鍋爐燃燒以層燃為主,但其與中國(guó)燃煤供應(yīng)情況并不匹配,致使鍋爐熱量效率并不理想,熱損失非常嚴(yán)重,如燃料燃燒不夠充分、鍋爐排放物帶走熱量、鍋爐雷擊灰塵未及時(shí)清理、熱傳遞效率不理想等。

        鍋爐內(nèi)壁損壞與結(jié)渣。由于給水壓力下降、蒸汽壓力下降致使鍋爐水水位下降,造成排水量比給水量低。在日常生產(chǎn)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)鍋爐內(nèi)水質(zhì)不合格、未及時(shí)清理鍋爐,或是鍋爐管道積攢大量水垢,破壞了鍋爐水冷壁。鍋爐門(mén)封閉不嚴(yán)實(shí)、鍋爐內(nèi)負(fù)壓減少出現(xiàn)向外噴氣、向外冒煙,究其原因,在日常維護(hù)過(guò)程中,噴燃器周圍的水冷壁管存在著保護(hù)不到位。鍋爐的各溫段下降,灰渣斗內(nèi)存在大量濕灰沉淀,甚至存在向外漏水,這是因?yàn)殄仩t膛內(nèi)的受熱面積過(guò)大,存在大量的結(jié)渣與渣塊脫落,破壞冷灰斗水冷壁管。若是燃煤鍋爐爐膛內(nèi)燃燒溫度超過(guò)1500度,該溫度下煤粉灰大多會(huì)被熔化。在爐膛設(shè)計(jì)過(guò)程中,需著重考慮其冷卻能力,在爐煙接近爐膛出口位置與水冷壁周圍降到灰的軟化溫度。燃燒中心的熔灰接近爐膛出口、水冷壁時(shí)凝結(jié)成同態(tài)灰,不會(huì)粘在受熱面上形成渣。若是爐膛設(shè)計(jì)上存在運(yùn)行操作不當(dāng)、冷卻能力不強(qiáng),燃燒中心超負(fù)荷、嚴(yán)重偏斜等,致使水冷壁周圍煙溫過(guò)高,熔灰難凝固,遭遇水冷壁也會(huì)粘結(jié)成渣[5]。

        3 提升燃煤鍋爐效率的解決辦法

        3.1 重視鍋爐燃燒的調(diào)整工作

        調(diào)整燃燒不僅有利于保證適當(dāng)燃料量,還有利于適應(yīng)外界負(fù)荷需求,為鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性、安全性、穩(wěn)定性提供保證。燃燒調(diào)節(jié)手段對(duì)燃燒調(diào)整具有非常重要的作用,諸如調(diào)整主汽壓力、調(diào)整燃料量,燃煤鍋爐燃燒情況直接影響蒸汽參數(shù),調(diào)整燃燒主要集中在調(diào)整燃料量與調(diào)整風(fēng)量,也就是調(diào)整風(fēng)煤比,根據(jù)煤的揮發(fā)含量調(diào)整,若是揮發(fā)分高可選擇較高一次風(fēng)速與一次風(fēng)率。揮發(fā)分低的煤則選擇較低一次風(fēng)速與一次風(fēng)率,確保煤粉的著火時(shí)間,確保燃料量與風(fēng)量配比合理,降低熱損失,對(duì)二氧化碳含量、排煙溫度等進(jìn)行監(jiān)視,對(duì)燃燒方式、燃燒狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。提升燃煤鍋爐效率,不僅有利于節(jié)約用煤,還有利于提升鍋爐效率,提升鍋爐燃燒效率與鍋爐運(yùn)行效率,為生產(chǎn)安全性提供保證,提升鍋爐的使用效率。由于鍋爐類型不同鍋爐種類也存在著差別,諸如鏈條爐的燃燒著火性較差,點(diǎn)火時(shí)需借助高溫?zé)煔夂蜖t拱的熱輻射,做好鍋爐分段送風(fēng)[6]。手燒爐通風(fēng)周期性比較強(qiáng),若是選擇高揮發(fā)煤供熱,降低燃煤鍋爐的燃燒效率,提升手燒爐運(yùn)行效率。

        3.2 降低排煙熱損失

        為降低排煙熱損失就需從排煙容積、排煙溫度著手。若是鍋爐漏風(fēng)那么可能造成排煙溫度過(guò)高,直接造成排煙容積增加,通過(guò)控制漏風(fēng)有利于降低排煙的熱損失。正確監(jiān)視和分析不同負(fù)荷下煤炭出口氧量與鍋爐的總風(fēng)量,合理調(diào)整送風(fēng)量。燃煤鍋爐運(yùn)行時(shí)定期檢查鍋爐的水封槽水位,結(jié)合環(huán)境文化變化對(duì)排渣機(jī)冷卻風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整。在鍋爐看火孔、入孔門(mén)、煙氣取樣孔使用后保持嚴(yán)密關(guān)閉狀態(tài)。定期檢查煙道、爐膛等,減少漏風(fēng)出現(xiàn)情況。此外,有效利用機(jī)組停備與檢修機(jī)遇,定期徹底清洗爐膛設(shè)備,避免空預(yù)器出現(xiàn)堵灰情況。定期對(duì)鍋爐受熱面吹灰,提升受熱面換熱效率,有效降低排煙溫度,盡可能降低排煙的損失。由于鍋爐燃燒所產(chǎn)生的煙氣擴(kuò)散時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,那么可借助鍋爐內(nèi)省煤器溫度變化進(jìn)行排煙溫度與排煙速度的調(diào)節(jié),同時(shí)還需注意水分消散,通過(guò)將鍋爐運(yùn)行調(diào)整在可行范圍內(nèi)來(lái)降低鍋爐的排煙溫度。

        3.3 定期開(kāi)展排污工作

        燃煤鍋爐運(yùn)行過(guò)程中,燃燒材料具有非常重要的作用,鍋爐燃燒中會(huì)產(chǎn)生大量灰塵,而這些灰塵會(huì)進(jìn)入到鍋爐內(nèi)部,對(duì)鍋爐管道、鍋爐蒸汽水質(zhì)量具有直接影響,若是水質(zhì)差,那么直接影響鍋爐的運(yùn)行效果[7]。鍋爐用水實(shí)際上包含一些鹽分,鍋爐使用過(guò)程中需及時(shí)進(jìn)行化學(xué)處理,否則沉淀污垢會(huì)附著于管道、腐蝕金屬,造成鍋爐使用期限縮短。為了能保證鍋爐水質(zhì),定期排污工作至關(guān)重要。常規(guī)來(lái)看,一種排污方式為不間斷排污,也就是在鍋爐水表面開(kāi)展高強(qiáng)度蒸發(fā),將鍋爐水鹽度控制在合理范圍內(nèi);一種排污方式則定期開(kāi)展排污工作,也就是將鍋爐內(nèi)水渣排出管道,結(jié)合鍋爐水實(shí)際情況進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè),此外需特別注意鍋爐管理員在整個(gè)操作中的規(guī)范性。

        3.4 重視燃煤鍋爐運(yùn)行維護(hù)工作

        燃煤鍋爐運(yùn)行中需重視燃料控制,根據(jù)正常規(guī)定需求掌握燃煤鍋爐生產(chǎn)情況與生產(chǎn)效益,還需選擇合適煤種,借此降低燃燒中的水分釋放。在日常檢修過(guò)程中,需要責(zé)任的有效落實(shí),合理登記每項(xiàng)工作,為問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)及時(shí)、準(zhǔn)確查詢提供便利,同時(shí)采取更加有效的解決措施。鍋爐運(yùn)行時(shí)汽水損失一定存在,除了對(duì)水質(zhì)不高造成的跑冒滴漏進(jìn)行檢修外,還需認(rèn)真巡檢鍋爐運(yùn)行中的排污熱損失與疏水熱損失,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、處理漏點(diǎn),優(yōu)化鍋爐運(yùn)行,有效降低汽水的損失。鍋爐本身的散熱損失和絕緣材料性能厚度、鍋爐散熱面積與外表溫度等密切相關(guān),對(duì)煙道保溫層、爐墻保溫層等脫落及時(shí)修補(bǔ),保證保溫層的表面溫度保持在五十度以內(nèi),對(duì)所有管件進(jìn)行嚴(yán)格保溫處理。將爐渣的物理熱損失視作灰渣排出爐外后,高溫度帶走熱量損失,熱量損失與灰渣溫度、灰渣占比、燃料中灰分含量等密切相關(guān),只有降低爐渣物理熱損失,盡可能控制燃料煤灰分,做好鍋爐燃燒調(diào)整,確保鍋爐燃煤能夠燃盡。此外定期清理灰渣至關(guān)重要,只有保證受熱面的清潔,才能優(yōu)化鍋爐熱輻射效果。

        3.5 選擇更合適煤場(chǎng)地

        燃煤鍋爐需要更合理存放煤場(chǎng)地,存放煤量需控制在20到50天鍋爐用煤量,存放煤的場(chǎng)地需更平坦、更堅(jiān)固,同時(shí)還需契合排水原理與發(fā)熱源。若是煤量存放時(shí)間比較長(zhǎng),那么需做好煤堆表面壓實(shí)工作,避免空氣滲入出現(xiàn)風(fēng)化,同時(shí)有利于減少對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收。為了有效避免煤出現(xiàn)自燃情況,可在煤堆內(nèi)設(shè)置木制通風(fēng)筒來(lái)提供散熱。對(duì)于已堆放燃煤則需定期開(kāi)展溫度測(cè)量與檢查,確保煤堆內(nèi)部溫度不能夠超出60攝氏度。為能實(shí)現(xiàn)煤炭資源的合理利用,需根據(jù)燃煤的品種來(lái)獲得平均質(zhì)量煤質(zhì),借此有效改善目前的燃燒情況。

        4 結(jié)語(yǔ)

        經(jīng)濟(jì)發(fā)展致使用電需求不斷提升,各大電廠不斷加大鍋爐的改造力度,提升鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)熱效率,提升電廠的供電能力。若單純改造鍋爐系統(tǒng)很難保證燃煤鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定性,那么就需重視燃煤鍋爐優(yōu)化,提升火電廠鍋爐運(yùn)行可靠性與安全性,為電廠運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定性提供保障??偠灾瑢?duì)電廠來(lái)說(shuō)燃煤鍋爐非常重要,鍋爐運(yùn)行效率直接影響電廠經(jīng)濟(jì)效益,那么就重視燃煤鍋爐運(yùn)行效率創(chuàng)新,提升電廠燃煤鍋爐的運(yùn)行效率。

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