燃煤电厂锅炉燃烧运行优化策略

燃煤电厂锅炉燃烧运行优化策略

崔语方

中煤哈密发电有限公司   839000

摘要：随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，各种设备的种类、数量越来越多，对电能的消耗也越来越大，对发电企业的生产能力提出了更高的要求。在实际生产运行中，发电厂利用燃料燃烧产生的热量，将其转换成电力和电力，为生产和生活提供高效的电力。就火力发电厂来说，其燃烧过程中的热量损失很大，这与节能、环保、低碳的思想不符。所以，必须采取有效的措施来优化锅炉的燃烧工况，使其达到更好的燃烧效果，从而为提高整个机组的经济效益奠定了基础。本文从燃煤锅炉的工作机理出发，对现有的问题进行了分析，并对其最优的燃烧操作进行了详细的论述。

关键词：燃煤电厂；锅炉燃烧运行；优化策略

引言：就发电而言，燃煤锅炉的热能效应既与其发电效率相关，又会严重影响燃煤的利用率。锅炉在燃烧过程中，由于外部环境因素的影响，使其燃烧效率下降，使其无法有效地控制其工作，并对其合理的燃烧产生不利的影响。通过调整和改善锅炉的燃烧性能，可以确保其使用的安全性。根据目前锅炉燃烧操作中的缺陷，提出了改善锅炉燃烧操作的措施。

1. 综述

1.1燃煤电厂锅炉

锅炉是火力发电厂在日常工作中转化能源的关键环节。在炉膛内，燃料与锅炉内的空气发生化学反应，将化学能转变成热量。在反应过程中，由于受热面的影响，高温烟气流会将热量不断地输送到受热面上，形成一个温度和压力并存的水蒸气，通过叶轮的转动，将热能转化为机械能，继续驱动汽轮发电机组和煤炭发电厂。火力发电厂的锅炉并非由一个部件构成，如下降管、单锅管等，其运行调试受风机、烟道振动、水位等多种影响。就拿“风机失速”来说，当锅炉被启动时，由于风扇的作用，流量很小，但当风压超出一定的限度时，它就会失去动力，从而导致锅炉的正常运转。因此，火力发电厂应针对实际运行状况，采取相应的措施，将风机出口风压降到一定的限值，防止主管压力超标，科学解决风机失速问题，优化锅炉运行调试，促使锅炉处于高效运行中。

1.2燃煤锅炉的运行原理

燃煤锅炉是火力发电厂的关键设备，它的燃烧性能对整个机组的经济运行有很大影响。燃煤锅炉是以煤为主要原料，在生产中必须事先进行粉磨，将粉煤磨制成粉状，通过输送装置将煤粉送入锅炉炉膛。燃烧室将煤粉和空气混合，使其在炉中充分燃烧。在实际的锅炉运行中，燃煤通常会在炉膛中停留2秒，为使其充分燃烧，必须保证足够的空气流量，以提高其燃烧效率。燃煤在锅炉中燃烧时，会产生大量的高温烟气，使其与锅炉有关部分充分接触，从而达到高效的热量转移，同时又产生蒸汽，通过蒸汽涡轮将热量转换为机械能，从而确保发电厂的正常运行。

1.3燃煤电厂锅炉燃烧运行优化的必要性

在电厂生产中，锅炉是必不可少的一种装置。锅炉本身就是一种可以储存大量热量的设备，而在内部，蒸汽是一种高温、高压的环境，如果出现了故障，很可能会造成严重的安全事故。同时，由于锅炉自身的容量很大，在实际操作中会产生大量的燃油，为了提高其使用和发电的效率，必须使其时刻保持良好的工作状态。而燃煤锅炉的主要燃料是燃煤，其自身排放的 NOx污染物非常多，不但对环境造成了污染，而且还会加剧温室效应。通过合理的分配，可以有效地提高锅炉的燃烧状况，从而有效地防止了以上问题。例如，合理分配燃煤锅炉的空气，可以使燃煤得到充分的、稳定的燃烧，降低烟气的热量和飞灰，从而提高锅炉的燃烧效率。同时，还可以减少大气中的氮氧化物，减少对环境的污染。最后，加强对锅炉燃烧系统的风量控制，合理调节一次风能和二次风能，并能正确调整同一层火焰的中心，防止水冷壁出现局部过热，造成焦化。并可减少炉膛出口部位的烟气温度偏差，防止管线泄漏等安全隐患。

2.燃煤电厂锅炉燃烧运行问题

2.1环境条件影响存在煤粉分配不均的问题

火力发电厂在使用时，由于环境因素的影响，在燃烧室内的煤粉分布不均匀是很普遍的，这将极大地影响到锅炉的燃烧效果。在锅炉的燃烧中，由于风速的变化会直接影响到煤粉浓度的变化，所以当锅炉的风量分布不均时，煤粉的分配也会发生不均现象，从而使锅炉的燃烧不均匀，从而影响到燃烧的热效率。尤其是在节能减排的情况下，锅炉燃烧器煤粉分布不均现象较为普遍，这与控制系统设计的缺陷密切相关，应适时调整燃烧送风量，以防止煤粉分布不均。

2.2缺乏丰富的测量技术手段

目前，火力发电厂在市场经济体制中的作用日益突出。随着火力发电厂的不断发展，火力发电企业的经营管理越来越受到重视，特别是火力发电厂的锅炉设备，它是火力发电厂最重要的一部分，它的燃烧和运转性能直接关系到火力发电厂的经济效益。因此，对火力发电厂的锅炉进行强化管理是非常必要的。但实际情况是，由于火力发电厂锅炉的燃烧和运行存在着严重的问题，除了以上所提到的火力发电厂没有良好的环境条件外，还缺少一套完善的检测技术，这就导致了火力发电厂的锅炉燃烧和运行效率很低。而造成这一现象的根本原因是由于工作人员的思想认识不够超前，导致他们在实际测量中只注重传统的工作模式，采用的测量手段比较单一，使得风、粉等测量工作难以高质量地落实，不利于火力发电厂锅炉燃烧运行效率的提高。另外，火力发电厂的锅炉在燃烧过程中会受到多种因素的影响，如果不能及时处理，将会在一定程度上影响到锅炉的性能，而外部的技术手段比较单一，很难对煤粉的浓度和速度进行精确的预测，从而影响到火力发电厂的燃烧效率。

2.3所用燃料质量较差

作为火力发电企业的核心，其相应的运行优化也是提高火力发电企业竞争能力的必然趋势。电厂的锅炉效率和污染物排放量也与其所用的燃油息息相关，它的燃烧方式不仅直接影响到燃煤电厂的SO2、NO2、烟尘等污染物的浓度；同时，还会对整个电站锅炉的能源转换和工作效率产生一定的影响。目前，我国一半以上的火力发电锅炉都是以煤炭为主，根据统计，每年火力发电厂锅炉消耗的煤炭总量已达二十亿吨，煤炭质量对锅炉的影响不容忽视。

3.燃煤电厂锅炉燃烧运行的优化策略分析

3.1运行方式的优化

由于煤质的变化比较大，所以锅炉的燃烧对锅炉的效率有很大的影响。不确定的参数会对锅炉的温度分布产生影响，进而导致锅炉的煤耗和热量损耗发生变化。因此，必须根据煤质的变化，合理地调节制粉系统的工作模式。同时，还要协调锅炉的运行等各项指标，以保证在煤质发生巨大变化时，保持锅炉的燃烧相对稳定，使其出口蒸汽参数和标称参数保持一致。另外，通过对不同煤种比例、不同的制粉系统的组合优化试验，寻找出最佳的混合方案，通过对不同煤种的配比进行实验，为煤种的选择提供了有力的依据，通过对煤种的煤质参数进行合理的调节，保证了在不同煤种的情况下，锅炉的工作效率得到了提高，同时又能降低煤耗，提高了机组的经济性。

3.2燃烧器配风系统的优化

当燃烧室分配气流不均匀时，会引起炉膛火焰中心的偏移，使得部分煤粉没有经过燃烧就会撞击到水冷壁，造成水冷壁上的还原反应而形成焦炭。由于炉膛内气流分布不均衡，必须适当调整总风量，以使其达到更好的燃烧效果，但由于局部风量太大，使煤粉在未着火前就被吹离了燃烧区域，从而造成了资源的浪费。因此，在系统优化过程中，应着重调节燃烧室的排风系统，使四边形风粉的流速达到均衡，以防止漏焦问题对燃气、燃油的混合质量造成的影响，并能有效地控制炉渣和焦炭。

3.3适当的煤粉细度

煤粉的细度有一个最优的经济细度，这可以从电耗、磨损性指标、锅炉燃烧优化调节实验中得到。煤粉的最佳经济细度与排烟热损失、机械未完全燃烧热损失、磨煤机的金属消耗量、磨煤机的电耗等因素相关，要根据制粉系统性能、燃料性质和锅炉的燃烧调节来决定，因此，煤质的变化要适时调节磨煤机的粗细粉分离机挡板，使煤粉细度尽可能接近最优的经济细度，从而确保炉膛着火状况最佳。

3.4调整锅炉的炉内负荷

燃煤锅炉在使用时，要严格按照特定的工艺要求进行调解，同时要注意循序渐进，调节速度要合理，以保证炉料在锅炉中的燃烧稳定性。当需要减少炉温负荷时，必须将燃煤原料从炉膛中抽离，并使锅炉送风装置停止送风。在增加炉内负载的情况下，应增加送风和送煤，以确保锅炉的稳定运行，从而使锅炉的工作效率得到进一步的提升。由于燃煤锅炉在高负荷工况下工作，而且在高温、高压条件下，很容易造成煤粉在炉膛中结焦，所以要根据实际情况，适时地调节风量和比例，以防止炉膛结焦，从而提高火力发电厂的生产效率。不同地区的燃煤锅炉宜选用不同的排气量比例，并适时调节炉膛内的风量和送风幅度，从而防止煤的原材料污染问题。

3.5创新与丰富测量技术手段

综上所述，目前火力发电厂锅炉的燃烧运行，除了工作条件差，还存在着计量技术单一等问题，首先是要健全相应的在线测量体系，相关工作人员要严格按照体系内容开展具体工作，确保锅炉燃烧运行的稳定性，并提高运行效率。在此期间，有关工作人员应综合考虑现场条件，选用合理、切实可行的测量技术，确保高质量、高质量地完成风粉灰的测量，从而实现对灰渣的实时监测和精确控制。其次是要对锅炉的机械设备进行定期的质量和性能检查，以保证其在生产过程中的正常运转，从而保证锅炉的正常运转。当锅炉出现质量问题时，应根据实际情况，采取适当的维护措施，以确保其燃烧和运行的稳定性。另外，在选用计量技术方法时，要充分考虑到火力发电厂发展的现实情况，以确保计量技术手段的运用合理、有效，确保锅炉燃烧安全高效运行。

3.6优化锅炉运行参数

在电厂锅炉的生产过程中，各种因素都会对其工作性能产生直接的影响，其中压力、过热蒸汽温度、水位等是影响其工作状态的重要因素，所以必须对其进行综合控制。其中，要注意以下几个方面：首先，锅炉在使用期间，必须要有良好的蒸汽质量，保证水位在正常范围之内。其次，过热蒸汽的压力和温度也不能超过正常值，防止各种异常现象发生。同时，及时掌握锅炉的运行规律，保证操作的准确性。通过对实验方法的不断优化，可以充分认识锅炉的有关特性，并对各种参数进行科学的调节，使其达到最佳的工作状态。在锅炉启动初期，必须严格控制风机运转部位的流量，以防止锅炉失速，确保锅炉的稳定运行。此外，进行冷态空气动力特性试验，通过具体的试验，发现需要改进的设备，并对其进行优化。比如，要着重控制叶片转速，并与试验结果结合，对锅炉在不同工况下的运行状况进行分析，最后得出最佳工况下的参数。

结束语

因此，要使电厂的经济效益、社会效益和环境效益得到充分发挥，就需要大力推广节能技术。通过提高锅炉燃烧系统、风机变频技术、锅炉辅机设备、锅炉日常维护、维护等工作效率，使锅炉的运行效率达到最大化，从各个环节降低能耗和对环境的污染，从而提高节能降耗技术，实现电厂和谐稳定可持续发展，为社会建设贡献力量。由于不受时间等因素的影响，对电站锅炉的节能降耗研究仍有一定的缺陷，有待于今后的研究工作加以改进。

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