电厂锅炉燃烧调整技术的发展与应用
摘要
关键词
发电厂;燃烧技术;环境污染;针对性;分析
正文
引言:随着能源的迅速发展,节能和环境保护受到了越来越多的重视。因此,如何将新的燃烧管理理念引入到锅炉中,以有效地实现节能、减排等新能源领域,是当前亟待解决的课题。燃烧控制是一种有效的方法,可以使锅炉充分燃烧,提高锅炉的综合效能。我国目前对大型燃煤锅炉的控制主要建立在对烟气含氧量的测定上(最近几年,这一方法还以飞灰中的含碳量为基础)。在煤电厂,烟气中氧含量的测定受到诸如气体泄漏、测量设备等的客观因素以及诸如工作人员的实际工作等的主观因素的影响。烟气中的氧或灰渣中的碳含量的测定有其局限性,而且受操作者主观因素的影响。所以,必须将一氧化碳的浓度引入到烟气组成中,从而直接反映出燃烧效率,从而决定最优的含氧量。本文将简要地分析烟气中氧浓度在电厂锅炉中的应用。
1.发电厂燃烧锅炉工作原理
厂的锅炉是根据电厂的操作人员,挑选出煤和其它材料,通过合适的机械装置把材料输送到工厂。在电厂的锅炉里猛烈地燃烧,以制造出物质的化学能,这种物质的化学能因剧烈的燃烧而转变成需要的热量和动能,然后被输送给其它的蒸汽涡轮机和其它装置。电机的运行由这种方法进行变换,由这种变换方法所生成的热能的效率更高。目前,这是电站运行的最好方式。火力发电厂的锅炉,是通过使用煤炭及其它物质中的多种成分,与之发生化学反应,生成高温烟气,产生大量热量。锅炉的内部部分是由一个水冷壁穿过,其由一个或多个过热器组成的。由于炉膛内煤气部分的热量太高,会使锅炉发热,从而产生较高的烟尘。按照热交换的原理,热从内部互相转移,从而产生大量的热能,而热能对内部的工作部分起到一定的作用。在将烟气连续传送至工作元件后,在持续的高温下进行辐射热传输,在辐射热传输之后,会产生某种压力,形成水蒸气,在蒸汽进入后,在蒸汽机制造出一个气体喷射口后,水蒸气的热能转变为动能,从而带动蒸汽轮机,这种水蒸气吸收了烟道气中的热量,并把它传送到蒸汽轮机的不同部位,使水蒸气流过,将热能转变为一定数量的电力。由于工作物料的不同,以上原理也不尽相同,所以,在强制循环式锅炉中,由于内部循环的驱动力作用,采用外循环泵能够保证运行的安全。
2.燃烧调整的主要目的
(1)确保锅炉的安全、可靠的运转,燃烧时的过剩空气系数是科学的,使 NOx、 SOX和锅炉的各项排放指标都能在允许的范围内。(2)在投入燃料的时候,要特别注意,要将火焰凝聚起来,不要冲刷到锅炉的内部,要确保热量的均匀分布,避免高温烧坏设备,避免因为水温不合适而造成的腐蚀,所以液体排渣炉不会出现堵塞的状况。(3)确保热量的均一,防止因为燃烧状态的突变而造成的水位不正常,不能再利用,以及水动力不稳定。
3.燃烧调整的基本内容
(1)在锅炉负载变化较大时,应适当调节燃料用量,使其与空气的配比达到合理。(2)调节燃烧器,调节其排风条件,确保燃烧器的风量合理等。(3)对煤粉的用量进行调节,例如:煤粉的用量要在合理的范围内,特别是在特定的操作中,要及时进行调节。(4)在各个燃烧室中,要合理地配置燃料,并根据需要进行调节。(5)在进行组合时,不同的燃烧炉的方式是不同的。因此,在进行组合时,要适时地调整自己的方式。(6)适当调整送风机的出力,保证炉膛压力和氧气的正常值。
4.影响锅炉内燃烧的因素煤质
在实际的锅炉运行中,煤炭的质量是最重要的,它的质量是无时无刻不在变化的,它会影响到锅炉的燃烧,从而引起燃烧的不稳定性,从而影响到锅炉的安全。然而,这种煤炭经常导致锅炉内结渣和燃烧器阻塞。区别在于,当煤种的挥发性较低时,就难以确保其燃烧的稳定性,从而使锅炉的燃烧负荷增加,从而使经济性大大下降。
5.影响燃烧调整的主要变化因素以及基本规律
在具体的操作中,锅炉所承担的负载也是不一样的,比如燃料的特性、给水的温度、多余的空气。由于这种情况的持续变化,会使整个锅炉的操作过程发生变化。
5.1锅炉负荷变动
当锅炉负载改变时,其内部的热量、对流换热等也会发生变化。(1)在燃烧过程中,燃料消耗应与所能承受的负载相匹配,在负载不大的情况下,燃料消耗满足基本平衡。(2)在锅炉中,热量表面随载荷而改变,当加热面积较大时,其负载较大;但相应的,单位质量的热量越多,负载也就越小,到了这时,锅炉的温度就会慢慢上升,排烟口的烟气温度也会上升,从而导致出口辐射式过热器的温度下降。(3)当对流受热面的换热增加时,负载增加,反之,则会减小。(4)如果锅炉的满足要求提高,则燃料消耗会相应的提高,同时烟尘也会增多,炉子里的烟也会变得更高,从而大大的提高了排烟的损耗。但是,如果炉温较高,则可以加强燃烧,节省燃料,减少部分热量损耗。
5.2燃料性质变化
5.2.1灰分的变动
如果灰份含量过高,则会对燃烧产生一定的影响,造成燃烧不彻底,造成更大的损耗。由于燃料中的可燃物质是有一定数量的,一旦降低,那么就会对温度产生一定的影响,因此,要维持一定的蒸发量,就必须要加大燃料的用量,这样就会对制粉系统造成很大的负荷,从而造成受热面的磨损。而且,灰烬的组成和熔化程度也会有所变化,这就导致了大量的废渣。
5.2.2水分的变动
如果含水量太高,就会导致燃烧不彻底,或者是燃烧的时候会突然熄灭,这就会导致不完全燃烧,导致火焰的正常燃烧温度下降,从而导致辐射和对流的热量下降。锅炉会产生大量的烟尘,从而产生不必要的损耗,从而影响到锅炉的燃烧效率,还会产生各种腐蚀、堵塞等问题,从而对整个系统产生很大的影响。
5.3给水温度变动
高温加热设备一旦发生故障,将会使水温降低。在这种情况下,为了保证锅炉的蒸汽流量,必须要加大燃料的用量。因此,单位体积的对流吸热就会增大,从而减少辐射的吸热,而当对流过热器出口的气体温度改变时,则会直接造成过热。供油温度与节煤器的温度呈反比关系,节煤器吸收的热量越多,空气预热器吸收的热量就越多,从而影响到整个系统的运转。
5.4过量空气系数变动
当锅炉内的过剩气体系数改变时,将会对烟气产生直接的影响,二者呈正相关。同时,它也会引起排烟温度的改变,极大地增大了排出热的损耗,在一定的范围内,会减少辐射的传热,增大对流通热量的影响。反之,当过剩空气系数降低时,燃烧不充分的程度就会增大,从而降低排烟热的损耗。如果送风流量不变,制粉系统出现了严重的漏风,那么过剩的空气系数就会增大。另外,漏风也会让大量的冷气进入,从而导致更大的危险。
6.燃烧调整
6.1调整燃料的用量以及风量
在锅炉的燃烧过程中,燃料的使用和风量是非常关键的,因此要及时的进行调节,而在调节的过程中,要遵循一个基本的原则,即要考虑到过量的负荷,并针对不同的情况进行相应的调节。另外,要调节吹风机和导风机,使燃料和空气流量达到适当的比率。当锅炉的负载变大的时候,首先要做的就是加大空气的流量,同时要适当的加大燃料的使用。反之,在降低负载的时候,首先要降低燃料的使用量,其次是逐步的降低空气的流量,在调节的时候,一定要保持平稳。
6.2燃烧器配风工况的调整
不同的燃烧器,分配的空气也是不同的,需要根据实际情况来进行调整。调节方法要根据不同的燃烧器结构而定。一般来说,如果煤炭中的挥发性很低,或者说它的耐热性不够好,那么在这种情况下,必须要将一次风的风量降到最低,同时也要降低速度。不过,如果性能好,那就需要适当地调节速度和风量。
6.3通过对锅炉内部的燃烧器和燃烧技术的优化,实现锅炉燃烧的调节
我国的电网布设面积普遍比较大,所以在使用过程中,燃烧器的稳定性很重要,根据锅炉的特性来确定燃烧的煤种,根据不同的使用条件,根据不同的要求,对不同的燃料进行不同的选择。通过技术进步与改进,可以有效地解决环境问题。
6.4改进锅炉燃烧技术
针对电厂锅炉燃烧监测技术的改善,应从技术上分析其测量精度、测量质量等方面的问题。以软测量技术为基础,对燃烧锅炉进行实时监测。如果没有足够的燃烧,应该发出报警,并由工作人员迅速处理。在建模测量时,利用人工网络的智能化方法,利用其工艺原理,建立对象的数学模型。
6.5选择合理的燃烧处理方式
电厂燃煤的处理方法应为粉煤灰,或在焚烧时为热源提供烟尘,这是一种可行的方法。在电厂的锅炉和制粉装置中,应对锅炉送风装置中的关键部件进行分析。在使用了制粉装置之后,粉煤机的炉膛内进行了二次通风,将其处理成粉末,在粉煤灰炉中进行锅炉的燃烧,在完成了一次的工作之后,进入到了煤粉锅炉的炉膛之中,接着进行了第二次的清洗。在送风量方面,考虑了加热表面传热较大时,预热器的受热面易于增大。通过使用清洗系统清除了炉膛辐射换热,有效地解决了热传导链的问题。改进后的对流受热面传热增加,隔层温度上升;这样,风扇的功耗就会相应地减少。
结束语
火力发电厂锅炉的燃烧调节日益受到重视,要想使火力发电厂得到更好的发展,必须采用合理的调节方法,遵循正确的规律,进行科学的调节。这是较为常用的办法,也是最有效的办法。同时,合理的燃烧操作还可以大大降低污染,对环境起到了很好的保护作用。在本文中,着重探讨了有关燃烧调节的几个要点和有关内容,以期为火力发电厂锅炉的燃烧调节技术提供一定的借鉴。
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