火电厂锅炉燃烧优化技术探讨

火电厂锅炉燃烧优化技术探讨

王科

大唐富平热电有限公司 陕西省渭南市 邮编711799

摘要：火电厂在发电的过程中，承担发电工作的燃煤锅炉主要负责向机组内提供发电站所需要的蒸汽供应，并利用燃料在锅炉炉膛内燃的形式实现能量释放。锅炉的燃烧效果对火电厂发电运行具有关键性的影响。实现锅炉燃烧优化，能够在提高热火力发电厂锅炉的工作质量的同时，尽可能减少锅炉工作中产生的污染，以实现火电厂的可持续发展。基于此，文章对火电厂锅炉燃烧优化技术的应用进行了研究，以供参考。

关键词：火电厂；锅炉运行；燃烧优化

1研究背景   

近年来，随着社会经济的不断发展，人们对生活环 境的要求也越来越高，环境污染问题也成为人们关注的焦点。燃煤锅炉作为我国常见的一种工业用锅炉，广泛应用于各种工业领域，其能源消耗量大，易对大气造成严重污染。在当前我国电力资源和煤炭资源结构的背景下，为了保证企业生产发展和提高煤炭企业经济效益，必须做好燃煤锅炉的管理工作，并对其不断进行改进优化，以此满足现代化社会发展需求。

2火电厂锅炉燃烧控制优化策略分析

2.1针对设备技术方面优化

2.1.1优化锅炉制粉系统

在电厂锅炉运行过程中，要对制粉系统进行优化，提高锅炉运行效率。首先要做好磨煤机的选型工作，确保其能够满足实际的需求；其次是要确保磨煤机运行过程中，能够始终保持较高的出力。同时在对制粉系统进行优化时，还需要对磨煤机出口温度进行控制，因为在实际的生产过程中，如果磨煤机出口温度较高，就会导致磨煤机出现堵塞等问题，严重时还会导致磨煤机跳闸。因此在对磨煤机出口温度进行控制时，要保证其能够与炉膛出口温度保持一致。另外在实际的生产过程中还需要加强对磨煤机振动的控制，这主要是由于磨煤机的振动会影响到整个制粉系统的运行状况。

2.1.2配风系统

配风系统是整个电厂锅炉燃烧系统的核心部分，通过对其进行优化，能够有效提升锅炉燃烧效率。通常情况下，锅炉配风方式主要有以下几种：一是直吹式；二是侧吹式；三是混合式。首先，在进行配风系统优化时，应尽可能减少侧吹式的配风方式，主要是因为侧吹式的配风方式会导致锅炉燃烧不稳定，容易引起火焰偏斜等问题。但是在实际应用过程中，由于侧吹式的配风方式也能够对锅炉燃烧效率起到一定的促进作用，因此，应尽量采用侧吹式的配风方式。其次，在进行锅炉配风系统优化时，还需要尽可能减少直吹式的配风方式，这主要是因为直吹式的配风方式容易造成炉膛火焰中心的偏移，导致出现火焰不稳等问题。另外在进行锅炉配风系统优化时，还应尽可能采用混合式的配风方式，因为混合式的配风方式能够将两种或多种类型的风门进行有效结合，从而提升锅炉燃烧效率。最后在进行锅炉配风系统优化时还应尽量采用混合型的配风方式，因为混合型的配风方式能够有效避免出现火焰偏斜等问题。

2.1.3煤粉细度控制

在实际工作中，煤粉的细度一般为R90=18%~20%，如果煤粉细度超出此范围，就会出现结焦、着火不良等情况。一旦煤粉细度发生变化，就会直接影响着锅炉燃烧的稳定性以及经济性。所以，电厂在进行锅炉燃烧工作的时候，需要将煤粉细度控制在合理范围内。从理论上来讲，当煤粉细度为R90=18%~20%时，不仅能够保证锅炉燃烧稳定性，而且还能够提高锅炉燃烧效率。

2.1.4燃烧方式

针对于电厂锅炉燃烧系统，其燃烧方式主要是煤粉直接与空气进行混合，将煤粉直接进行燃烧，而不需要通过空气的加热。但是在实际的操作过程中，因为煤粉在经过高温空气加热之后，其热量会逐渐被消耗，因此就会出现煤粉燃烧不充分的情况。这种情况下，就需要将空气加热之后再与煤粉进行混合，并进行燃烧。这样的燃烧方式就是先将煤粉点燃然后再对其进行空气加热，就能够有效解决上述问题。另外，在实际的运行过程中还需要根据燃煤的种类以及煤质的情况来选择相应的燃烧方式，如果燃煤为褐煤就可以选择先将其烘干之后再进行燃烧。

2.1.5空气分级控制

在锅炉燃烧过程中，为满足空气需求，需要控制其氧含量。一般情况下，锅炉的氧含量不能低于3%，当锅炉实际氧含量低于3%时，会造成炉膛内温度偏低，导致燃烧效率下降，甚至引发尾部烟道火灾。因此，要想控制好空气供给情况，需要对空气分级控制进行优化。一般情况下，空气分级控制主要是通过降低一次风温、炉膛出口烟温以及主汽温来实现的。在实际燃烧过程中，随着燃煤量的不断增加，一次风压也会逐渐增加。为了能够有效降低烟气温度和一次风压之间的关系，需要将其控制在一定范围内。在锅炉燃烧过程中，需要对送、引风机进行合理调整。

2.1.6炉膛温度控制

控制好炉膛温度对于锅炉燃烧至关重要，它是一个复杂的动态过程，而且对运行参数也有严格的要求。但是在实际运行中，炉膛温度很难做到控制，往往是通过控制送风机频率、一次风量、二次风量来达到温度控制的目的。锅炉送风量和一次风量的比例关系是影响炉膛温度的一个重要因素，而炉内送风量和一次风量又直接影响着炉膛温度，所以只有将这两者之间的比例关系调整到最佳状态时，才能使锅炉温度得到有效控制。为了确保锅炉燃烧正常稳定，可以采取以下两种措施：一是将炉膛温度控制在额定值；二是对送风量和一次风量进行调节，以确保炉内送风量和一次风量之间的合理比例。

2.2对锅炉燃烧进行优化，提高锅炉热效率        

2.2.1加强进煤质量的严格控制和管理，采用合理掺烧和配煤技术

准确地进行煤质的工业检测及数据分析对比，按照干基高位热值、挥发分、灰分、全硫含量的实测值，采取相应的运行调节，改变燃烧状况，最大限度降低煤质变化对锅炉燃烧带来的不利影响，实现锅炉优化运行。对煤层厚度、炉排速度、鼓引风量、各风室的配风等进行合理调节，以提高各种质量煤的利用率。     

2.2.2加强煤中含水量的控制

适量的水分可使碎屑和较大块的煤粘在一起，能够减少漏煤与飞灰损失。当煤中水分含量>12%时，会增加预热干燥时间，水分的蒸发要吸收热量，水分蒸发产生的水蒸气混合到可燃气体中降低了它的浓度，对可燃气体的燃烧不利。在这种情况下，可以适当掺烧较干煤，降低煤中含水量。如煤较干时，采用加水喷淋装置对原煤进行加湿，使煤的水分含量达到10%左右，使煤炭达到最佳含水量。

2.2.3富氧燃烧技术

当锅炉燃烧出现炉膛温度不够、煤渣含碳量偏高、烟气林格曼黑度无法达标、锅炉燃烧效率不高、锅炉出力不足等工况时。可以通过启动富氧燃烧设备进行调节，这样能取得较好效果。其制氧原理是利用高分子有氧载体的复合膜—富氧膜来完成富氧空气的制取，在应用过程中利用物理方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量从原来20. 9%富集到30%左右，将这部分的富氧气体以二次风的方式送入锅炉，可增加炉内整体氧气含量，减少燃烧后的烟气排放量，提高了火焰温度和降低排烟黑度。在富氧空气环境下，可以提高着火条件，使煤燃烧完全，在节煤的同时也达到了环保的效果。

结语

综上所述，对火电厂锅炉燃煤进行优化，将能够有效提高燃煤效果，降低使用，从而减少有害废气排放量，同时降低对周围环境的污染程度，避免燃油结渣，从而有效改善锅炉温度燃烧环保的性能，达到火电厂综合经济效益最优化。所以，火电厂就必须针对企业的实际发展情况，选用合适的锅炉燃烧运营优化技术、基于设计改进的锅炉燃烧优化技术，以及基于大数据指标监测的锅炉燃烧优化技术，从全方位进行锅炉燃烧运营优化管理工作。

参考文献：

[1]厉恩启.电力锅炉燃烧优化策略探讨[J].山东工业技术,2015(12)：1.

[2]武建国.600MW火电机组锅炉燃烧优化策略探讨[J].中国高新区,2018,000(016)：151.

[3]柴子旺.火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整分析[J].电力系统装备,2020.

[4]孙佳东.火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化[J].中外企业家,2019(32)：1.