煤質(zhì)差鍋爐燃燒控制對燃煤鍋爐效率的影響分析

楊 磊

山東省特種設(shè)備檢驗研究院濰坊分院 山東 濰坊 261000

引言

燃煤鍋爐通常在設(shè)計時都會有指定的煤種,一旦在燃燒的過程中加入差異比較大的煤種是,就很容易造成設(shè)備的損耗過大,進(jìn)而降低設(shè)備的使用效率,機(jī)組的承受負(fù)荷程度受到一定的制約,特別是在低負(fù)荷時,很有可能造成一些潛在的安全隱患。

1 目前我國火力電廠燃煤的現(xiàn)狀分析

1.1 用煤的數(shù)量呈逐年遞增趨勢 社會在進(jìn)步,各個領(lǐng)域的發(fā)展速度也會隨之加快,因此不論生產(chǎn)還是生活中對于電力的需求也在不斷提升,而且在今后的很長一段時間中,火電的作用仍然是受到社會各界的高度關(guān)注,火力發(fā)電廠的發(fā)電任務(wù),也會隨著經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展以及人們的需求變得越來越重大。

1.2 燃煤發(fā)電的成本不斷上升 由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對于電力的需求也在增加,這也直接造成了煤炭的大量消耗,由于其具有一定的污染性,國家也在不斷倡導(dǎo)環(huán)保理念,并加大力度對一些大型煤礦企業(yè)進(jìn)行整合,這也是造成煤炭價格不斷上漲的最主要因素。對此,對于煤炭發(fā)電行業(yè)來說,必然會造成成本的增加。

1.3 設(shè)計煤質(zhì)種類需求得不到滿足 為了能夠更好的服務(wù)與社會,發(fā)電廠的煤炭消耗量也在大幅度提升,又由于煤炭價格一直處于上漲的態(tài)勢,因此,針對所射擊的煤種儲備也出現(xiàn)了卻空的現(xiàn)象,很多時候都很難滿足發(fā)電過程中對于煤炭的實際需求,為了能夠維持正常的工作,就必須要選用其他煤種代替,但是也影響了發(fā)電的效率以及其發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)收益。

2 煤質(zhì)變化對燃燒鍋爐效率影響

2.1 低位熱值變化對燃燒鍋爐的影響 如果煤炭的灰分值控制在一定的范圍內(nèi),其他煤質(zhì)參數(shù)代入反平衡計算公式,深入探究0.5 MJ/kg熱值變化對燃燒鍋爐的影響,最后得到的結(jié)果為熱值每變化0.5MJ/kg,其燃效的變化為0.086%。

2.2 灰分對燃燒鍋爐運行及影響 由于灰分不具備可燃性,所以灰分的含量也能直接體現(xiàn)出煤炭的燃燒性能,如果出現(xiàn)灰分含量過高的情況,會直接造成煤炭的燃燒速率下降,很容易出現(xiàn)滅火的現(xiàn)象,而且高溫燃渣也會致使?fàn)t內(nèi)燃燒熱量損失,這對鍋爐的正常運行造成了很大的阻礙。

3 控制方案

3.1 合理控制氧量 負(fù)荷在400MW以下,3.5%～4.5%；在400MW以上550MW以下時,3.0%～4.0%,在550MW以上660MW以下時,2.5%～3.0%。對于氧量的控制,也是對空氣系數(shù)的控制。一旦換處于低負(fù)荷的工作狀態(tài),通常要確保其在一個較高過量空氣系數(shù),在這個時候,鍋爐內(nèi)溫度較低,擾動會增加,合理的增加一些風(fēng)量,能夠保證空氣動力的流通。此外,如果在煤質(zhì)較差的情況下,很難著火,所以適當(dāng)?shù)脑黾语L(fēng)量能夠更好的助燃。但是如果風(fēng)量過大,則會使燃燒出現(xiàn)不穩(wěn)定性,煙氣流量和速度都會加快,對于一直煤質(zhì)差的煤炭,會使其燃燒加快,使鍋爐的經(jīng)濟(jì)性降低,這個最初成本節(jié)約的目標(biāo)發(fā)生了偏離。因此,在煤質(zhì)差,負(fù)荷低時,一定要加強(qiáng)對氧量測量裝置的排查,從根本保證數(shù)據(jù)的精確性。

3.2 磨煤機(jī)參數(shù)控制 ①磨煤機(jī)入口風(fēng)量：對于我國廠用的磨煤機(jī)而言,其入口的風(fēng)量一般控制70t/h左右,確保風(fēng)煤比處在1.5～1.7之間。在實際運行的過程中,要控制好粉管的溫度、濃度以及流速等。針對一些煤質(zhì)較差的煤炭,要適當(dāng)?shù)慕档惋L(fēng)量,旋轉(zhuǎn)的外二次風(fēng)帶動直流一次風(fēng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),進(jìn)入到回流區(qū)。如果這個時候增加一次風(fēng),就很容易干擾到整體的旋流強(qiáng)度,最終導(dǎo)致回流區(qū)的強(qiáng)度降低。一旦風(fēng)量增加,就會出現(xiàn)著火延遲,火苗上移,增加排煙,最終導(dǎo)致燃燒惡化；相反,風(fēng)力量減弱,又會使磨煤機(jī)出現(xiàn)堵塞,增加電耗。②磨煤機(jī)電流：在磨煤機(jī)的實際運行中,電流是促進(jìn)其正常運行的基礎(chǔ),電流大表明制粉的出力增加,電流小表明制粉的出力變?nèi)?。通常情況下,在電流與規(guī)定值有偏差時,就會嚴(yán)重影響到磨煤機(jī)的效率。③分離器出口溫度：針對磨煤機(jī)分離器的出口處溫度,要時刻保持在一個高限的運行狀態(tài)下,進(jìn)而加強(qiáng)燃燒。分離器出口的溫度,是對粉管爆炸和爆燃進(jìn)行判斷的一個關(guān)鍵性標(biāo)準(zhǔn)。特別是在雨季,在進(jìn)行溫度控制是要減少冷風(fēng),增加熱風(fēng)的流入量。必要時可對其中的煤量進(jìn)行調(diào)整。結(jié)合以往的燃燒經(jīng)驗,如果煤質(zhì)較差,分離器入口的溫度也會降低,要通過減少煤量,降低通風(fēng)來控制分離器的溫度。

3.3 煤質(zhì)差、低負(fù)荷時,加減符合安緩慢 特別是在減少負(fù)荷的操作中,要確保科學(xué)的風(fēng)煤比,操作不能過急,并合理的限制將負(fù)荷的速率。在開關(guān)風(fēng)門的操作過程中,要輕操作,避免出現(xiàn)超溫和一次風(fēng)機(jī)搶機(jī)的現(xiàn)象。對于備用的磨煤機(jī),在通風(fēng)后會有大量冷風(fēng)涌入的現(xiàn)象,是燃燒環(huán)境遭到嚴(yán)重的影響。因此,要盡量避免備用磨煤機(jī)處于通風(fēng)狀態(tài)。

3.4 嚴(yán)密監(jiān)視給煤機(jī)運行情況 一旦發(fā)生斷煤現(xiàn)象,限制負(fù)荷,減少出力,就需要指派工作人員對其進(jìn)行敲打,及時開啟疏通機(jī),一旦敲打沒有產(chǎn)生任何效果,則應(yīng)馬上進(jìn)行停磨處理。指派檢修人員對設(shè)備進(jìn)行全面檢測,檢測過程中要加強(qiáng)對其他磨運行的實際狀況進(jìn)行自己監(jiān)視,當(dāng)再次啟動時,保持在低風(fēng)狀態(tài)下運行。

3.5 嚴(yán)格執(zhí)行吹灰操作 在對鍋爐進(jìn)行吹灰時,如果需要機(jī)組加減負(fù)荷,調(diào)整制粉系統(tǒng)的會嚴(yán)重影響到燃燒穩(wěn)定的操作,則要在第一時間停止操作,當(dāng)出現(xiàn)爐膛負(fù)壓擾動大,過濾燃燒不穩(wěn)定制粉系統(tǒng)出現(xiàn)停滯的狀態(tài)時,也必須停止吹灰操作,要等所流程都經(jīng)過檢查恢復(fù)正常以后,方可繼續(xù)開啟吹灰操作。

4 結(jié)束語

文章主要圍繞煤質(zhì)較差時鍋爐燃燒的效率展開深入探討,并對各個環(huán)節(jié)提出了調(diào)整策略,對于不同型號的鍋爐都能起到一定的技術(shù)支持,確保鍋爐的正常運行。