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影响燃煤锅炉效率的因素和解决方法

2021-12-03中国电能成套设备有限公司靳森嘉

电力设备管理 2021年1期
关键词:水冷壁煤粉炉膛

中国电能成套设备有限公司 靳森嘉

1 影响燃煤锅炉效果的因素

排烟影响。锅炉运行过程中会出现热损失,直接影响锅炉运行效率,锅炉排烟散发出的热量则加速热损失速度,热损失更高。影响排烟因素比较多,诸如煤炭种类、锅炉温度、锅炉受热面积、漏风情况等,煤粉水分含量大、漏风严重可能增加排烟量。此外炉膛漏风、烟道漏风等都会增加排烟容积,造成锅炉排烟的损失。锅炉结渣、受热面积增加了排烟损失,究其原因,烟道、炉膛以及空预器等积灰,热量传递效果降低,而排烟温度随之提升,增加了传热温差,进而降低锅炉运转效率。

给水品质影响。锅炉的给水品质造成锅炉运行效率降低,若是锅炉给水离子含量增高,可能造成蒸汽钟含量增加,蒸汽品质则下降,热气受热面积、蒸汽管道、汽轮机通道内存在大量杂质淤积,锅炉导热功能下降,对锅炉工作效率造成直接影响,同时损伤导热功能,锅炉管壁温度达到温度极限,出现烧毁、断裂等[1]。若是汽轮机流通不清除污垢和杂质,那么可能减少蒸汽流通路径,同时汽轮机叶片表面更粗糙,增加了汽轮机的阻力。侧面来看,锅炉效率会增加叶片的工作阻力,不仅缩短锅炉使用寿命还增加了锅炉的安全隐患。

未完全燃烧燃料影响。固体未完全燃烧所产生的热损失,指锅炉内一部分固体燃烧并没有完全燃烧,最终跟灰渣一起排出,产生热损失。实际上很多因素都可能造成固体未完全燃烧产生热损失,如炉膛结构、过量空气系数、燃料性质及燃烧方式等,燃料性质决定燃料燃尽速度、煤粉挥发含量、煤粉细度等,进而影响燃烧质量[2]。挥发分高、较细煤粉更容易燃尽,煤粉的燃烧过程稳定程度与易燃程度呈正比,燃烧过程较为稳定,那么燃烧时间也比较短,燃烧更充分,燃烧物损耗也较小。此外锅炉运行中炉膛过剩空气系数、氧量控制直接影响锅炉运行的效率。

2 燃煤锅炉燃烧现状

燃煤锅炉的数量不够。目前中国燃煤锅炉的燃烧效率较低,能源消耗较大,同国家的节能减排政策相悖。很多企业出于在利益方面的考虑,为了能够降低成本,燃煤锅炉的数量严重不足,致使锅炉一直处于高负荷状态,容易损坏锅炉[3],致使锅炉燃烧中产生很多问题。一部分锅炉本身容量较小、能量转化率较低,在配合高负荷运转,无法实现能源上的有效利用,致使能效降低。此外一部分锅炉配套设施质量方面存在问题,直接影响锅炉的运转效率,不仅造成能源上的浪费,还可能埋下安全隐患。

燃煤锅炉操作不规范。中国经济的能源依赖性较强,特别是煤炭上的依赖。一部分负责操作燃煤锅炉的工作人员综合素质相对较低,并未系统接收专业知识培训就直接上岗,本身对节能并没有充分的认识[4],对于节能认识仍停留在纸面。此外,一部分司炉人员将个人工作视为简单体力劳动,对其技术含量方面认识不足,节能意识严重不足。

原煤加工不足。从目前来看,燃煤锅炉以原煤为主要原料,很多原煤并没有经过加工,颗粒比较大、质量并不理想,致使燃煤锅炉用煤情况无法匹配,那么就需提升燃煤锅炉的适应性。目前燃煤锅炉燃烧以层燃为主,但其与中国燃煤供应情况并不匹配,致使锅炉热量效率并不理想,热损失非常严重,如燃料燃烧不够充分、锅炉排放物带走热量、锅炉雷击灰尘未及时清理、热传递效率不理想等。

锅炉内壁损坏与结渣。由于给水压力下降、蒸汽压力下降致使锅炉水水位下降,造成排水量比给水量低。在日常生产过程中,发现锅炉内水质不合格、未及时清理锅炉,或是锅炉管道积攒大量水垢,破坏了锅炉水冷壁。锅炉门封闭不严实、锅炉内负压减少出现向外喷气、向外冒烟,究其原因,在日常维护过程中,喷燃器周围的水冷壁管存在着保护不到位。锅炉的各温段下降,灰渣斗内存在大量湿灰沉淀,甚至存在向外漏水,这是因为锅炉膛内的受热面积过大,存在大量的结渣与渣块脱落,破坏冷灰斗水冷壁管。若是燃煤锅炉炉膛内燃烧温度超过1500度,该温度下煤粉灰大多会被熔化。在炉膛设计过程中,需着重考虑其冷却能力,在炉烟接近炉膛出口位置与水冷壁周围降到灰的软化温度。燃烧中心的熔灰接近炉膛出口、水冷壁时凝结成同态灰,不会粘在受热面上形成渣。若是炉膛设计上存在运行操作不当、冷却能力不强,燃烧中心超负荷、严重偏斜等,致使水冷壁周围烟温过高,熔灰难凝固,遭遇水冷壁也会粘结成渣[5]。

3 提升燃煤锅炉效率的解决办法

3.1 重视锅炉燃烧的调整工作

调整燃烧不仅有利于保证适当燃料量,还有利于适应外界负荷需求,为锅炉燃烧的经济性、安全性、稳定性提供保证。燃烧调节手段对燃烧调整具有非常重要的作用,诸如调整主汽压力、调整燃料量,燃煤锅炉燃烧情况直接影响蒸汽参数,调整燃烧主要集中在调整燃料量与调整风量,也就是调整风煤比,根据煤的挥发含量调整,若是挥发分高可选择较高一次风速与一次风率。挥发分低的煤则选择较低一次风速与一次风率,确保煤粉的着火时间,确保燃料量与风量配比合理,降低热损失,对二氧化碳含量、排烟温度等进行监视,对燃烧方式、燃烧状态进行调整。提升燃煤锅炉效率,不仅有利于节约用煤,还有利于提升锅炉效率,提升锅炉燃烧效率与锅炉运行效率,为生产安全性提供保证,提升锅炉的使用效率。由于锅炉类型不同锅炉种类也存在着差别,诸如链条炉的燃烧着火性较差,点火时需借助高温烟气和炉拱的热辐射,做好锅炉分段送风[6]。手烧炉通风周期性比较强,若是选择高挥发煤供热,降低燃煤锅炉的燃烧效率,提升手烧炉运行效率。

3.2 降低排烟热损失

为降低排烟热损失就需从排烟容积、排烟温度着手。若是锅炉漏风那么可能造成排烟温度过高,直接造成排烟容积增加,通过控制漏风有利于降低排烟的热损失。正确监视和分析不同负荷下煤炭出口氧量与锅炉的总风量,合理调整送风量。燃煤锅炉运行时定期检查锅炉的水封槽水位,结合环境文化变化对排渣机冷却风量进行调整。在锅炉看火孔、入孔门、烟气取样孔使用后保持严密关闭状态。定期检查烟道、炉膛等,减少漏风出现情况。此外,有效利用机组停备与检修机遇,定期彻底清洗炉膛设备,避免空预器出现堵灰情况。定期对锅炉受热面吹灰,提升受热面换热效率,有效降低排烟温度,尽可能降低排烟的损失。由于锅炉燃烧所产生的烟气扩散时会产生热量,那么可借助锅炉内省煤器温度变化进行排烟温度与排烟速度的调节,同时还需注意水分消散,通过将锅炉运行调整在可行范围内来降低锅炉的排烟温度。

3.3 定期开展排污工作

燃煤锅炉运行过程中,燃烧材料具有非常重要的作用,锅炉燃烧中会产生大量灰尘,而这些灰尘会进入到锅炉内部,对锅炉管道、锅炉蒸汽水质量具有直接影响,若是水质差,那么直接影响锅炉的运行效果[7]。锅炉用水实际上包含一些盐分,锅炉使用过程中需及时进行化学处理,否则沉淀污垢会附着于管道、腐蚀金属,造成锅炉使用期限缩短。为了能保证锅炉水质,定期排污工作至关重要。常规来看,一种排污方式为不间断排污,也就是在锅炉水表面开展高强度蒸发,将锅炉水盐度控制在合理范围内;一种排污方式则定期开展排污工作,也就是将锅炉内水渣排出管道,结合锅炉水实际情况进行水质检测,此外需特别注意锅炉管理员在整个操作中的规范性。

3.4 重视燃煤锅炉运行维护工作

燃煤锅炉运行中需重视燃料控制,根据正常规定需求掌握燃煤锅炉生产情况与生产效益,还需选择合适煤种,借此降低燃烧中的水分释放。在日常检修过程中,需要责任的有效落实,合理登记每项工作,为问题出现时及时、准确查询提供便利,同时采取更加有效的解决措施。锅炉运行时汽水损失一定存在,除了对水质不高造成的跑冒滴漏进行检修外,还需认真巡检锅炉运行中的排污热损失与疏水热损失,及时的发现、处理漏点,优化锅炉运行,有效降低汽水的损失。锅炉本身的散热损失和绝缘材料性能厚度、锅炉散热面积与外表温度等密切相关,对烟道保温层、炉墙保温层等脱落及时修补,保证保温层的表面温度保持在五十度以内,对所有管件进行严格保温处理。将炉渣的物理热损失视作灰渣排出炉外后,高温度带走热量损失,热量损失与灰渣温度、灰渣占比、燃料中灰分含量等密切相关,只有降低炉渣物理热损失,尽可能控制燃料煤灰分,做好锅炉燃烧调整,确保锅炉燃煤能够燃尽。此外定期清理灰渣至关重要,只有保证受热面的清洁,才能优化锅炉热辐射效果。

3.5 选择更合适煤场地

燃煤锅炉需要更合理存放煤场地,存放煤量需控制在20到50天锅炉用煤量,存放煤的场地需更平坦、更坚固,同时还需契合排水原理与发热源。若是煤量存放时间比较长,那么需做好煤堆表面压实工作,避免空气渗入出现风化,同时有利于减少对太阳辐射的吸收。为了有效避免煤出现自燃情况,可在煤堆内设置木制通风筒来提供散热。对于已堆放燃煤则需定期开展温度测量与检查,确保煤堆内部温度不能够超出60摄氏度。为能实现煤炭资源的合理利用,需根据燃煤的品种来获得平均质量煤质,借此有效改善目前的燃烧情况。

4 结语

经济发展致使用电需求不断提升,各大电厂不断加大锅炉的改造力度,提升锅炉的运转热效率,提升电厂的供电能力。若单纯改造锅炉系统很难保证燃煤锅炉运行稳定性,那么就需重视燃煤锅炉优化,提升火电厂锅炉运行可靠性与安全性,为电厂运营的稳定性提供保障。总而言之,对电厂来说燃煤锅炉非常重要,锅炉运行效率直接影响电厂经济效益,那么就重视燃煤锅炉运行效率创新,提升电厂燃煤锅炉的运行效率。

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