火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

袁志鹏 刘金龙

霍煤鸿骏铝电公司电力分公司 内蒙古通辽市 029200

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，火力发电厂建设越来越多。在火力发电厂锅炉燃烧运行中，受各种扰动因素的影响出现锅炉运行状态不稳、锅炉设备故障等现象。为此，做好对锅炉燃烧运行的优化控制，使锅炉充分燃烧、降低热能损耗、提高锅炉运行效率，从而确保发电厂发电效率和整个系统安全稳定运行的必要关键措施。在电厂锅炉燃烧运行中，除了使锅炉燃烧蒸发量和蒸汽参数等符合外界负荷要求外，还应确保锅炉系统及其设备安全，确保整个运行过程安全稳定，在维护管理中应以先进的科学技术为支撑，采取节能化的智能化的技术手段优化锅炉燃烧运行。

关键词：火力发电厂；锅炉燃烧；运行优化

一、火力电厂锅炉燃烧运行中存在的问题

1.1环境条件影响，煤粉分配不均的问题

在火力发电厂锅炉燃烧运行过程中，其运行的环境比较复杂，影响了燃烧效率，降低节能降耗的效果。其中煤粉分配不均的问题是造成运行不稳的主要原因之一，在锅炉燃烧时，风速的偏差会直接影响煤粉的浓度偏差。如果风量没有得到合理控制，导致存在分布不均的问题会引起煤粉分布不均，从而出现锅炉燃烧不稳、运行效率下降的问题。必须进行风控系统的优化设计合理调整燃烧送风量，满足锅炉燃烧运行要求，减少煤粉分配不均的问题。

1.2缺乏有效的测量手段

提升锅炉燃烧运行稳定性的最有效办法是加强对风量、煤粉灰的测量控制。在实际运行中，由于测量手段不科学，无法对飞灰中的含碳量在线测量，无法获得有效的实时数据。由于设备运行环境比较复杂，会影响对煤粉浓度和流速等测量准确性，测量结果波动较大，影响测量的可靠性外，易引起设备损坏。

1.3锅炉蒸汽参数、燃煤杂质的问题

锅炉可为发电机组提供动力，起到完善火力发电机组的作用。蒸汽机参数直接体现了锅炉的运行状态，锅炉蒸汽参数将直接影响火力发电的效率。如果锅炉蒸汽参数不稳定、不平衡，会影响火力发电的运行稳定，反之则可以提前根据燃烧煤炭质量和发电设备负荷降低煤炭的消耗速度，确保燃烧运行稳定。此外，煤炭燃烧后会产生大量热量以及许多灰尘，灰尘会影响热能的传递，进而影响锅炉燃烧运行效率。炉膛内积灰太多会使传热阻力增大进而降低热交换效率。积灰会堵塞相关通道和设备，严重影响锅炉的燃烧运行。

二、火力电厂锅炉燃烧运行优化策略

2.1调整锅炉燃料量控制

在锅炉燃烧运行中，燃料量的控制调整是关键，直接关系到锅炉的燃烧效率。首先，在锅炉燃烧运行中，需要基于机组的负荷变化，调整锅炉炉膛的给煤量，以满足机组燃烧运行的需求。在燃料量控制系统中，应基于一次送风量的改变情况，合理控制煤粉使用量，在负荷响应中，快速通过燃料量的有效控制，提高锅炉燃烧的燃烧效率；其次，在系统优化中，设定给煤量监测点，通过实时煤量监测，实现监测数据及时反馈，便于运行控制系统针对运行状态，对煤量需求进行预测，提高锅炉燃料量的有效控制。

2.2燃料调节

火力发电厂锅炉在实际运行过程中，需要根据实际情况对锅炉燃烧量进行调节，将燃料、设备类型作为调整的根据。如果锅炉负荷变大，需要提高炉膛内通风量与燃料合理增加，而负荷降低则需要相应减少。当锅炉负荷比较稳定时，需要将制粉系统控制于均匀供粉状态，使燃料的供给与炉锅负荷保持匹配。如果锅炉负荷改变在，则需要根据实际情况来启动、停止供粉系统。如果制粉系统在启动运行状态下，需要对一、二次通风进行调控，使制粉系统出通风保持良好的配合，这样才能保护锅炉燃烧的稳定性。使燃油系统处于备用状态，做好油枪等设施的检查，对受损的备件进行及时更换。还需要对磨煤机运行状态下的通风量进行控制，防止通风量出现过大或过小的问题，使燃料点火时间控制在合理区间内，使锅炉内部的元件保持良好状态。在对制粉系统进行切换控制时，还需要先将备用系统投入运行，将需要进行检修的系统置于停止状态。在对磨煤机进行停止控制时，需要先将煤机入口挡板置于关闭状态，保证煤机达到走空后才可以关闭，将内部和风管中的煤粉都吹扫干净。在对燃烧器进行停止控制时，需要在停止运行后一段时间内还继续保持冷却，可以防止喷口被烧坏。

2.3基于锅炉燃烧器改造的锅炉燃烧优化

燃烧器是保证锅炉稳定燃烧的重要设施，对锅炉进行低氮燃烧器改造，在不同的条件下进行空气分级燃烧、燃料分级燃烧或烟气再循环燃烧，可有效降低NOx生成量并提高锅炉燃烧效率。针对某电厂300MW亚临界锅炉机组提出了低NOx燃烧器改造，改造方案包括复合空气分级、低NOx燃烧器、高位分离燃尽风等减排措施，方案在满足低NOx排放的同时提高了燃烧效率并防止了结渣及高温腐蚀等问题。但在低氮燃烧器改造实际应用中，该技术会对锅炉的稳定性、水冷壁结焦、飞灰含碳量、运行效率等方面产生影响，因此在改造技术实施过程中需要根据影响锅炉稳定性的各类因素对二次风、氧量以及分级燃烧技术等进行调整。

2.4热损失技术调整

排烟温度与排烟热损失之间的关系非常密切，发电煤耗也会受到排烟温度的影响而增加，并且能够保证电除尘、脱硫设备运行的稳定性、安全性。导致排烟温度提升的原因有漏风、掺加冷风量、积灰等，针对排烟温度技术调整举措，需要先解决漏风问题，待温度降低至正常数值后，优化磨煤机冷风，发现负荷相同的情况下排烟温度降低。锅炉内部吹灰器的作用是维持受热面整洁性，优化传热效果。吹灰系统主要有锅炉本体受热面吹灰、空预器吹灰，其中锅炉本体内部包含96只炉膛吹灰器，设置于炉膛处，布置为四层。锅炉本体、空预器吹灰的蒸汽，都是通过低温再热器出口管道接出，处在BMCR工况下，蒸汽温度是518℃，压力是5.96MPa（表压）。将吹灰蒸汽进行减压处理，分别进到吹灰器中，管路内部设置自动疏水点，锅炉吹灰则展开程序控制。由此发现，当吹灰效率提升，可以直接解决积灰问题，排烟温度升高，主要的影响因素为漏风、掺冷风量。所以，锅炉运行中要着重注意这两点问题，避免热损失增加。

2.5优化排烟系统，减少热损失

燃料的数量、送风量和引风量以及外界负荷等均会影响锅炉内燃烧的程度，须加强对锅炉送风量和引风量的控制，控制锅炉内的空气系数。应做好对二次风能的优化调节，以提高对高温烟气的吸收率，可提供氧气使煤炭充分燃烧。在排烟系统优化方面，为降低排烟带来的热能损失，必须做好对漏风问题的控制，准确观察排烟氧气表、风量表的变化，加强对水封槽的监测，排烟过程中不能将水放干。做好对空预器的内部清理，避免受热面污垢沉积影响后期燃烧效率，吹灰工作应定期开展并做好记录，以确保锅炉的稳定运行。锅炉运行中飞灰含碳质量浓度，会影响锅炉的燃烧效率，可采用飞灰含碳质量浓度检测的方式，对煤粉制造系统及通风量进行调整和控制，避免因飞灰问题而对锅炉燃烧工作效率产生影响。

结语：

综上所述，本文对火电厂锅炉燃烧当前存在的问题进行了分析，由于锅炉燃烧运行过程较为复杂，影响锅炉燃烧效率的因素很多。为了实现锅炉运行优化，须对现有现象进行分析，从节能、智能化的角度加强优化和控制。在实际运行管理中，应加强对每一个环节的控制，并对相应的参数进行优化调整，同时结合计算机信息技术加强对运行全过程的实时监控，及时发现设备故障和运行异常问题，确保煤炭燃烧充分，提高燃煤的效率、减少热能的损失，降低了环境污染的问题，为火电厂带来更多的效益。

参考文献：

[1]王少飞,张朝晖.电站锅炉燃烧优化技术的发展趋势[J].科技创新与应用,2019,3.

[2]宋永胜.电厂锅炉燃烧运行优化策略分析[J].工程建设与设计，2019（4）：22.