电厂锅炉燃烧运行优化

温怀栋

广东大唐国际雷州发电有限责任公司 广东湛江 524000

摘要：锅炉是电厂的主要特种设备，其稳定运行决定了整个电厂的安全运行。另外，锅炉本身是否运行稳定，运行状态是否比较稳定，与电厂的经济效益密切相关。因此，电厂锅炉的运行维护不可或缺。不仅要更加重视其运行和维修工作的重要性，更要从具体情况出发，针对不同问题采取不同策略，及时制定各种维修和补救措施，以促进稳定运行。锅炉的燃烧运行优化，保证其安全和经济效益的“双赢”模式。

关键词：锅炉；手术；妨碍因素；优化策略

引言

在电厂能源生产过程中，锅炉燃料燃烧效率的高低直接紧密关联到能效，也是节煤降耗的重要依据。锅炉在供暖过程中，鉴于受到室内外环境条件的效果，工厂锅炉存在能量转换效率低、性能调控不够充分等问题，直接影响锅炉的工作性能。因此，锅炉维护工作必不可少，是保证锅炉正常运行和安全的一项重要工作。当前，我国经济发展日新月异。电厂锅炉在运行过程中的安全是一个亟待解决的问题。提升锅炉的经济性能和环保能力是工作的主要内容。努力对锅炉进行升级改造，不仅能够提高经济效益，还能够减少锅炉运行过程中的污染，达到节能减排的目的。

1影响锅炉运行经济性的主要因素分析

1.1排烟造成电厂锅炉热损失

固体在煤的燃烧过程中通常会有一些残留物，固体燃料很难做到完全燃烧，残留的残留物会影响锅炉的运行。固体燃料的燃烧效率一般受燃料本身性质、燃烧方式和炉膛结构等因素的效果。例如，煤粉的结构体积小，受热面积大，因此在燃烧过程中比较稳定，能够保证燃烧率，残留物很少，利用率高。

1.2固体燃烧对电厂锅炉运行的影响

随着时间的推移一次风量的增加，煤粉的停留时间缩短，煤粉的燃烧率降低。在满足一次风量刚度要求的前提下，应尽可能减少一次风量进气量。随着时间的推移二次风量的增大，烟气流速增大，煤粉颗粒在窑炉主燃烧区的停留时间变短，从而影响煤粉的燃烧速度。结合经验，二次风量对煤粉颗粒可燃性的因素取决于火焰燃烧强度的增加和煤粉停留时间的减少，以及对煤粉温度的影响，主要体现在废气量的增加。

1.3锅炉运行风量及配风方式

鉴于环境条件，锅炉中存在的煤分布不均匀。在锅炉温度中，风速的偏差直接妨碍到碎炭的偏差。若风速偏差大于20m/s，则碎煤浓度偏差可达20%。在节煤低耗的情况下，锅炉燃烧器内碎煤分布不均的问题十分普遍。这是鉴于锅炉工作时风控系统结构不完善所致。一定要调整炉膛风量以满足锅炉防火要求，防止煤粉浓度分布不均。

1.4电厂锅炉操作人员专业技能有待提高

电厂锅炉运行的稳定性也受到操作人员水平的效果。如果操作人员具备良好的环保意识和过硬的专业技能，在操作电厂锅炉时，对电厂锅炉的平稳运行有很大的帮助。当电厂锅炉出现问题时，能够依靠自己的专业技能和经验在第一时间进行处理，杜绝二次事故的发生，将电厂锅炉问题对下游正常工作的因素降到最低。防止问题扩大和蔓延。保障下游作业的正常进行，是保障该区域人员安全的最基本工作。

1.5运行稳定性不足影响锅炉运行效率

鉴于燃料量和负荷的变化，锅炉燃烧运行中存在很多不确定因素，从而改变了运行效率。锅炉燃烧运行相当复杂，受多种因素影响，尤其是煤质和供风稳定性，从而致使锅炉燃烧不稳定，锅炉燃烧热效率低，节煤降耗难度大。

1.6 NOx的生成

影响热力NOx的因素涵盖温度、过量空气比和时间。a)在燃煤锅炉的真实燃烧阶段，NOx的产生量与温度密切相关，两者成正比，即温度越高，NOx的产生量越大。鉴于燃煤锅炉内部温度通常超过1500℃，因此形成的NOx总量较大。b)空气中O2的浓度与NOx密切相关。锅炉燃烧时如果过量空气系数在1.0～1.2范围内，NOx的生成量将达到最大，反之则减少。c)N和O在高温区的持续时间决定了NOx的形成量。妨碍燃料型NOx的主要因素有：火段挥发物快速释放量、火段氧浓度、煤在火段停留时间。煤中含氮量一般为0.4%～3.0%燃烧后快速释放出HCN等产物，与O2、O2-、OH-反应。有些会变成NO，有些会恢复成N2。因此，煤在燃烧过程中，NOx的形成量会受到煤中氮含量的效果。总之，煤的含氮量越高，形成的NOx越多，反之亦然。

2电厂锅炉燃烧运行策略

2.1减少烟气损失的策略

在处理电厂锅炉的运维工作时，在减少烟气损失的工作中，我们能够从以下几个要点入手。首先，团队一定要处理漏洞风险控制系统。在这项工作中，团队首先要从三个相关仪表的读数入手，分别是排烟氧气仪表读数分析、炉口氧气仪表和风力仪表。为获得适当的燃烧条件，请减少锅炉的空气供应。锅炉工作时，要做好密封水箱的水位检测工作，不得在排渣过程中将其中的水干涸。吹灰工作完成后，应对进风口和火孔进行一次总检工作。

2.2调节锅炉风量

在消防系统运行中，当吹入风量过高时，会造成锅炉内部蒸腾，使锅炉无法达到必须的稳定性，“气流”设计一定要保证0-10%的含氧量范围有效反映实际气流。这样能够连续调节锅炉的送风量，达到风量调节效果，避免送风量相对较大等问题，限制控制系统的运行工况。

2.3生物质燃料转化

生物质成型燃料锅炉的原理、结构和用途与普通燃煤锅炉有很多相似之处，但是将燃煤锅炉选用管理直接应用于生物质成型燃料锅炉管理的知识并不全方位。生物质成型燃料（与煤相比）的燃烧特点是高挥发分、高氧、低固定碳、低热值、低灰分（稻壳除外）、低硫、类碳氮、低体积密度大，灰分软化温度低，氯腐蚀倾向高。生物质燃料挥发分含量高，基材挥发分含量一般在60%以上。炉膛空间的燃烧部分提高。充足的二次风比可不断增强窑炉烟气混合，促进复合挥发分燃烧，提升锅炉效率。同时，适当的一次风和二次风比例也是控制床渣的措施之一。不同厂家对一次风量和二次风量的控制不同，没有明确的规律。合理分配助燃风量，保证炉内无缺氧燃烧。鉴于还原性气氛，很容易聚集高浓度的氯碱化合物，逐步形成高温氯腐蚀。二次风喷嘴的位置和数量一定要结合燃料的特性和炉膛的结构来确定。二次风喷嘴的风速一定要保证二次风的穿透和燃料在炉内的完全燃烧。炉膛前室一定要设计有间歇观察口和漏水报警功能，一定要设计间歇感应点，保证锅炉在额定负荷下持续运行不少于20分钟。采取使用自动进料控制时，还应提高液位报警功能。生物质燃料锅炉一般采取使用压缩空气脉冲吹扫和气体冲击吹扫。生物质含灰分造成其粘度高，对流加热区灰分严重。采取使用清灰措施后，从受热面冲刷出来的灰渣流动性差，不易像煤灰那样借助落灰管排出。

结语

有必要对电站锅炉的燃烧运行问题进行分析，积极研究有针对性的优化策略。本文提出的优化策略主要从降低烟气损失、提升固体燃料燃烧完整性、提升锅炉给水水质、增强锅炉维护运行等四个方面进行。

参考文献

[1]李超,任亚军,贺志宝,陈康,张思远.某电厂锅炉一次风管烧损事件分析[J].中国特种设备安全,2023,39(04):90-94.

[2]曹菊林,顾先涛,宋纪双,计巧珍,张更,吴妍.电厂锅炉水汽中痕量阴离子的离子色谱法测定[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2023,28(01):110-113.

[3]祝朝阳,谭文,吴海江,邹清杰,韦光辉.节能降耗改造技术在电厂锅炉中的有效运用[J].冶金管理,2022(24):85-89.

[4]武鑫,王晨山,晏得才,周云飞,张洋洋,石华洲.某电厂锅炉水冷壁爆管原因检测分析[J].机械研究与应用,2022,35(05):206-210.

[5]陈杰,杨福强,郄建昆,姚文华,王赞旗,石晓杰.燃煤电厂锅炉NO_x控制技术[J].能源与节能,2022(07):79-81+209.