电厂锅炉燃烧运行优化策略分析

韩鹏程

摘 要：近年来电厂越来越重视节能减排，锅炉燃烧优化成为电厂节能减排的重要技术措施。特别是对于当前电厂使用的大型燃煤锅炉来讲，锅炉运行过程中燃料分配的均匀性及配风的合理都会对机组运行的经济性、安全性和环保性带来较大的影响。因此需要对电厂锅炉燃烧过程进行优化控制，确保实现电厂锅炉运行过程中的节能减排目标。

关键词：电厂锅炉；燃烧；制粉系统；风量；煤粉；优化

当前我国经济开始向集约型方向发展，这也对电厂锅炉燃烧的安全性、经济性和环保性提出了更高的要求。锅炉燃烧过程中，燃料在炉膛中燃烧会释放大量的热能，这些热能经过金属壁面传热使锅炉中的水转化为过热蒸汽，这些蒸汽被送入到汽轮机中，从而驱动汽轮机进行发电。通过对锅炉燃烧运行进行优化，可以有效的提高锅炉燃烧的效率，降低锅炉燃烧过程中所带来的污染，实现节能减排的目标。

1 加强煤质管理

针对于煤质多变性和不稳定性，同时锅炉燃烧也具有一定的复杂性，因此需要在日常生产过程中重视对锅炉的检查、维护和调整，及早发现锅炉运行异常情况，并对其进行有效处理。通过对煤质进行有效管理，可以使锅炉蒸汽量与负荷更好的适应，有利于提高锅炉运行的经济效益。

2 锅炉运行中的检测

锅炉运行过程中，需要对炉膛内火焰着火情况进行仔细观察，看是否存在着火气流冲刷炉墙及大面积结渣的现象，一旦发现有结渣现象产生时，要及时对其进行清理。同时对出口烟温进行严格控制，必要时可以通过降负荷处理来确保出口烟温在设计值范围内。

锅炉运行中还需要密切对再热器汽温变化进行监视，一旦发现再热汽温异常升高时，需要对其进行有效分析，通过降低炉膛热负荷来保持联系再热器汽温的正常。另外，对于运行中的锅炉，需要定期对各受热面进行吹灰，对带基本负荷的锅炉进行降负荷掉渣处理，避免出现炉膛灭火事故。定期对锅炉进行检修，保证锅炉运行的可靠性。

3 制粉系统运行的优化方法

3.1 煤粉细度

当煤粉细度越细时，其煤粉越容易分配调平。对于电厂锅炉使用的煤粉，其细度通常要求在R90≤15%，通过对煤粉细度进行控制，不仅有利于实现煤粉的均匀分配，而且能够保证煤粉具有较低飞灰含碳质量浓度。在对煤粉细度进行控制，需要对煤粉进行取样测量，对取样过程进行严格要求，确保煤粉取样具有较好的代表性。

煤粉分离器通常会设置在磨煤机出口的位置，在运行过程中利用离心分离原理将合格的煤粉送给燃烧器，不合格的煤粉则会重新回到磨煤机中。煤粉细度会受到磨煤机结构参数及球磨机相关参数的影响，因此为了能够更好的提高煤粉的细度，通常会对磨煤机进行适当改造。

3.2 磨煤机通风量

当磨煤机出口保持不变的情况下，磨煤机通风量过高时，不仅会增加排煙损失，而且还容易出现结焦及积灰现象，导致煤粉管和火嘴等部位出现磨损。因此需要对磨煤机通风量进行优化。特别是对于中速磨煤机在对其通风量进行优化之前，需要对磨煤机的风环面积进行核实，保持其达到规定的风环风速，如果达不到规定风速时，需要对风环进行更换。

为了确保给煤机能够达到最佳给煤量，需要精确对通风量进行控制。但在通风量测点所在位置通常没有精确测量装置，而且冷热风混合点后的测点位置温度场分布也不均匀，这样风量就很难换算成标准状态下的体积流量。另外，风中夹带的飞灰还会对测量装置的测量结果带来一定的影响。因此在实际工作中，可以将磨煤机的入口风道进行改造，将其做成文丘里形态，这对于提高通风量测量精度具有非常重要的意义。

3.3 煤粉管道之间流动阻力偏差

煤粉管道之间流动阻力偏差越小，煤粉分配就越均匀。对煤粉管道之间煤粉分配调平之前应先用纯空气调平管道阻力，纯空气流动阻力的偏差越小，煤粉分配就越均匀。在调平之前，应先把给煤机停运，把热风送入磨煤机，当磨煤机出口温度达到正常运行条件时的温度再进行调平。首先用皮托管对煤粉管内空气流速采用网格法测量，然后用可调缩孔进行调整。最终应保证煤粉管道之间纯空气流速偏差小于平均值±2%。在整个调平过程中，应注意保证煤粉管内的纯空气流速不能低于17m/s，保证煤粉正常输送。

3.4 对煤粉流量和煤粉流速的测量

一直以来煤粉流量测量都会采用取样称重的方法进行，并利用皮托管按网格法来对煤粉流速进行测量。但这两种测量方法不仅劳动强度较大，而且测量精度较差。对于大型锅炉来讲，往往会配备几十台燃烧器，因此需要采取先进的方法来对煤粉流量和煤粉流速进行测量，尽可能对电厂煤粉流量进行实时监测，这样可以有效的掌握煤粉分配的具体情况。

4 对二次风量和燃尽风量的优化

风量的供给是保证锅炉燃烧效率的重要因素，所以为了优化锅炉燃烧运行效率，应该在风量供给方面采取优化策略。为了保证燃煤能够得到充分的燃烧，不仅要将每层燃烧器之间的煤粉都均匀分布，还要根据煤量的多少来配给一定的风量，在每层的二次风箱配给一定比例的风量，以确保每层燃烧器中的煤粉都能够得到充分燃烧，从而提高燃烧效率。为了保证每层燃烧器中二次风箱所提供的风量能够满足燃烧条件，应该确保二次风箱风量供给的科学性，以最大程度的提高每层燃烧器的化学当量比。这就需要做出合理的测量，并且严格控制测量的精度。而根据我国现有的锅炉结构设计方式，在测量的过程中会遇到很多的问题，对测量的精度控制提出了很大的难题，所以在机组投入运行后，会由于风量的控制问题而影响到锅炉的燃烧运行效率，在这方面还有待加强。

5 对飞灰含碳质量浓度的优化

在锅炉燃烧运行的过程中，飞灰的含碳质量浓度会对锅炉的燃烧运行状态有一定的影响，如果制粉系统效率较低，或者风量的配比不合理，就会导致飞灰的含碳质量浓度升高，从而降低锅炉燃烧的运行效率。为了优化锅炉燃烧运行效率，可以通过测量飞灰含碳质量浓度来调整燃烧工况，利用这种在线监测的方式来对制粉系统以及风量的供给进行调整。而我国的电厂在进行锅炉飞灰含碳质量浓度的测量时，一般都会在尾部烟道中进行取样测量，这种取样方式不具有代表性，所以测量出来的数据与实际的数据存在很大的误差，对飞灰含碳质量浓度的控制造成了一定的影响，所以在取样测量方面还需要进行改进，从而为优化锅炉燃烧运行提供有利的条件。

6 结束语

锅炉燃烧运行是一项十分复杂和系统性的工作，需要在实际锅炉运行过程中，采取先进的燃烧优化措施，对燃烧过程中的各项参数进行精确，实现锅炉燃烧的优化运行，全面提升煤炭的燃烧效率，为锅炉安全、高效及环保运行奠定良好的基础。

参考文献

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