摘要:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,儲(chǔ)存的原有化石能源越來(lái)越低,面對(duì)這一情況,燃煤對(duì)供電廠(chǎng)鍋爐的發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)情況帶來(lái)了不小的影響。正因如此,電廠(chǎng)在發(fā)展過(guò)程中。因?qū)θ济旱男枨蟛粩嘣黾樱敲禾績(jī)?chǔ)存大大降低給部分電廠(chǎng)鍋爐。采用設(shè)計(jì)煤種進(jìn)行鍋爐需求,這一方式已不被采用,利用其他煤種進(jìn)行鍋爐燃燒。鍋爐運(yùn)行時(shí)會(huì)降低燃煤質(zhì)量,正因如此,電廠(chǎng)鍋爐混煤燃燒,面對(duì)著直吹式和倉(cāng)儲(chǔ)式兩種制粉系統(tǒng)的不同方式,在電廠(chǎng)鍋爐燃燒中得到了廣泛推廣,有著較為成熟的研究方向。
關(guān)鍵詞:電廠(chǎng)鍋爐;混煤摻燒技術(shù);研究與實(shí)踐
1混煤摻燒處理技術(shù)與應(yīng)用
燃煤類(lèi)型不同,對(duì)于電廠(chǎng)鍋爐的使用差別也不盡相同。由于每一種燃煤所包含的成分結(jié)構(gòu)不一樣,使該地區(qū)的鍋爐在燃燒過(guò)程中,使沒(méi)得到的相對(duì)利用也不盡相同,在對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)會(huì)依據(jù)每種進(jìn)行鍋爐運(yùn)行結(jié)構(gòu)的調(diào)整,正因如此,在設(shè)計(jì)上較為突出區(qū)別對(duì)待,對(duì)于鍋爐設(shè)備在燃燒中的零件以及制粉零件的使用進(jìn)行不斷的深化改良。因原有的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)燃煤在鍋爐中的燃燒提升了一定的使用效率,正因如此,電廠(chǎng)發(fā)電需要比較多的能量,對(duì)燃煤的選擇進(jìn)行了相當(dāng)大的阻礙。電廠(chǎng)發(fā)電過(guò)程中受到了一定程度的影響。正因如此,燃煤供應(yīng)和電廠(chǎng)鍋爐之間存在著需要調(diào)和的相對(duì)問(wèn)題。電廠(chǎng)鍋爐在運(yùn)行中會(huì)用混煤摻燒的方式給電廠(chǎng)鍋爐提供能動(dòng)力摻燒方法,在具體的實(shí)際應(yīng)用中得到了實(shí)用性的推廣以及經(jīng)濟(jì)效益的。提升對(duì)此實(shí)際電廠(chǎng)鍋爐的運(yùn)行效果,從根源問(wèn)題上解決每種類(lèi)型少給鍋爐廠(chǎng)的運(yùn)營(yíng)情況帶來(lái)的影響力。
2混煤燃燒的比例控制
控制混煤比例,即控制混合煤炭與空氣的比例。混煤和空氣的混合氣體的燃點(diǎn)根據(jù)燃空比的不同,在270-540攝氏度之間,控制合適的燃空比,并且對(duì)預(yù)混系統(tǒng)進(jìn)行保溫冷卻,防止預(yù)混系統(tǒng)溫度過(guò)高,控制在混合煤炭燃點(diǎn)以下,就可以避免混合煤炭在預(yù)混系統(tǒng)提前燃燒。控制混合氣體流速,即:使混合煤炭包含的氣流速度比火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤@樣的話(huà),在混合氣體從噴嘴噴出后,噴嘴后的火焰就無(wú)法從燃燒室向上游延伸至預(yù)混系統(tǒng),也就是不會(huì)回火。所以預(yù)混燃燒基本都是有噴嘴的。這也是燃機(jī)低負(fù)荷時(shí),為擴(kuò)散燃燒方式,只有在升高到一定負(fù)荷之后,才會(huì)切換到預(yù)混燃燒的原因。使用防回火噴嘴,常用的是使用熱熔斷材料,當(dāng)發(fā)生回火時(shí),材料融化,切斷并改變?nèi)剂狭髀罚柚够鼗鸢l(fā)展。煤仍然是我國(guó)的主力能源,可以肯定的是煤的清潔利用是未來(lái)一段時(shí)間的主攻方向。現(xiàn)階段超臨界燃煤機(jī)組已經(jīng)能夠達(dá)到超低排放,并不是主要污染源,散煤、小鍋爐才是污染大戶(hù)。鍋爐專(zhuān)業(yè)在清潔燃燒方向上仍然有很大的進(jìn)步空間,不要擔(dān)心鍋爐人的未來(lái),只要煤礦還在生產(chǎn),鍋爐里的火就不會(huì)停息。從原料上來(lái)說(shuō),一個(gè)煤字按用途可以分好多種,大型煤粉爐用的,煉焦用的,剩的邊角料,水洗煤,不能統(tǒng)一而論。從燃料的使用角度來(lái)說(shuō),煤可以燃燒,裂解油氣可以燒,泥煤可以燒,化工泥漿可以摻燒,秸稈可以燒。從鍋爐的使用來(lái)講,大型火電對(duì)電網(wǎng),小型火電對(duì)工廠(chǎng)供熱,暫時(shí)是不可替代的超低排放的燃煤鍋爐比燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)電成本還是低的多。在燃燒的過(guò)程中降低過(guò)量空氣系數(shù);火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤欤紵胰莘e熱強(qiáng)度很高,產(chǎn)生的燃燒溫度很高,從而達(dá)到低氮氧化物的排放。且氣流速度均勻,保證在最低負(fù)荷下燃燒器上各點(diǎn)的氣流速度均大于火焰?zhèn)鞑ニ俣取M瑫r(shí)氣流分布均勻也保證了燃燒器表面火焰的均勻,避免在燃燒器表面上火焰過(guò)長(zhǎng),接觸到換熱器表面導(dǎo)致不完全燃燒。
3電廠(chǎng)鍋爐混煤摻燒技術(shù)的廣泛實(shí)用
3.1直吹式制粉系統(tǒng)
摻燒技術(shù)中包含直吹式制粉系統(tǒng)鍋爐,這是核心的指標(biāo),鍋爐燃燒器制造商的說(shuō)明必須對(duì)自己的設(shè)備屬于哪一類(lèi)設(shè)備,爐內(nèi)壓力是積極的還是消極的,多大的壓力,溫度達(dá)到多高。由于爐內(nèi)溫度的類(lèi)型,燃燒器的結(jié)構(gòu)是不同的,不同的材料被選擇。爐的燃燒器的正選擇對(duì)一個(gè)高的壓力,選擇為克服低壓燃燒器的爐壓當(dāng)氣體的熱值選擇壓力氣體作為燃料時(shí),由于各種氣體的熱值不同,壓力也不一致,所以在選擇燃料類(lèi)型燃燒器的燃燒器制造商時(shí),說(shuō)明選擇合適的鍋爐燃燒器的數(shù)量、熱值和壓力,以避免錯(cuò)誤選擇造成的風(fēng)險(xiǎn)。用于調(diào)節(jié)方式的溫度精度要求的裝備,可以選擇一些消防控制僅一個(gè)燃燒器的操作模式操作點(diǎn),直吹式制粉系統(tǒng)鍋爐摻燒技術(shù)在二段火控制(燃燒器工作模式為小火,火兩個(gè)工作點(diǎn),在兩個(gè)工作切換點(diǎn)突變,逐行兩個(gè)工作點(diǎn)之間的切換是平滑,調(diào)節(jié)燃燒器的工作范圍內(nèi)的任何點(diǎn)都可以留下來(lái),從系統(tǒng)輸出加熱爐對(duì)需求的平衡。尤其是電廠(chǎng)鍋爐的排放濃度與煤種、鍋爐選型、燃燒器型式密切相關(guān),對(duì)于在運(yùn)鍋爐,爐型已確定,但由于近年來(lái),燃煤電廠(chǎng)為了增加營(yíng)利能力和應(yīng)對(duì)多變電煤的市場(chǎng),鍋爐燃用的煤質(zhì)大多進(jìn)行摻混且劣于原設(shè)計(jì)煤種,因此低氮燃燒技術(shù)改造前,首先應(yīng)充分評(píng)估鍋爐現(xiàn)有主要燃用煤種和常用煤種,在改造可行性論證中由于煤種選定不當(dāng)造成改造后減排效果不明顯并產(chǎn)生新的問(wèn)題的不乏其數(shù),其次是對(duì)在運(yùn)鍋爐進(jìn)行摸底試驗(yàn),充分評(píng)估鍋爐運(yùn)行中存在的燃燒性能、蒸汽參數(shù)、受熱面壁溫、結(jié)焦結(jié)渣、運(yùn)行調(diào)整、熱工自動(dòng)等方面的問(wèn)題,提出科學(xué)合理改造預(yù)期目標(biāo),權(quán)衡鍋爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)保指標(biāo),并通過(guò)改造有效改善現(xiàn)有存在的問(wèn)題。直吹式系統(tǒng)乏氣送粉一般應(yīng)用在中間倉(cāng)儲(chǔ)式制粉,燃燒煙煤等揮發(fā)份較高煤種的系統(tǒng)。
3.2分磨制粉爐內(nèi)摻燒
直吹式制粉工藝周?chē)臒釤煔鈦?lái)點(diǎn)燃煤粉,與周?chē)紵麝P(guān)系不大,因此旋流燃燒器可對(duì)單個(gè)燃燒器進(jìn)行試驗(yàn),可以單獨(dú)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。旋流燃燒器在運(yùn)行中,主要調(diào)節(jié)其出口氣流的中心回流量、氣流的射程和氣流的擴(kuò)散角。一般通過(guò)調(diào)整燃燒器入口的舌形擋板進(jìn)行氣流調(diào)節(jié)。由于部分發(fā)電廠(chǎng)已將舌形擋板改為軸向葉片,當(dāng)軸向葉片關(guān)小時(shí),燃燒器入口截面減小,旋流強(qiáng)度增大,回流量、氣流射程和擴(kuò)散角都相應(yīng)發(fā)生變化。旋轉(zhuǎn)射流中心回流區(qū)的長(zhǎng)度隨旋流強(qiáng)度的增大而變長(zhǎng),寬度隨旋流強(qiáng)度的增大而增大;旋轉(zhuǎn)射流的射程隨旋流強(qiáng)度的增大而減小;旋轉(zhuǎn)射流的擴(kuò)散角隨旋流強(qiáng)度的增大而增大。因此,在運(yùn)行調(diào)整中,對(duì)擴(kuò)散角、射程和回流區(qū)三者應(yīng)綜合考慮。根據(jù)相應(yīng)的煤種適當(dāng)調(diào)節(jié)旋流強(qiáng)度,在負(fù)荷低時(shí)或煤質(zhì)差灰分大時(shí),可適當(dāng)關(guān)小軸向擋板,以取得較大的旋流強(qiáng)度,改善燃燒器著火狀況;當(dāng)負(fù)荷高或煤質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可適當(dāng)開(kāi)大軸向擋板,避免引起結(jié)焦。
4煤場(chǎng)管理工作的有效改善
首先,高硫煤炭和低硫煤炭經(jīng)過(guò)煤場(chǎng)進(jìn)行分質(zhì)堆置,為合理改善噴燃器著火狀況,可著重于一、二次風(fēng)的協(xié)調(diào)配合上。過(guò)去,由于一次風(fēng)壓采用靜壓監(jiān)測(cè),為防止堵管,一次風(fēng)擋 板大部分時(shí)間處于全開(kāi)位置。機(jī)組在系統(tǒng)改造完畢后,由于加裝風(fēng)粉在線(xiàn)監(jiān)測(cè)裝置,運(yùn)行人員對(duì)一次風(fēng)管的監(jiān)視由原來(lái)的風(fēng)壓變?yōu)轱L(fēng)速、風(fēng)粉濃度和風(fēng)粉溫度來(lái)完成。這樣,對(duì)一次風(fēng)管的風(fēng)速可以有定量的調(diào)整,一次風(fēng)速過(guò)高會(huì)推遲著火,過(guò)低則易燒損噴燃器,并造成一次風(fēng)管內(nèi)的煤粉沉積。按設(shè)計(jì)值,考慮到一次風(fēng)管截面積為一次風(fēng)出 口截面積的71%,負(fù)荷高時(shí),由于給粉機(jī)轉(zhuǎn)速高,下粉量大,風(fēng)粉濃度高,溫度低,一次風(fēng)速可采用高值。在調(diào)整一次風(fēng)的同時(shí),還必須配合對(duì)二次風(fēng)進(jìn)行調(diào)整。由于二次風(fēng)速測(cè)量值差異較大,只能通過(guò)改變二次風(fēng)門(mén)開(kāi)度,相應(yīng)改變二次風(fēng)量。當(dāng)負(fù)荷低或煤質(zhì)差時(shí),關(guān)小二次風(fēng)門(mén),一方面可提高旋流強(qiáng)度,另一方面,可保證氧量符合要求;當(dāng)負(fù)荷高或煤質(zhì)好時(shí),開(kāi)大二次風(fēng)門(mén),這同改善燃燒、降低飛灰可燃物、保證主汽參數(shù)等都是一致的。另外,在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中,由于煤質(zhì)變化大、一次風(fēng)內(nèi)套管磨穿漏粉造成噴燃器出口射流被破壞、二次風(fēng)軸向擋板脫落或卡澀等原因?qū)θ紵挠绊憫?yīng)進(jìn)行考慮。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著“碳達(dá)峰碳中和”的國(guó)際政策細(xì)化落實(shí),“安全、節(jié)能、環(huán)保”燃煤電廠(chǎng)大范圍的環(huán)保節(jié)能改造已經(jīng)在廣闊的中華大地全面鋪開(kāi)。電力行業(yè)燃燒設(shè)備的配套服務(wù),推進(jìn)國(guó)內(nèi)國(guó)際的發(fā)電廠(chǎng)環(huán)保改造。中國(guó)電力建設(shè)集團(tuán)、國(guó)家能源集團(tuán)等將激勵(lì)我國(guó)電力事業(yè)向更高的山峰攀登!
參考文獻(xiàn):
[1]張銳.電廠(chǎng)鍋爐混煤摻燒技術(shù)研究與實(shí)踐[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新,2018(28):30-31.
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