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煤粉炉运行节能措施探讨

北极星环保网来源:发电技术协作网2017/2/21 8:50:25我要投稿
所属行业: 节能  关键词:煤粉炉 节能降耗 锅炉热效率

北极星环保网讯:通过对影响锅炉热效率的因素分析,探讨提高煤粉炉锅炉效率的措施。

1前言

锅炉是火力发电厂的主要设备之一,其作用是将燃料的化学能转变成蒸汽的热能,即吸收煤燃烧所放出的热量把给水加热成具有一定温度和压力的过热蒸汽。

提高锅炉热效率可以降低发电厂的供电煤耗。锅炉热效率每提高1%,机组效率可提高0.3~0.4%,供电煤耗可降低3~4克/千瓦时。如果一台200MW机组的锅炉,年利用小时数为5500,则每年节约标准煤约4000吨。因此火电厂锅炉的节能就显得尤为重要。

2015年大唐保定热电厂10、11号机组锅炉效率分别完成90.87%、90.30%,比设计锅炉效率(91.85%)分别降低0.98%、1.55%,影响供电煤耗分别升高3.92克/千瓦时、6.20克/千瓦时,影响全年标煤量消耗增加10016吨。因此提高10、11号锅炉效率对我厂节能降耗工作的作用将十分明显。

2决定锅炉热效率的主要因素

火电厂煤粉炉在实现能量转换的过程中就必然存在着一定的能量损失。这些损失有:由于锅炉排烟温度高于环境温度所造成的排烟热损失q2;由于炉内一些可燃性气体未完全燃烧造成的化学不完全燃烧热损失q3;由于煤粉在炉内不可能完全燃尽所产生未燃尽碳热损失q4;由于炉墙向四周散热所造成的散热热损失q5;由于炉渣带出的热量所造成的排渣热损失q6。在这几个损失中排烟热损失q2、未燃尽碳热损失q4和散热热损失q5较大,尤以q2和q4影响最大。

锅炉热效率是锅炉的有效利用热占煤粉在炉内放出热量的百分比。锅炉热效率在数值上等于100减去以上所述五项损失后所得的百分数。决定锅炉热效率的主要因素是q2和q4。在运行中表现出的就是如何控制好排烟温度和排烟量,如何减小炉渣和飞灰可燃物。飞灰可燃物每降低1%,锅炉热效率约提高0.3%。

下表为影响2015年10、11号锅炉效率的主要指标

锅炉热效率

3煤粉炉节能措施

3.1合理控制入炉风量

入炉风量的控制是锅炉优化燃烧的关键,过大和过小都对锅炉燃烧带来不利的影响。入炉风量的控制是通过监视表盘氧量表来实现的。表盘氧量大说明锅炉进风量大,两者的近似关系为α=21/(21-O2)。大氧量运行一方面会造成炉内温度下降,影响炉内辐射换热;另一方面势必引起预热器漏风的增加、排烟量增大和排烟温度的上升,不但增加了q2,而且还增加了送引风机负荷,增加了尾部受热面的磨损。

所以烟气含氧量不能太大。小氧量运行会使燃料与煤粉接触机会减少,引起炉渣和飞灰可燃物增大,引起q4增大,所以烟气含氧量也不能太小。由此可见供给炉内的空气量要取一个合适值,使q2+q3+q4之和最小,这个合适值就是最佳空气过剩数。最佳空气过剩数可通过锅炉燃烧优化调整予以确定。

炉膛出口氧量偏离最佳值每变化1%,对200MW锅炉,其锅炉热效率要降低约0.25%。为了能使运行人员根据炉膛出口氧量值大小来正确调节入炉风量,则必须要保证氧量表准确。因此要定期对炉膛出口氧量表进行校对。

另外入炉风量的大小还要根据锅炉不同的负荷、入炉煤质的变化及时予以调整。锅炉高负荷时可取较小氧量,低负荷时可取较大氧量。锅炉入炉煤为发热量高的优质烟煤时可取较小氧量,入炉煤为发热量低的劣质烟煤时可取较大氧量。以确保锅炉燃烧的安全性和经济性。

运行中还要及时关闭炉膛、烟道处的各种孔、门,以减小漏风,增强锅炉燃烧。

3.2合理控制煤粉细度

煤粉细度对锅炉燃烧有重要的影响。煤粉越细,煤粉燃烧越完全,炉渣和飞灰可燃物就越小,对应的未燃尽碳热损失q4就小,锅炉效率就越高,但制粉耗电率、金属消耗就会增加,另外还会使煤粉着火提前,炉膛火焰中心降低,有可能烧坏燃烧器喷口;反之相反。因此对于一定的煤种和锅炉设备,入炉煤粉的细度存在一个最佳值,即煤粉经济细度。在煤粉经济细度下,锅炉的不完全燃烧损失和制粉电耗及金属消耗之和最小。锅炉煤质不同,其煤粉经济细度也不同。

延伸阅读:

广州石化2×220t/h煤粉炉50355+53超洁净排放的设计与应用

电厂煤粉锅炉节能减排在线测量技术研究

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