发电厂提升300MW燃煤锅炉运行效率的途径冯永忠

发电厂提升300MW燃煤锅炉运行效率的途径冯永忠

(中油电能热电一分公司运行部163711)

摘要:300MW燃煤锅炉运行效率与发电厂的经营效益有着直接关系。近年来,国内多数发电厂加强了对300MW燃煤锅炉的工艺控制和技术优化,并采用信息化控制系统,对燃煤锅炉内部材料的燃烧信息进行了检测和调控,对于促进锅炉燃烧效率的提升起到了极大的帮助作用。但由于受设备管理、工作环境等因素的影响,300MW燃煤锅炉的运行效率往往难以实现最大化,因此,发电厂必须要深入分析问题成因,探究提升锅炉运行效率的可行性途径。

关键词:发电厂;300MW燃煤锅炉;运行效率

据国家统计局相关数据显示,2015年我国总发电量达到5.6万亿千瓦时,同比增长2.4%。在全国经济保持中高速发展的大背景下,各个行业的用电量也持续上涨,提高300MW燃煤锅炉的运行效率则成为保证供电质量的重要手段之一[1]。文章首先指出了影响300MW燃煤锅炉运行效率的主要因素,随后结合实际工作经验,就如何进一步提升燃煤锅炉的运行效率提出了几点可行性的建议。

一、影响300MW燃煤锅炉运行效率的因素

1、锅炉给水品质不高,蒸汽含有大量杂质

发电厂的工作原理是通过燃料的燃烧,将水加热成合格蒸汽,推动汽轮机转动,最终带动电动机旋转产生电流。通过分析整个发电过程可以看出,给水加热并将水转化为蒸汽,是整个发电工作的基础。在这一环节中,给水品质将会直接影响到300MW燃煤锅炉的运行效率。但实际调查发现,许多发电厂对给水品质的控制并没有加以重视,所使用的锅炉给水中酸碱度和含气量不符合相关使用标准,必然会制约300MW燃煤锅炉的运行效率。

例如,锅炉供给水的酸碱度是衡量其品质的重要因素。如供给水的酸碱度失衡,必然会导致水中残留大量离子(以钙离子、镁离子数量最多),在水蒸发过程中,这些离子也会附着在燃煤锅炉的内壁上,形成一层致密的积垢。随着锅炉设备使用年限增加,这些内壁积垢的数量不断增加,不仅影响正常的运行效率,还极大的增加锅炉故障风险,严重情况下还会发生锅炉爆炸事故,给发电厂运行人员的生命和设备安全造成严重危害。

2、燃料燃烧不充分,热损失现象严重

理论上来说,要想实现300MW燃煤锅炉运行效率的最大化,就必须要保证化石燃料的热能100%的转化为汽轮机叶片的动能。但实际上,除了汽轮机转动过程中摩擦力造成的能量损失外,热损失也是影响燃煤锅炉效率达不到标准的重要因素,但汽轮机摩擦造成的能量损失是不可避免的,而热损失则可以通过技术改进和设备改良,做到降低甚至避免能量损失。通常来说,随着燃煤锅炉使用年限的增加,热损失问题也会愈发明显。根据热损失形式的不同,可将其分为排烟热损失和未完全燃烧热损失。

(1)排烟热损失

排烟热损失是指由于缺乏必要的烟气控制,导致排烟温度过高或排烟体积过大,锅炉内部热能以烟气形式散失出去,没有发挥应有的热能作用。通常来说,排烟温度越高,造成的热损失越严重。结合排烟产生的途径可知,导致排烟温度过高的原因有:首先,化石燃料(包含一定量的助燃剂)质量不高,在燃煤锅炉中燃烧不够充分,煤烟中含有大量的煤炭颗粒,在煤烟外排过程中受高温环境影响燃烧,导致排烟温度升高;其次,受热面有大量积灰,积灰温度要高于燃煤锅炉内的空气温度,排烟在大面积接触到受热面后,自身温度也会相应升高。最后,炉膛或是锅炉底部的某些部位密封不严,变相增加了排烟散失途径,扩大排烟体积,也会在一定程度上升高排烟温度,并最终制约燃煤锅炉的运行效率[2]。

(2)未完全燃烧热损失

化石燃料未被完全燃烧,导致其应有的价值得不到充分体现,不仅造成了严重的能源资源浪费,还会产生严重的热损失。除了上文中提到的化石燃料自身质量不合格外,燃煤锅炉内燃烧时间过短、燃烧环境恶劣等,也是导致化石燃料不能充分燃烧的重要因素。首先,不同的炉膛结构、不同的进气方式和不同的燃料性质,都会影响化石燃料的燃烧状况,如果炉内的环境达不到燃烧所需的充分条件,必然会影响燃料燃烧进度。由于燃烧不够充分,因此化石燃料所提供的热能也会相应降低,供给水转化为水蒸气的速率也同步减缓,不能为汽轮机转动提供充足动能,最终影响发电厂的发电效率。因此,未完全燃烧热损失也是发电厂提升燃煤锅炉运行效率所必须考虑的重要问题之一。

二、提升300MW燃煤锅炉运行效益的具体措施

1、严格控制给水质量,保证锅炉蒸汽品质

通过上文分析可知,给水品质对燃煤锅炉的运行效率和整体安全有着重要影响,因此,必须重视源头给水质量的控制。首先,要严格按照行业标准要求,对锅炉给水进行多个流程的质量检验,一方面是要消除给水中所含的杂质,保证给水品质;另一方面是通过设备调节给水的酸碱平衡,降低给水中盐类离子的含量。经过上述操作后,确保给水的品质得到提升,为保障燃煤锅炉运行效率做好基础准备,其次,要定期开展燃煤锅炉内部的积垢清理工作。随着燃煤锅炉使用寿命的增加,锅炉内部不可避免的会出现大量积垢,轻则影响锅炉的导热性和热效率,严重情况下还会锈蚀锅炉内部金属材料,导致锅炉安全性降低。积垢的化学成分以钙、镁等金属化合物为主,因此可以利用弱酸性溶剂进行清洗,既能够溶解积垢,又不会对锅炉的金属内壁产生酸腐蚀破坏。最后,锅炉运行人员也要定期做好燃煤锅炉的检测和养护,及时发现潜在的安全隐患,确保锅炉正常运行,保证运行效率。

2、加强设备管理控制,降低排烟热损失

结合上文中导致排烟热损失的影响因素,我们提出几点有针对性的防治对策:首先,对于化石燃料燃烧不充分的问题,可以根据燃煤锅炉的具体需要,适当增加送风量。众所周知,燃烧所必须的三项基本条件是可燃物、氧气和着火点。其中着火点是化石燃料的固有属性,不可改变;可燃物方面,可以通过选用优质煤炭的方式,降低煤炭燃烧过程中的排烟量。由于燃煤锅炉内部构造的特殊性,导致煤炭燃烧过程中氧气需求量较大,通过增加通风量,提升炉内氧气浓度,从而为燃料的充分燃烧提供了条件。其次,针对锅炉排烟管道附着大量积灰的问题,可以在锅炉停运期间,利用专门的工具对排烟管道进行清洁整理,以此来缓解排烟过程中烟气二次受热的问题,避免烟气温度过高造成的热损失。

3、加强送风风压的调整和控制

在煤炭燃烧过程中,需要向锅炉内进行两次送风。其中一次送风是为了加热和输送煤粉,二次送风则是保证锅炉内部煤炭的充分燃烧。无论是一次送风还是二次送风,都要求相关的操作人员科学掌握送风风压,确保预期目标的实现。需要注意的是,二次送风的风速理论上来说应当是一次送风的1-2倍,但是根据煤炭的品质要做出适当调整,例如煤质较差,燃烧不够充分,则应增大二次送风的风压,反之则应减小风压[3]。近年来,随着信息化技术的不断升级和发展,以计算机技术、传感器技术和电子信息工程为主导的智能管理系统得到了广泛应用,许多发电厂都引入了智能送风系统,根据锅炉内部的燃烧情况和烟气浓度检测,自动调整送风量,一定程度上降低了燃煤锅炉运行人员的工作强度,提升了锅炉运行效率。

三、结论

受市场经济发展形势的影响,发电厂要想提高自身竞争力,必须要顺应市场潮流,主动引进新技术、新设备和新理念,做好日常的燃煤锅炉检修与维护,为提升300MW燃煤锅炉的运行效率提供多重保障。通过不断的自我诊断和分析,寻找提升锅炉运行效益的可行性措施,为尽快实现电力规划的具体目标提供保障。

参考文献

[1]杨荣凡,王振飞.如何降低300MW机组锅炉再热减温水量来提高机组效率[J].中国电机工程学报,2016(06):164-165.

[2]王庆芬,刘丽章.襄樊电厂300MW机组锅炉改变煤种及其技术改造的研究[J].新能源技术应用,2014(21):109-111.

[3]曹立群.朱洪波,曾婷华.浅谈300MW循环流化床锅炉如何提高效率、降低发电煤耗[J].山东工业技术,2014(03):131-133.

标签:;  ;  ;  

发电厂提升300MW燃煤锅炉运行效率的途径冯永忠
下载Doc文档

猜你喜欢