300MW燃煤锅炉控制工艺研究

2019-08-10 版权声明 举报文章

【摘 要】锅炉燃烧的控制工艺对于锅炉本身的运行效率以及运行效率都有着直接的影响,在我国绝大部分的火力发电厂之中,其燃煤机组的使用在其中占有一个相当大的比例。并且在随着火力发电机自身的机组容量以及相应参数持续提升的情况下,该控制方式也直接在这一过程中呈现出了更加复杂的态势,而如何对于燃烧信息进行把控,精确、及时的对于锅炉进行调节和把控,便成为了提升锅炉燃烧经济性的关键所在。下文主要针对300MW燃煤锅炉控制工艺进行了全面详细的研究。

【关键词】燃烧控制;调节和控制;研究

0 引言

在我国当前电力行业飞速发展的过程中,锅炉的燃烧技术在这期间得到了持续不断的提升,大容量的300MW成为了发电机组的主流。下文主要针对300MW燃煤锅炉控制工艺进行了研究。

1 火电厂300MW锅炉燃烧的问题分析

1.1 炉膛结渣沾污现象,是300MW燃煤锅炉使用过程中一个较为普遍的问题,各个锅炉之间的差异性也仅仅只是在程度上,在对300MW锅炉的结渣原因以及是相应对策进行分析之后,就必须要针对其中多个重点方面加以重视:

1)在针对锅炉自身的炉膛以及燃烧器进行选型设计之前,务必要针对所需要燃烧的煤种、着火、燃尽、结渣、沾污等方面的特性加以周密的考虑,尤其是对于电厂业主来说,就必须要提供相应的应用煤种以及校核煤种信息。

2)在炉膛设计中对关键结构特性参数的选择,如炉膛容积热负荷、断面热负荷、燃烧器区域壁面热负荷及炉膛火焰高度等,必须以保证运行可靠性为主要目标。鉴于我国电厂用煤变化较大,应留有足够余地,这方面的经验教训是不少的。300MW机组锅炉机组锅炉都选取了较低的炉膛容积热负荷,给运行带来了诸多方便。

1.2 低挥发粉煤的燃烧

1)低挥发粉煤在进行使用的过程中国,呈现出了着火燃尽困难、着火点高、燃尽温度高,并且燃烧时间较长的特性,那么在锅炉的运行挑这个方面,就必须要对其加以充分的认识以及重视。在这一过程中,适宜采用炉膛较大的300MW燃煤锅炉为主。

2)“W”型火焰锅炉是一种较好的低挥发分煤的燃烧炉型,但对于一些较高挥发分的贫煤并无必要采用,应视其着火特性而定。该型锅炉必竟尚有其不足之处。迄今为止,相当数量的锅炉运行性能不尽如人意,尤其是燃煤Vdaf。

2 一次风压的调整和控制

1)一次风作用干燥、输送和携带煤粉并供给煤粉进入炉膛挥发份析出后燃烧所需要的空气量。

一次风作用在输送、携带、干燥煤粉的过程中,能够直接为煤粉进入到炉膛之中燃烧提供相应的空气量,促使粉煤能够保持较高的空气量。

2)对于各个磨煤机运行过程中所呈现出的一次风速进行重视,确保一次风能够使得粉煤进入到炉膛的着火点之内,并且不偏不倚,不存在贴墙以及冲刷水冷壁的现象。在实际运行的过程中,主要是利用对磨煤机风量进行控制的方式,来使得粉煤能够到达适宜的位置。

3)一次风的速度如果过快,那么就有可能使得着火点被推迟,或者说导致燃烧不稳定的现象出现,严重情况下还会直接导致锅炉灭火。煤粉自身浓度如果实际操作的过程中是随着风率的增加,而导致挥发过低以及燃煤种都受到较大的影响。如果说在对一次风进行操作的过程中,风速过大会导致火焰被直接吹灭或者是出现脱火的现象。

4)一次风率过小煤燃烧初期可能氧量不足挥发分析出时不能完全燃烧也会影响着火速度。一次风速过低对稳定燃烧和防止结渣也是不利的导致火焰偏斜贴墙喷燃器口结焦。

5)一次风压的自动调整跟踪机组负荷主蒸汽流量煤量和制粉系统运行台数修正一期一次风自动调整空预器前一次风压二期调整空预器后风压。

6)一次风压的选择要以满足运行制粉系统中风量最小的一台为原则根据煤质调整一次风压。

7)燃用挥发份低、发热量低、灰分大的劣质煤要在保证通风出力的前提下保持尽量小的风速、风量保持磨煤机出口温度在85°至90°以达到煤粉着火点提前的目的。

8)煤质稳定或变化较小的情况下不对一次风偏置频繁大幅修改锅炉燃烧是一个动态过程锅炉的反应速度有一定的滞后性不使用调整一次风压瞬间强化或弱化燃烧的手段升降负荷以及调整主汽压力。

9)一次风的调节应根据燃料情况总体考虑一次风率。燃用劣质煤时需要降低一次风率反之燃用着火燃尽特性好的燃料需要提高一次风率。无论煤质有多么好要保证一次风母管压力不要降的低于7Kp以下。

3 二次风量、二次风压的的调整和控制

1)粉煤气流在着火之后,其二次风的投入方式对于锅炉燃烧的燃尽过程以及火焰的稳定性有着直接的影响。一次风操作的目的主要是为了能够使得燃烧得以挥发完成着火,而二次风存在的目的就是为了能够使得固定碳得以燃烧,而在300MW这类型大容量的锅炉燃烧过程中,尤其要重视二次风自身所具有的火焰穿透能力。其二次风的风量变化一般都要比一次风的风速高出一倍左右,其配风方式的恰当性会直接对于燃烧效率造成较大的影响,其次,二次风对于中心火焰的高度以及炉膛的出烟口温度控制也同样有着较大的影响。

2)合理的送风量是保证锅炉完全燃烧的必要条件。我们在调整送风风量时不但要参考氧量调整同时由于氧量表校对有一定偏差所以要监视两台送风机的电流大小合适要和其它机组加强比较。

3)运行中应根据煤种负荷制粉系统运行方式来增减送风量偏置保证合适的氧量送风量过大导致一方面降低炉膛温度燃烧减弱另一方面烟速加快缩短燃烧时间引起飞灰含碳量增加送风量过小引起燃烧不完全燃烧弱化化学不完全损失增大。

4)燃用挥发份较高、发热量高、灰分低的煤种应该控制较大的送风量即氧量控制在合理范围的上限使燃烧完全。

5)燃用挥发份低、发热量低、灰分高的煤种控制较小的送风量即氧量控制在合理范围的下限关小各层的二次风挡板增大二次风与炉膛差压使二次风与煤粉气流更好的混合加快燃烧速度。

4 锅炉燃烧控制的要求

4.1 锅炉供热温度控制

锅炉供热温度控制过程中,务必要保证其温度本身处在允许的范围之内,并且充分的满足热网采热符合的需求,利用燃料量的方式来对于是供热温度稳定性进行调整,这是锅炉在进行燃烧控制过程中所必须要加以重视的一个环节。

4.2 最优燃烧控制

在燃料量进入到炉内进行燃烧变化之后,其供热温度以及烟气含氧量的具体变化,都应当要严格的按照含氧量的变化来对于送风量进行调整,促使锅炉之内的燃煤量能够得到最大限度的燃烧,并且保持在最佳的燃烧状态之下。

4.3 炉膛负压控制

即控制引风量使锅炉运行在负压状态下,满足锅炉燃烧需要的工况,避免锅炉炉膛向外喷火,同时也避免锅炉热量因为正压而被过多地随排放的尾气排放,保持锅炉燃烧的经济性。(下转第39页)

(上接第28页)5 总结

综上所述,在我国控制技术持续提升的过程中,电站锅炉燃烧管理能够应用更加先进的控制技术,以此来促使锅炉自身的技术经济性能够得到极大的提升,并且使锅炉燃烧系统能够保持在最佳的运行模式之下,最大限度的确保燃煤锅炉在运行过程中的安全性、可靠性、经济性。

【参考文献】

[1]刘亚芝.基于预数值计算的300MW煤粉锅炉燃烧工况优化研究[D].华北电力大学(河北),2007.

[2]高大明.大型电站锅炉燃烧系统优化控制研究[D].华北电力大学(河北),2006.

[3]陈宇.电站锅炉燃烧工况诊断系统的研究[D].华北电力大学(北京),2005.

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