探讨电厂热能动力600MW机组锅炉燃料及燃烧分析

【摘 要】从21世纪开始，600MW的热潮迅速的席卷世界。随着我国在电力的工业的发展技术不断成熟同时也在长电力的生产中积累很多的经验，600MW也成为现实。而我国主要以火发电为主，发电厂的主要功能就是将燃烧的热能转变成电能，因此对于燃料的需求量非常大。在我国，煤炭的资源比较丰富，大部分的发电厂都是通过燃烧煤炭资源来进行发电的，所以这里我们主要来浅谈一下发电厂中的600MW的锅炉中煤炭的燃烧的控制系统及煤炭作为燃料的一些介绍。

【关键词】火电厂；600MW 机组锅炉；燃料燃烧系统

引言

为了实现燃料的充分燃烧，不仅在于燃料本身，更在于锅炉的运转和燃烧流程的分析。火电厂热能动力600MW机组锅炉是新型的燃烧机组，通过对其燃料和燃烧的分析有助于提升锅炉的工作效率。大大节约了能源消耗。为此，我们有必要探讨电厂热能动力600MW机组锅炉燃料及燃料分析。

1 发电锅炉燃料的分析

1.1 采用煤炭作为发电的原因。

每一个电力厂的锅炉都是消耗燃料的大胃王，在我国每年燃烧沙子的消耗大概就有全国总消耗量的20%～25%，而电力的电力锅炉都基本是以燃烧煤炭为主， 煤炭取代油的政策都是根据我国的具体情况来决定的，截至目前，我国的煤炭以了解到的煤炭资源超过六千五百亿吨，同时煤炭的产量也在不断的增加，可以为电力厂提供足够的消耗。虽然我国的石油，天然气等资源也比较可观，但是石油和天然气经过一定的加工之后可以为我们提供更多的化工原料，就这样用来燃烧实在很可惜，以煤取代油，尽可能的改变烧油的发电厂。

1.2 煤炭作为燃料对电厂的影响。

如果想要了解煤炭对电厂的具体影响，首先要分析一下煤炭的一些主要成分。煤炭的成分比较复杂，它主要包括了碳、氢、氧、硫、氮还有水分等等，而其中首当其冲的是煤炭中的硫。煤炭中的硫主要以三种形式存在，它们分别是有机硫，硫铁矿和一些硫酸盐。一般燃烧的时候都是前面的两类，它们燃烧的时候主要是生成二氧化硫，而二氧化硫又是具有腐蚀性的气体，一般锅炉内的砌砖，和金属都会被它腐蚀，会减少锅炉的使用寿命，同时当它被排到空气中时，会对空气造成严重的污染，而这时工厂又会花费更多的钱去处理这些废气，硫在煤炭中的含量也是有一些不同，变化的范围比较大，一般有如下几种类型，概述了煤的硫分等级：

硫分等级 SO2（%） 硫分等级 SO2（%）

特低硫煤 ≤0.5% 高硫煤 2.5-4.0

低硫煤 0.51-1.5 特高硫煤 >4.0

中硫煤 1.51-2.5

第二个值得我们注意的就是煤炭第中的水分的影响。通常我们所说的煤中的水分指的是煤中的全水分，它一般是由表面和内在的两种水分构成。其中内层的水分一般也叫固有水分，它指的就是生成煤时植物中的本来的水分，煤炭中的这种水分很明显是不能够去风干的，只有在经过加热后才能将其去除去，而另外一种就是表面水分，它一般都是由于工人在开采时和运输的时候进入的，这些表面的水分是不可避免的，但它受自然条件的影响，变化的范围比较大，少的只有百分之几，多的甚至有百分之七八十。它的危害也是不容忽视，正是由于这种水分的存在，致使这些煤燃烧的程度减小，发热量也大幅度减小，用来发电就会降低其发电的效率，同时在燃烧高水分的煤炭时，它会使燃烧的温度下降并且增大烟气的容积，最麻烦的是，它会让电厂锅炉尾部的受热面发生低温的腐蚀，甚至会堵灰，水分高的煤炭在运输和磨制的过程也会出现一些问题。

2 火电厂锅炉的燃烧

2.1 目前锅炉燃烧对发电厂的起到的重要意义

在我国电力行业方面，由原来的计划经济体向市场经济体转变，发电的企业不仅面临厂厂网电力市场的竞争，也会由于煤价的上涨，进一步增加了发电的力度。所以企业为了降低电力的生产成本，提高自身的竞争能力，十分注重锅炉的燃烧效率。

2.2 我国锅炉燃烧的控制的基本系统

燃烧的控制系统是电厂热工控制中不可缺少的部分，现在在我们国家的电厂里锅炉的燃烧控制系统基本都是运用常规的PID的控制方法，主要是由燃料量、送风量和引风量的控制构成燃烧率的控制，它的控制系统也如下图：

2.3 燃烧控制系统的基本任务

它基本上可以概括为三种。第一个方面就是维持蒸汽压的稳定，一个锅炉的蒸汽压主要就是体现锅炉的正在运行的状态，它不仅能表明一个正在工作的锅炉是否在安全的运行，同时也反映锅炉内燃烧时能量的供求之间的关系。第二个，也是比较重要的一个，就是能否在燃烧的时候保证该燃烧过程的经济性。如果能够保证锅炉的燃烧的经济性，那么就能将锅炉燃烧的效率的最大化，这种经济性的燃烧是通过保证锅炉中的送风量和燃料量的能达到一种最佳的比值，也就是说让燃料在有足够的风量里得到充分燃烧，而当它的气压逐渐稳定时也就说明燃烧比较充分。最后一点就是维持炉膛的压力稳定。锅炉中炉膛的稳定具体体现在燃料燃烧时进入炉膛的风量和流出的烟量能保持一个工质的平衡，当进入炉膛的风量比较大时，这时会造成炉膛的负压立刻升高，同时会由于这种较高的压力致使炉膛向外界喷出火焰。而当送风量较小的时候，这时炉膛的内部压力会下降，这种压力的降低也会让炉膛出现漏风的状况，从而致使炉膛内的温度降低，影响到炉膛的燃烧状况降低其的经济性，所以锅炉的燃烧控制系统可以在负荷发生一定的变化或者有不确定的动时可以立刻对热量进行调节以便保证气包压的稳定，同时也是让煤粉在锅炉里充分的燃烧，从而实现经济的燃烧提高锅炉的效率，这样可以减少对环境的污染，也可以节约一些能源。因此，上面所说的三项控制都是紧密的联系的，密不可分，只有当各个子系统之间协调工作，才能将控制任务完成好。

2.4 锅炉燃烧的控制方案

锅炉的燃烧的控制主要在燃料量的控制，送风量的控制和引风量的控制。燃料的控制必须要按照锅炉蒸汽负荷的要求，而燃烧量的控制是最重要的一个系统，因为锅炉给风的多少直接影响到送风和引风的控制。对于燃料的控制主要的目的就是消除燃料的内部的扰动，改善系统的品质，由于各个部分联系比较紧密，所以之间的影响不能够忽略。所以必须要注意燃料的品质和燃料供给装置的机械的数量。在送风量的控制方面，为了保证经济的燃烧所以我们需要为了燃料量的变化来改变相应的送风量，送风量的任务也就是让送风量与燃料量相互协调，可以让锅炉的燃烧效率达到最高，最终

使锅炉的经济效益达到人们的要求。而在引风量的控制系统中，因为需要炉膛的压力在要求在一定的标准之内，所以在引风量与送风量之间需要有一个良好的平衡，同时炉膛的压力也是直接关联到锅炉燃烧过程的安全和经济运行，压力大喷火，甚至爆炸，压力小冷风入炉膛，影响燃烧。所以我们可以把送风量当成一种前馈的信号，用来改善系统的调节的能力，同时因为调节的对象是一种比例，所以被调节的量比较灵敏，为了减少由于小幅度的偏差而导致引风机档板不间断的动作，我们可以在调节器上设置一个比例，可以自动的修正，让在出现小的偏差时调节器的比例带增大。

3 结束语

在电厂600MW的锅炉中，我们不仅要注意燃料煤炭的质量，更需要了解整个锅炉在燃烧发电时的实际工作情况，调节好各个小组件的工作，然后才能保证经济性的燃烧，让我们获得较大的经济效益，然而在许多方面我们仍有不足，需要我们继续努力改进。

参考文献：

[1]樊泉桂.锅炉原理[J].北京：中国电力出版社，2008.

[2]谷俊杰，彭学志，朱予东.热工控制系统[J].华北电力大学，2002.

[3]王建国，孙灵芳，张利辉.电厂热工过程自动控制[J].北京：中国电力出版社，2009.

作者简介：

宋向飞（1979-），男，本科，工程师，主要从事火电厂集控运行、生产管理等方面的工作。