隨著電網(wǎng)峰谷差不斷加大，各電廠調(diào)峰任務(wù)日益加劇。鍋爐作為火力發(fā)電廠的主要設(shè)備之一，其作用是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成蒸汽的熱能，即吸收煤燃燒所放出的熱量把給水加熱成具有一定溫度和壓力的過熱蒸汽。我國每年所生產(chǎn)的煤炭大部分被火電廠的鍋爐“吃”掉。因此火電廠鍋爐的節(jié)能就顯得尤為重要。下面本人結(jié)合自己的工作實(shí)際，談?wù)劵痣姀S煤粉爐節(jié)能的具體措施。
1決定鍋爐熱效率的主要因素
火電廠煤粉爐在實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的過程中就必然存在著一定的能量損失。這些損失有：由于鍋爐排煙溫度高于環(huán)境溫度所造成的排煙熱損失q2；由于爐內(nèi)一些可燃性氣體未完全燃燒造成的化學(xué)不完全燃燒熱損失q3；由于煤粉在爐內(nèi)不可能完全燃盡所產(chǎn)生未燃盡碳熱損失q4；由于爐墻向四周散熱所造成的散熱熱損失q5；由于爐渣帶出的熱量所造成的排渣熱損失q6。在這幾個(gè)損失中排煙熱損失q2、未燃盡碳熱損失q4和散熱熱損失q5較大，尤以q2和q4影響最大。鍋爐熱效率是鍋爐的有效利用熱占煤粉在爐內(nèi)放出熱量的百分比。
鍋爐熱效率在數(shù)值上等于100減去以上所述5項(xiàng)損失后所得的百分?jǐn)?shù)。決定鍋爐熱效率的主要因素是q2和q4。在運(yùn)行中表現(xiàn)出的就是如何控制好排煙溫度和排煙量，如何減小爐渣和飛灰可燃物。飛灰可燃物每降低1%，鍋爐熱效率約提高0.3%。
提高鍋爐熱效率可降低發(fā)電廠的供電煤耗。鍋爐熱效率每提高1%，機(jī)組效率可提高0.3%～0.4%，供電煤耗可降低3～4 g。如果1臺300 MW機(jī)組的鍋爐，年利用小時(shí)數(shù)為5 500 h，則每年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約4 900 t?？梢?，提高鍋爐熱效率是鍋爐節(jié)能的主要途徑和方法。
2鍋爐節(jié)能措施
2.1合理控制入爐風(fēng)量
入爐風(fēng)量的控制是鍋爐優(yōu)化燃燒的關(guān)鍵，過大和過小都會給鍋爐燃燒帶來不利的影響。入爐風(fēng)量的控制是通過監(jiān)視表盤氧量表來實(shí)現(xiàn)的。表盤氧量大說明鍋爐進(jìn)風(fēng)量大，兩者的近似關(guān)系為α＝21/（21－O2）。大氧量運(yùn)行一方面會造成爐內(nèi)溫度下降，影響爐內(nèi)輻射換熱；另一方面勢必引起預(yù)熱器漏風(fēng)的增加、排煙量增大和排煙溫度的上升，不但增加了q2，而且還增加了送引風(fēng)機(jī)負(fù)荷，增加了尾部受熱面的磨損。所以煙氣含氧量不能太大。小氧量運(yùn)行會使燃料與煤粉接觸機(jī)會減少，引起爐渣和飛灰可燃物增大，引起q4增大，所以煙氣含氧量也不能太小。由此可見供給爐內(nèi)的空氣量要取一個(gè)合適值，使q2＋q3＋q4之和最小，這個(gè)合適值就是最佳空氣過剩數(shù)。最佳空氣過剩數(shù)可通過鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整予以確定。對燃燒煙煤的固態(tài)煤粉排渣爐對應(yīng)的最佳空氣過剩數(shù)推薦取值為1.20，對應(yīng)的爐膛出口（在現(xiàn)場一般指省煤器出口）氧量取值為3.5。爐膛出口氧量偏離最佳值每變化1%，對引進(jìn)型300 MW鍋爐，其鍋爐熱效率要降低0.33%。
為了能使運(yùn)行人員根據(jù)爐膛出口氧量值大小來正確調(diào)節(jié)入爐風(fēng)量，則必須要保證氧量表準(zhǔn)確。因此各電廠要定期請有關(guān)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)對爐膛出口氧量表進(jìn)行校對。
2.2合理控制煤粉細(xì)度
煤粉細(xì)度對鍋爐燃燒有重要的影響。煤粉越細(xì)，煤粉燃燒越完全，爐渣和飛灰可燃物就越小，對應(yīng)的未燃盡碳熱損失q4就越小，鍋爐效率就越高，但制粉電耗（一次風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)及給煤機(jī)電耗）、金屬消耗就會增加，另外還會使煤粉著火提前，爐膛火焰中心降低，有可能燒壞燃燒器噴口。因此對一定的煤種和鍋爐設(shè)備，入爐煤粉的細(xì)度存在一個(gè)最佳值，即煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度。在煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度下，鍋爐的不完全燃燒損失和制粉電耗及金屬消耗之和最小。
鍋爐煤質(zhì)不同，其煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度也不同。
煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度可通過公式法、曲線法和試驗(yàn)法來確定。各電廠由于不具備試驗(yàn)條件，故通常采用公式法。
對于固態(tài)排渣煤粉爐燃用無煙煤、貧煤和煙煤時(shí)，在無燃盡指數(shù)Bp的分析值時(shí)，煤粉經(jīng)濟(jì)細(xì)度R90j可按下式計(jì)算：
R90j＝0.5nVdaf
式中，n：煤粉均勻性指數(shù)，對于球磨機(jī)可取1.0，對于中速磨可取1.1；
Vdaf：煤的干燥無灰基揮發(fā)分。如果煤源基本穩(wěn)定，可取近兩月鍋爐用煤的平均值。如煤源不穩(wěn)定，可取半年到1年左右入爐煤的平均值。用此公式求出煤粉的經(jīng)濟(jì)細(xì)度后，把運(yùn)行磨煤機(jī)的煤粉細(xì)度調(diào)整到此值即可。
另外，鍋爐在高負(fù)荷時(shí)可取煤粉細(xì)度粗一點(diǎn)，低負(fù)荷時(shí)取細(xì)一些。鍋爐在燃燒發(fā)熱量高的優(yōu)質(zhì)煙煤時(shí)可取粗一點(diǎn)，發(fā)熱量低的劣質(zhì)煙煤時(shí)可取細(xì)一些。
值得說明的是：為了準(zhǔn)確掌握煤粉細(xì)度，各電廠首先必須安裝能準(zhǔn)確取煤粉試樣的取樣器，如先進(jìn)的笛形管式等速煤粉取樣器，以確保煤粉試樣具有可靠的準(zhǔn)確性和廣泛的代表性。還有要安裝能等速取樣的飛灰取樣器以代替老式的不能實(shí)現(xiàn)等速取灰的撞擊式取灰器，以保證飛灰試樣的準(zhǔn)確性。
2.3調(diào)整好燃燒器的配風(fēng)以及運(yùn)行方式
對四角布置的燃燒器，要盡量保持同一層4個(gè)燃燒器的風(fēng)量、負(fù)荷一致，在燃燒允許和汽溫條件允許的情況下，適當(dāng)開大下排二次風(fēng)，減小上排二次風(fēng)，以保證火焰中心“正”和較低的火焰中心，以防止?fàn)t內(nèi)結(jié)焦和降低爐膛出口煙溫，減小q2。
對前后墻布置的旋流式燃燒器，應(yīng)使同一層燃燒器的一次風(fēng)量和二次風(fēng)量盡量一致，并保持合適的一、二次風(fēng)量和風(fēng)速比，以保持合適的爐內(nèi)火焰中心位置。
在燃燒允許和汽溫條件允許的情況下，運(yùn)行時(shí)盡量投運(yùn)下排燃燒器，以降低火焰中心高度，降低爐膛出口煙氣溫度。
對中間倉儲式熱風(fēng)送粉制粉系統(tǒng)，三次風(fēng)量對排煙溫度和排煙量也有影響。運(yùn)行時(shí)要保持制粉系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，避免用開冷風(fēng)的辦法來控制磨煤機(jī)的出口溫度。如果磨煤機(jī)出口溫度升高，可采取關(guān)小熱風(fēng)、開大制粉系統(tǒng)再循環(huán)風(fēng)門的方法來調(diào)節(jié)；如果粉位高，可采取減小給煤量、關(guān)小排粉機(jī)入口擋板甚至停止制粉系統(tǒng)的方法來降低粉位。這樣，既控制了粉位，又降低了排煙溫度，提高了鍋爐效率。
2.4適時(shí)安排鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整
由于鍋爐設(shè)備的不斷改造，煤質(zhì)的經(jīng)常變化，負(fù)荷率的變化等因素，使鍋爐的燃燒狀態(tài)也在不斷地變化，因此，在實(shí)際運(yùn)行中鍋爐燃燒調(diào)整的隨意性很大，而燃燒調(diào)整的水平又受到運(yùn)行人員水平的限制，所以大部分鍋爐的燃燒狀況遠(yuǎn)沒有達(dá)到優(yōu)化狀態(tài)。因此，生產(chǎn)技術(shù)管理部門要適時(shí)安排對鍋爐進(jìn)行燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，優(yōu)化運(yùn)行主要各參數(shù)，如氧量、煤粉細(xì)度、一二次風(fēng)量的配比、二次風(fēng)旋流強(qiáng)度等，以提高鍋爐燃燒水平，提高鍋爐熱效率，同時(shí)還要對運(yùn)行人員加強(qiáng)“鍋爐燃燒技術(shù)和運(yùn)行調(diào)整技術(shù)”方面知識的培訓(xùn)，以提高運(yùn)行人員水平。
2.5運(yùn)行人員要及時(shí)掌握入爐煤質(zhì)的變化
化驗(yàn)室每天要把入爐煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果及時(shí)通知運(yùn)行人員，以便他們根據(jù)入爐煤質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整鍋爐燃燒，經(jīng)常檢查各參數(shù)與額定值是否符合。凡影響燃燒調(diào)整的各項(xiàng)缺陷，要通知檢修及時(shí)消除。要按照規(guī)定及時(shí)做好鍋爐的清焦和吹灰工作，以使鍋爐處于經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行。
2.6加強(qiáng)制粉系統(tǒng)運(yùn)行管理
加強(qiáng)制粉系統(tǒng)運(yùn)行管理的目的是降低制粉電耗。對中間倉儲式制粉系統(tǒng)，要定期對其系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，保證球磨機(jī)的通風(fēng)量、鋼球裝載量等為最佳值。對直吹式制粉系統(tǒng)，要對磨輥的加載壓力、分離器擋板的開度等進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，使其為最佳值，從而保證煤粉細(xì)度為經(jīng)濟(jì)細(xì)度。
2.7加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行檢查，減少廠房通風(fēng)，減少工質(zhì)和熱量的損失
對已損壞的受熱面保溫要及時(shí)修復(fù)。廠房內(nèi)的各門窗要及時(shí)關(guān)閉，尤其是冬天，以降低q5。要加強(qiáng)運(yùn)行設(shè)備的巡檢檢查，減少汽、水、油等工質(zhì)的“跑、冒、漏、滴”，減少工質(zhì)和熱量的損失。
3結(jié)束語
總之，節(jié)能降耗是一項(xiàng)長期任務(wù)。創(chuàng)建“節(jié)約型企業(yè)”需要廣大員工來努力，電廠的節(jié)能技術(shù)管理人員和運(yùn)行人員要在“安全第一”的原則下，做好鍋爐燃燒調(diào)整工作。在實(shí)際工作中，應(yīng)首先考慮調(diào)整風(fēng)量到最佳值，以保證最佳的風(fēng)、煤配合；其次再考慮調(diào)整磨煤機(jī)的組合和燃燒器的運(yùn)行方式、旋流強(qiáng)度；最后考慮調(diào)整煤粉細(xì)度。
參考文獻(xiàn)
1 賀國勝.鍋爐運(yùn)行節(jié)能降耗工作的管理與實(shí)踐［J］.江蘇電機(jī)工程，2007（09）
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