文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 锅炉优化运行问题

锅炉优化运行问题

锅炉优化运行问题
锅炉优化运行问题

B题锅炉的优化运行问题

摘要

锅炉是火力发电厂的关键设备之一,其效率直接影响电厂的经济性,所以研究锅炉的节能降耗问题意义重大。促进锅炉节能降耗的重要手段之一是对锅炉机组热力系统进行在线监测与分析,进而优化其运行参数。锅炉的运行是一个涉及化学反应、传热传质的复杂过程,影响参数众多,主要包括煤质参数、运行参数、设备状况和运行环境等。

本文的主要目的是对锅炉的实际运行进行研究,对锅炉的优化运行问题进行探讨,确定锅炉运行的最佳过量空气系数,分析锅炉效率与过量空气系数的关系,并且进一步研究锅炉的运行参数对锅炉效率的影响,从而得出锅炉优化运行的具体方法。

关于问题一,我们利用线性拟合的方法,建立了排烟热损失q2、化学不(或可燃气体未)完全燃烧热损失q3、机械(或固体)不完全燃烧热损失q4与过量空气系数:- 的关系模型。q2与:?的关系如式14所示,q3与〉的关系如式9所示,与〉的关系如式10所示,综合上述关系可得q2 q3 q4与〉的关系如式15所示,当q2 q3 q4取得极小值时,可确定最佳过量空气系数为 1.295。

关于问题二,我们利用的权重分析的方法,建立了锅炉效率与过量空气系数: 的关系模型,通过分析我们发现q2 q3 q4占热损失的80%以上,这样我们可以忽略q5、C6对的影响。通过近似的计算得出和〉的关系如式21,根据关系式画出的

图像如图12所示。从图中我们可以看出,:过大或过小都使减小,为保证锅炉效率,过量空气系数[应保持在1.2 ~1.4之间。

关于问题三,通过研究运行参数与锅炉热损失的关系来间接的反应锅炉效率。通过优化的理论和方法,建立了q2、q4的多元优化组合模型,然后在运用最后运用线性加权和法评价多元优化组合模型的合理性。

关于问题四,我们利用了遗传算法和BP神经网络结合的方法,建立了q2、q4与各项参数的关系模型。通过算法的优化得出了使得q2和q4取得最优解时,各类

参数的取值如表6和表7所示,此时的参数取值为锅炉的最优运行方法。

关键词:线性拟合权重分析遗传算法BP神经网络算法

一.问题重述

锅炉的实际运行中,为使燃料燃尽,实际供给的空气量总是要大于理论空气量,超过的部分称为过量空气量,过量空气系数是指实际空气量V k与理论空气量V o之比。过

量空气系数直接影响排烟热损失q2、化学不(或可燃气体未)完全燃烧热损失q3、机

械(或固体)不完全燃烧热损失q4 (如附录3图1)。可见,当炉膛出口过量空气系数: 增加时,q2 q3 q4先减少后增加,有一个最小值,与此最小值对应的空气系数称为最佳过量空气系数。以300MW岗炉为例进行分析(锅炉参数见附录1)。

由于过量空气系数对化学不完全燃烧热损失影响较小,故可视为常数处理。附录2给出了实测飞灰含碳量C fh与过量空气系数的关系。

1. 确定锅炉运行的最佳过量空气系数;

2. 给出锅炉效率与过量空气系数的关系;

3. 研究锅炉的运行参数对锅炉效率的影响;

4. 探讨锅炉的优化运行方法。

我们要做的首先要确定q2、q3、q4与过量空气系数[之间的函数关系式,当q2 q3 q4取极小值即导数为0时,锅炉处于最佳过量空气系数。然后根据找出过量空气系数与排烟热损失q2、化学不(或可燃气体未)完全燃烧热损失q3、机械(或固体)不完全燃烧热损失q4、散热损失q5和灰渣物理热损失q6的关系,从而得到它与锅炉效率的关系。接着根据所给的运行参数,分析其对锅炉效率的影响。最后我们根据对锅炉要素的分析得到一种切实可行的优化运行方案。

二.问题假设

1. 忽略较小的客观误差和系统误差;

2. 题中所给数据都准确无误;

3. 忽略锅炉运行参数的测量误差;

4. 忽略锅炉机组热力监控系统稳定无误;

5. 忽略锅炉除研究外的其他参数对运行的影响;

6. 忽略操作人员素质问题对锅炉的热效应的影响;

7. 忽略设备本身对锅炉效应的影响。

三.符号说明

q ------------------------ 有效利用热;

q2 ----------------------- 排烟热损失;

q3 ----------------------- 化学不完全燃烧热损失;

q4 ----------------------- 机械不完全燃烧热损失;

q5 ----------------------- 散热损失;

q6 ----------------------- 灰渣物理热损失;

-------------- 过量空气系数;

-------------- 锅炉效率;

1 ----------------------- 燃烧特性曲线;

C,H,O,N,S ----------------- 元素质量分数;

V o dt------------------------- 理论干烟气总量;

V N, t --------------------------------------- 干烟气中所含氮气量由燃料本身带入部分;

L O,O2 ------------- 燃料燃烧所需的理论氧化量;

RQ,max ----------------- 烟气中三原子气体最大含量;

C fh ----------------------------------------- 飞灰含碳量;

Q r -------------------------- 输入锅炉的热量,KJ/Kg ;

祁丫------------- 排烟温度,o C ;

t amb ---------------------------------------- 环境温度,0C ;

Vad ----------------------- 空气干燥基挥发分;

Aad ----------------------- 空气干燥基灰分;

Mad ------------------------ 空气干燥基水分;

R90 ---------------------------------------- 煤粉粒度。

四.问题分析

锅炉运行优化问题实际是要改善锅炉效率。锅炉效率作为衡量燃煤电厂运行经济的重要指标,影响参数众多,主要包括煤质参数、运行参数、设备状况和运行环境等。我们要分别对这几个方面进行研究分析得出一个好的锅炉优化运行方法。

首先,我们要对煤质参数进行分析,得到q2、q3、q4与过量空气系数:之间的关系,从图1可知当炉膛出口过量空气系数:增加时,q2是持续上升的,q4是先减小后增加的,而可以看出q3变化不是很明显,且其值也非常小。这样我们可以得出q2 * q3 ? 4也是先减少后增加的,当q2 q3 C4取极小值时,:?取得最佳值。

然后我们通过以得出的热损失与过量空气系数之间的关系,推导出锅炉效率与过量空气系数的关系。由于已知锅炉效率与热损失之间存在反平衡的关系,而热损失随着过量空气系数:先减小后增大,所以锅炉效率随着过量空气系数增加有一个先增加后减小的趋势。

接着我们通过研究运行参数对热损失的影响,又由于热损失和锅炉效率有反平衡的关系,这样我们可以得出运行参数对锅炉效率的影响。最后我们要根据所研究的各类参数对锅炉效率的影响,从而得到一个最优的运行方法。

五.模型的建立和求解

5.1问题一

本问题需要分别研究q2、q3、q4与过量空气系数之间的关系,并确定q2 q3 q4与〉之间的函数关系式,求当q2 q3 q4取极小值时〉的取值。

5.11过量空气系数「与化学不完全燃烧损失q3的关系

在进行燃烧计算及分析有关问题时,常遇到一个系数 1 ,系数]值只取决于燃料的干燥无灰基成分组成,而与水分、灰分无关,对于不同的燃料有不同的[值,故称[为燃料特性系数。燃料特性系数1的物理意义可理解为是(H-0.126O)和C的比例,其中的(H-

0.126O)是尚未与氧化合的氢,称为“自由氢”。

严格的的说燃料特性系数1除与燃料组成有关外,还与发生不完全燃烧时的烟气成分有

关。但对于完全燃烧情况,:公式第一项分母仅有V NO2;对于不完全燃烧,也因V CO 及V CH4一般很小,可忽略不计。除可由燃烧方程式推导出1夕卜,还可由燃烧烟气中燃烧

烟气中三原子气体含量的极大值推导出来 [。当n = 0 ,即完全燃烧时,V RO =乂6 V SO ;

理论干烟气总量Vo" =V RO 2 * V N 2。这时,理论烟气中的氮气总量仅来自燃料含氮和理论 空气含

氮,即

并且认为它只取决与燃料的组成故称为燃料的特性系数。

各种煤炭和重油的[值一般较小,且都大于零;气体燃料的 [值变化较大,数值

有正有负。见表1(文献[2])。

表1各种燃料的B 值

燃料 P 燃料 P

碳 0 氢 — 无烟煤 0.02-0.10 一氧化碳 -0.395 贫煤 0.09-0.12

甲烷 0.79 烟煤 0.10-0.15 天然气

0.75-0.80 褐煤 0.05-0.11

焦炉煤气 0.90

高炉煤气

-0.16 重油 0.29-0.35 发生炉煤气

0.04-0.06

对于固体、液体燃料1的计算公式为:

112 32 丿 100

分子分母均除以0.224/12,得

42.32 0.007 8C 8H S O 0.09N

3

0.79

表2各元素质量百分数

元素种类 兀素质量百分含量%

C 62.61

H 3.62 S 1.08 O 7.21 N

0.68

代入公式可得

所以

V

N 2

=V

N 2,t

0.79/0.21 I_0,O.

100V RO 2

'

dt

RO" V RO 2/V 0

100

JR 。? 7N 2,t 0.79/0.21 L 0,O 2

分子、分母同乘以0.21/V RQ ,得

21

“ -■ 21

RO

Z ,max

0.21 0.79L °,O 2 0.21V N 2

,t /V RO 2 1

则可得:的表达式为:

二 0.79L 0.21V -0.79 (1)

(2)

(3)

(4)

0.79

1

|8C 8H S O 1

0.21 0.01N 22.4

L 1.428 .3

100

28

-0.79

(5)

(6)

C +0.375S

又由附录1中的数据可知

42.32 0.007 [: 62.61 8 3.62 1.08 7.21 0.09 0.68

3—0.79 : 0.171 (7)

62.61 +0.375x1.08

又根据(文献[10])经验公式可得Cfe =3.2 CO% ,而由于CO%很小,:?对q3的影响很小,则近似可将q3看做一个常数,则可知q3 = 3.2CO%。

又根据CO-21 1 RO—(8)

0.605+P

又根据附录1可知烟气中二氧化碳含量RO2 =13.05%,并且取烟气含氧量O2 =5.58%代

入公式可得:CO% =0.175%

所以可得q3 =3.2 0.175%=0.56% (9)

5.12过量空气系数:-与机械不完全燃烧损失q4的关系

机械不完全燃烧热损失决定于燃烧热值、收到基灰分、飞灰炉渣可燃物及其份额等。飞灰、炉渣、可燃物即取决于燃料煤质,也受制粉系统性能和锅炉燃烧的组织影响。飞灰可燃物对能耗的影响,按照机械不完全燃烧损失的计算式,在飞灰可燃物增加情况下,计算机械不完全燃烧损失如表3所示,关系图如附录3中图2所示。

由图2分析飞灰可燃物对机械不完全燃烧损失的影响呈线性关系,飞灰可燃物每升高1%机械不完全燃烧损失增加0.81%。

表3飞灰可燃物对机械不完全燃烧损失的影响

根据附录2的数据我们可以绘出飞灰含碳量C fh与过量空气系数:的关系图如附录3中图3所示,由图3可以看出随着过量空气系数的增加,飞灰含碳量先减小再回升,飞灰含碳量的最低值在过量空气系数介于 1.4-1.5之间时出现。这是因为过量空气系数的增加虽然使得氧浓度增加了,但是炉内烟气的流速也增大了,从而导致炉内温度下降,并且由于烟气流速的增加,焦炭颗粒在炉内的停留时间也缩短了。

过量空气系数在1.1到1.2这个区间内变化时,炉膛口飞灰含碳量相应的变化十分明显,而从1.2到1.5,炉膛出口处飞灰含碳量的变化并不明显,这是因为过量空气系数较小时,焦炭颗粒在贫氧条件下燃烧,煤粉的燃尽程度不好,飞灰含碳量相对较高;随着过量空气系数的增加,逐渐达到煤粉完全燃烧所需的氧量值,这个过程过量空气系数变化对飞灰含碳量的影响比较大;在此基础上再增加过量空气系数时,飞灰含碳量变化甚小。

通过上面分析,在运行过程中有几个问题需要注意。第一, 1.1-1.2的过量空气系

数区间是一个非常敏感的区间,运行过程应该避免;第二,虽然过量空气系数介于 1.45-1.5之间时飞灰含碳量出现最低值,但是过量空气系数在 1.2到1.5这个区间内,

炉膛出口飞灰含碳量的变化并不是很大,考虑到过量空气系数增加时,排烟损失也在增加,所以要综合考虑这两个方面,使锅炉在最佳过量空气。

由于我们已经找到了飞灰含碳量Cm与过量空气系数「之间的关系,又已知了飞灰含碳量Cm与机械不完全燃烧热损失q4之间的关系,这样我们可以得出机械不完全燃烧热损失q4与过量空气系数:?之间的关系如表4所示:

表4机械不完全燃烧热损失q4与过量空气系数数据

q4 4.509 3.861 3.5775 3.456 3.4155 3.375 3.3345 3.3183 3.375根据表中数据我们可以用MATLA画出对应的散点图。如附录3中图4所示。我们用MATLA对所得函数图像进行线性拟合。可以别对图像做2,3,4次曲线线性拟合。

图6机械不完全燃烧损失q4与过量空气系数:关系的三次曲线拟合

锅炉优化问题数学建模论文 精品

承诺书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是: B 我们的参赛报名号为: 所属学校: 参赛队员:1. 2. 3. 指导教师或指导教师组负责人(打印并签名): 日期:年月日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):

编号专用页 赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号): 全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):

锅炉的优化运行 摘要 针对优化锅炉运行,提高锅炉效率的要求,文章深入分析研究了各因素之间的关系,并通过公式具体讨论了锅炉运行参数对锅炉效率的影响。 对于问题1,我们根据炉膛口飞灰含量 C与过量空气系数的数据,采用最小二乘 fh 法拟合函数图像,从而得到二者的关系,再通过求函数在给定区间最小值得出最佳过量空气系数 =1.3828。 对于问题2,因无法直接确定锅炉效率与过量空气系数的关系,因此找出联系二者的中间量,即各部分热损失,由此将二者关联起来,得到关系式。 对于问题3,利用控制变量模型分析过热蒸汽压力、过热蒸汽温度等运行参数对锅炉效率的影响。 针对论文的实际情况,对论文的优缺点做了评价,文章最后还给出了其他的改进方向,以用于指导实际应用。 关键词:过量空气系数;最小二乘法;锅炉效率;运行参数;控制变量

浅谈300MW机组的锅炉优化运行

浅谈300MW机组的锅炉优化运行 摘要:影响锅炉机组效率的因素中,排烟热损失和机械未完全燃烧热损失是最 主要的部分,而排烟温度、排烟量往往决定着排烟热损失的多少,也就是说,排 烟温度每提高10℃,会相应增加0.6~1%的排烟热损失。而影响排烟量的主导因 素则是过剩空气系数及燃料所含水分的多少。 关键词:300MW机组;锅炉优化运行; 随着我国经济的快速发展, 工业生产和人民生活都需要大量的电力供应。我国 目前的电力供应以燃煤形式的火力发电为主。虽然火力发电已经经过了几十年的 法制,取得了很大成效,但是与国外先进水平相比,仍是相对落后,火电厂设备的运行 效率还是较低。燃煤锅炉作为火力发电厂中最为重要的设备之一, 仍然面临着许 多值得改进的地方。 一、火电厂锅炉的类型 从燃烧方式来看, 国内现行的300MW级亚临界参数锅炉主要有三种技术形式:第一种是四角切圆燃烧方式, 第二种是对冲燃烧方式, 第二种是W 型火焰燃烧方式。四角燃烧锅炉多数采用摆动式燃烧器调节再热汽温, 也可采用烟气挡板和其他调 温方式。而对外燃烧锅炉采用旋流式燃烧器,多数采用烟气挡板调节寻热汽温。从 循环方式来看, 主要有四种形式:自然循环; 控制循环;复合循环或低倍率循环方式;纯直流方式。四角燃烧锅炉的循环方式趋于多样化,上述四种形式都占相当数量。 而对冲燃烧锅炉,多数采用自然循环方式。从受热面系统布置来看, 对于采用摆动 式燃烧器调温的锅炉, 除了水平烟道和尾部烟道的贴墙管道热器外, 烟道中的主受 热面系统布置大致上形成了两种形式:一种是过热器和再热器都采用辐射+对流 式的系统:另一种是过热器采用辐射+对流式的系统,再热器采用对流式系统。为 了减少启动过程中的热量和工质损失, 目前母管制锅炉启动时常采用被启动锅炉 本身产生的蒸汽暖管。因为启动前,从锅炉出门到汽轮机前的主蒸汽管道是冷的、 有时可能还有少量积水。同时, 由于管道较长,管子与阀门、法关等附件厚度相差 较大, 突然将压力、温度较高的蒸汽送人,会引起管道和附件产生较大的热应力,大 量蒸汽凝结成水,在管道内发生水冲击,致使设备损坏,因而应当预先暖管。这种用 少量蒸汽对管道进行预热和疏水的操作称为暖管。从锻炉炉型结构看,有倒U 型布置、塔型布置、W型火焰炉则布置。从工作参数看,目前发展的主要是亚临界和超临界参数机组。目前我厂采用的HG-1025/17.5-YM28锅炉,锅炉型式是亚临界中间 一次再热自然循环汽包炉。 二、300MW机组的锅炉优化运行 1.烟气参数的监测和控制。目前,锅炉运行参数的信息与控制偏重于蒸汽系统,而对烟气系统的控制缺乏信息与手段。烟气系统如能控制好,蒸汽系统基本 上不会产生太多的问题。炉膛出口烟气温度( FEGT) 是反映炉膛燃烧、能量平衡和 热量交换的一个重要过程参数。FEGT的控制对提高锅炉运行的安全性、可靠性、经济性,降低污染物排放及延长锅炉使用寿命有着重要的作用和影响。如果FEGT 偏离了设计值,可能产生如下问题。炉膛结焦、结渣,使得过热器和再热器部位 的腐蚀加快,缩短重要部件寿命,增加维修费用。可能出现超温,造成过热器、 再热器管的超温爆管或金属蠕变、失效。造成过热蒸汽或再热蒸汽温度偏差,导 致减温水投用量增加、热效率降低。排烟温度升高,排烟损失增大,热效率降低。控制好FEGT 可以直接改善下列运行问题。炉膛结焦问题的改善。炉膛结焦是一 个复杂的问题,受到煤质、灰熔点、炉膛原设计单位面积/单位体积发热量、炉膛

影响电厂锅炉运行的因素及运行方式的优化研究

影响电厂锅炉运行的因素及运行方式的优化研究 当前我国能源危机越来越严重,在大力实行节能降耗的时代背景之下,对电厂锅炉的运行,提出了更高的要求。为了提升锅炉的运行效率,就需要及时对其运行影响因素进行探讨,并切实采取可靠的措施,最大程度保证锅炉运行的效率和经济效益。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对影响电厂锅炉运行的因素及运行方式的优化研究提出了一些建议,仅供参考。 标签:电厂锅炉;运行因素;运行方式;优化研究 引言 电厂锅炉的运行原理是通过锅炉的燃料燃烧,然后生产出电能。因此对电厂锅炉运行、电厂锅炉控制与故障预防是保证电厂发电安全的关键。在这样的前提下,工作人员就要优化相应的运行方式,解决力电厂锅炉所出现的问题,因为电厂中锅炉的运行直接影响着电厂的发电效率。要想提高电厂的发电效率就必须对锅炉运行进行优化,从而满足人们的用电要求,让我国电力得到更好的发展。 1影响电厂锅炉运行的因素 1.1水质因素 在锅炉实际运行的过程中,对其水质情况造成影响的因素往往比较多。例如在受热器的管壁上往往会吸附较多的杂质,锅炉水中也往往会包含一定的盐离子。这些杂质的出现,都会让蒸汽中的杂质含量维持在一个相对比较高的水平。在锅炉实际运行过程中,这些杂质很容易通过蒸汽的流动,而覆盖在管壁上,对热量的交换造成不小的影响,导致锅炉的传热能力下降。如果杂质过多存在于管壁之上,就会导致严重积垢现象的出现,造成锅炉局部温度过高,很容易发生管壁高温损坏的现象。此外,如果杂质数量过多,还会直接导致汽轮机叶片存在积垢的现象,并最终对汽轮机的运行效率造成影响。 1.2燃料燃烧因素 电厂锅炉的运作过程主要是通过燃烧原煤等不可再生资源来获取能量,但是由于这种燃料属于未被加工处理的燃料,且由于其特殊性质,导致燃料在燃烧的过程中原煤产生一定的变化,从而使得燃料没有被充分地利用。再加上部分电厂并没有对锅炉耗能问题进行充分的分析研究,导致电厂在工作中浪费能源的现象逐渐增多,间接降低了电厂的实际工作效率,从而无法达到节能降耗的标准。 1.3排烟温度 排烟温度出现热损失的情况。在锅炉实际使用的过程中,往往会排放不少的锅炉烟气,这些烟气的温度往往比較高,这会直接导致排烟热损失现场的产生。

现代火力发电厂锅炉运行优化策略

现代火力发电厂锅炉运行优化策略 摘要火力发电厂是我国的基础性发电厂类型,同时也是我国主要的发电厂类型。火力发电厂在我国发展时间较长,构建方式以及构建理念、发电厂的结构以及发电厂的运行等具体内容都较为成熟、较为稳定,但是存在的问题就是发展固定化,没有突破,火力发电厂逐渐无法适应社会的发展要求以及发展需求。新型的发电厂快速兴起,发电厂之间的竞争愈发激烈化,为保证火力发电厂的地位以及增加火力发电厂的竞争,主要的走向就是降低运行成本、电能生产节能化以及环保化,需要逐步改进逐步突破。 关键词火力发电;厂锅炉运行;优化策略 前言 电能是现今社会发展的基本组成部分,是主要应用能源形式,现在各行各业的发展都极为快速,生产的效率以及生产的数量都处于不断提升当中。电能的主要来源就是火电厂,即火力发电厂,火力发电厂在该环境中发展极为迅速,数量以及范围不断增加,所需要提供的原料以及所需要支出的成本都大幅提升。文章对火力发电厂锅炉经济运行进行了探讨。 1 火力发电厂锅炉运行的基本原理 1.1 运输过程 在火力发电厂锅炉运行过程中,最基本的操作就是借助对应设备进行煤炭材料的运行,将煤炭材料运送到火力发电厂锅炉的燃烧炉腔内,确保能进行有效的高速燃烧,燃烧的整个流程都需要技术管理人员对其燃烧情况进行实时监督,促进燃烧充分的同时,提高设备的监管。 在燃烧过程中,煤炭材料的能量是由化学能转化为热能,从而为设备的运行提供基本的能量,维持整个发电过程中相应设备的运行状态。 1.2 能量传递过程 当煤炭燃料在锅炉内流转的过程中,要经过锅炉内部的水冷壁以及高温过热装置等,并且运行时也要经过锅爐的屏式过热器,最终经过锅炉内部设置的再热器后完成有效的操作流程。 所有的接触都是受热表面进行接触,实现的就是热能的高效转化。只有利用这种能量的传递,才能在系统的高温状态下运行有效的操作过程,确保烟气裹挟着热量传递给锅炉的工作物质。 在这个过程中,最终目的就是要保证锅炉内部工作材料能形成持续性加热以

火力发电厂锅炉运行优化分析

火力发电厂锅炉运行优化分析 发表时间:2019-12-12T11:08:22.263Z 来源:《当代电力文化》2019年第15期作者:苏乙桐[导读] 随着我国社会经济的不断发展,人们生活水平不断提高以及科学技术产品的不断运用摘要:随着我国社会经济的不断发展,人们生活水平不断提高以及科学技术产品的不断运用,对于电能的需求量也日益增多。火力发电是国内的重要资源,运用该方式能够为社会生产出所需要的电能。但是火力发电需要耗费大量的煤炭资源,这对于环境有着严重的影响,为了能够保护环境,保证工厂的收益,本文主要讨论对火力发电厂的锅炉改进。在火力发电的技术之中,运用锅炉是最基本的方法。 锅炉是火力发电的主要构成。也正是如此,如何对火力发电厂的锅炉进行优化,如何运用更低的火力产生更多的环保、优质的电能是本文主要探讨的问题。关键词:火力发电;锅炉优化;优化措施;研究引言从锅炉整体构造的角度而言,火电厂锅炉主要应当包含辅助性的锅炉运行设备以及锅炉本体设备。锅炉设施在具体运行时,热能主要产生于燃煤原料。在受热面的作用下,迅速升高的锅炉水温将会导致水蒸气的生成。由此可见,发电装置赖以正常运转的关键动力就在于锅炉对其提供蒸汽动能。为此,火电厂对于内部现有的各种锅炉装置都应当逐步予以改进优化,通过优化锅炉性能的措施来保障电厂各类设施的正常运行。 1火力发电厂现有的锅炉运行难点 1.1蒸汽的参数问题蒸汽的参数是体现锅炉平稳运行的关键。锅炉在火场进行发电的过程中为发电提供动能。若是蒸汽产生的不稳定则会影响热能转化为电能。因此,如果要保证锅炉的平稳运行就需要蒸汽参数稳定。但是蒸汽参数并不好控制,在许多的火力发电厂内,对于锅炉产生蒸汽都需要应用煤炭的燃烧来使锅炉产生蒸汽。因此,对于煤炭的量的控制,对于煤炭燃烧所需要的时间的控制都需要更加专业。只有仔细分析燃烧煤炭的情况才能够保证蒸汽参数的平稳。 1.2煤炭燃烧产生的环保问题煤炭在其燃烧过程中会产生大量有毒有害气体、粉尘,若这些有害气体、粉尘未经环保设备进行除尘、脱硫、脱硝处理而直接排放,将造成严重的环境污染和环保事件。 1.3煤炭燃烧产生的杂质问题煤炭燃烧除了能够释放大量的热能以外,还会产生许多的细小的灰尘。灰尘会影响热能的传递,也会导致锅炉的工作效率降低。积灰会导致传热的热阻增大,使得热交换的效率降低,影响热交换,使其恶化。除此之外,积灰若是堵塞相关通道时,更会导致锅炉的使用情况发生恶化,严重时可能会损坏锅炉设备,导致不能再进行工作。 2如何对锅炉运行进行优化 2.1关于优化锅炉设备本体近些年以来,很多电厂锅炉逐渐增大了异常运行的概率,其中根源就在于较长的锅炉投产年限。在现有的锅炉异常现象中,较为典型的就是磨煤机出现卡涩、过热器脱落氧化皮、较高的脱硫风机能耗以及其他运行故障。经过全方位的燃烧技术转型与技术优化后,锅炉本体设备将会达到更好的运行性能指标。因此可见,全面改造锅炉本体设备的举措具有显著的必要性。火力发电厂具体在改造现有的锅炉设备时,关键措施在于同步控制锅炉系统目前的耗电量以及系统运行阻力,确保实现显著降低的系统耗电比例,提升锅炉装置现有的系统阻力。并且针对挡板频繁出现卡涩的情况来讲,重点应当关注优化现有的磨煤机系统,以便于灵活调节分离器。此外,改造锅炉本体设备还应当体现在控制煤粉细度、控制氧化皮脱落以及延长设备固有的运行年限等。 2.2对于锅炉装置及时清理在煤炭燃烧的过程中,很容易产生大量的灰尘颗粒,这些灰尘颗粒的导热性能差,并且会对设备进行隔热,因此,如果不及时清理积灰,长时间的积累,会导致锅炉内部向外散热减小,传热效率降低,热能减小,更有甚者是弱势锅炉内部的热能无法发散除去,锅炉内部温度过高,会导致故障的出现。所以在每天进行蒸汽的产生,对煤炭进行燃烧时,更需要的是对装置进行清理,防止积灰对装置的运行有影响。因此,工厂应当要安排人员对每天都进行使用的装置设备进行清理,减少积灰对于生产的影响。 2.3优化锅炉的热损耗锅炉燃烧过程如果伴有较高比例的热量损耗,则会造成偏高的锅炉能量消耗,甚至还可能引发锅炉燃烧污染。在此前提下,作为现阶段的火电厂尤其需要运用科学手段来优化锅炉装置现有的各项热损指标,如此才能保证稳定并且安全的锅炉运行效果。反之,锅炉热损指标如果无法得到及时的降低,那么火力发电厂对此将会投入较多的资金成本。并且,过高的锅炉热损还会造成超标的火电厂污染,对于此种现状亟待予以优化改进。具体在优化各项相应的锅炉热损指标时,技术人员需要做到全面着眼于送风量、煤粉细度、锅炉排烟损耗及其他相关指标。这是由于,锅炉燃烧效率较大程度上决定于排烟损失。为了保证整个锅炉机组能够达到最大化的机组经济效益以及锅炉燃烧效率,那么关键举措就在于改善现有的空气系数。对于煤粉在送入锅炉以前,应当对其予以反复的查看,确保其符合特定的煤粉细度指标,避免锅炉本体受到煤粉的磨损。 2.4针对锅炉配风方式进行调节锅炉采用倒三角配风方式时,会提升锅炉火焰中心位置,相应的蒸发换热面吸热量减少,对流换热面吸热量增加,可用于调节蒸汽参数不足问题,相应的锅炉烟气在炉膛停留时间变少,煤粉颗粒燃尽率降低。锅炉采用正三角配风方式时,火焰中心位置下移,可提高锅炉蒸发量,蒸汽品质会降低,可调节优化过、再热器超温、减温水流量大等问题。锅炉采用束腰型配风方式,可有效降低火焰中心热负荷强度,对NOx生成产生抑制影响,降低水冷壁结焦风险。锅炉采用腰鼓型配风,可增加火焰中心热负荷集中度,有利于提高燃烧稳定性、燃尽性。锅炉实际运行中需要根据实际需求采用不同的配风方式,在局部燃烧器配风时各个配风方式可相互组合,以达到锅炉燃烧组织最优工况。结语

燃气锅炉低负荷供热优化运行

燃气锅炉低负荷供热优化运行 【摘要】为了在燃气锅炉机组安全运行前提下不断降本增效,本文将结合长沙锅炉有限责任公司的50t/h 燃气锅炉低负荷供热优化案例分析,提出若干锅炉低负荷运行技术主要应对措施。 【关键词】燃气锅炉,低负荷运行,腐蚀,送风挡板门 一、前言 结合近些年我国大型锅炉低负荷稳燃问题发现,在蒸汽锅炉的运行过程中,经常会发生一些给水系统振动事故,严重影响锅炉的安全运行。本文将综合文献和工作实践,从降低着火热、强化着火供热等低负荷稳燃影响因素入手,分析锅炉低负荷运行技术主要操作措施。 二、案例剖析:长沙锅炉有限责任公司的50t/h 燃气锅炉低负荷供热优化 1. 基本情况介绍 本锅炉是长沙锅炉有限责任公司负责设计制造的50t/h 燃气锅炉——ZS 系列快装水管燃气蒸汽锅炉,并根据用户的特殊技术要求而设计的。本锅炉为双锅筒纵置式自然循环蒸汽锅炉,整体布置为“D”结构,炉膛深度方向和对流烟道平行,炉膛位于右侧,采用全膜式水冷壁,整个水冷系统支撑于锅炉底座上。沿锅筒长度方向可以自由向前膨胀,底座上设置了滑动支座。尾部布置翅片管省煤器,以提高锅炉热效率,防止锅炉本体造成低温腐蚀。由于锅炉的炉膛水冷及对流管束外侧均采用全膜式水冷壁,因此锅炉具有密封性好,工作可靠稳定,锅炉传热效率高(锅炉热效率≥92%)。为保证燃烧完全,配备了意大利欧保设计制造的EC15GR型工业燃烧及配套电控设备,具有良好的调节能力,可保证锅炉负荷在20%~110%之间任何工况下运行,启动和停炉方便快捷,安全可靠,自动化程度高,具有高低水位声光报警,极低水位,汽压超高和中途熄火停炉保护等装置,在国内外电力系统上享有良好的声誉,用户遍及全国各地,在国内同行业中具有一定的优势。该锅炉本体受压部件组装成一个大部件整体出厂(锅炉本体外护板及保温在用户工地安装),起吊重量约80 吨,这将成为国内锅炉行业少有的产品。特别适用于燃天然气热电厂、火力发电厂的启动燃油、气锅炉及核电厂辅助蒸汽热备用锅炉,也可用于工业、生活供汽。 2. 锅炉低负荷运行带来的技术问题 该锅炉设计额定负荷为50t/h,作为工业园区先行建设的热源点,机组投运初期仅有一家制药厂正式投产,其他热用户大多处于基建或者试生产阶段,供热流量基本维持在12~15t/h,左右,最小时甚至低至4~5 t/h。由于供热量远离最佳燃烧负荷,有时候甚至需要适度开启排汽阀泄压才能保证燃气锅炉的稳定燃烧。

火力发电厂锅炉运行中存在的问题及优化策略研究 姜伟

火力发电厂锅炉运行中存在的问题及优化策略研究姜伟 发表时间:2019-05-05T16:53:22.877Z 来源:《电力设备》2018年第31期作者:姜伟 [导读] (黑龙江省华电能源富拉尔基区发电厂黑龙江 161041) 摘要:在国家经济社会发展的过程中,电力资源是其中不可或缺的重要能源之一。随着科技的进步,社会的发展,人们对于不可再生能源的重视程度也逐渐的增强。火力发电的耗能高是众所周知的,消耗煤炭量是在逐年的增加,依靠煤炭产生的动能的同时,还产生了污染气体。因此对火力发电厂的管理与控制迫在眉睫,火力发电厂的高能耗、低产量、低效率是优先要解决的难题。 关键词:火力发电;锅炉运行 引言:火力发电是我国现阶段电能产生的主要方式,本文对火力发电厂锅炉运行过程中存在的问题进行分析,明确了对锅炉、汽轮机的优化运行对于提高整体发电厂的工作效率的重要意义。在优化策略部分通过对蒸汽参数的稳定、减少锅炉运行的热损耗、提高汽轮机工作效率三个方面进行论述,进而不断提高火力发电厂运行的安全性与经济性,推动火力发电厂的高效正常运行。 1.火力发电厂锅炉运行中存在的问题 1.1火力发电厂锅炉的蒸汽参数 现阶段,在我国的社会中,人们由于经济收入的不断增长,生活水平也提升了非常高的层次,在这样的情况下,人们所使用的智能产品也越来越多,这也就导致电厂的工作压力越来越大,其工作的开展情况也开始被人们所重视。而在火力发电厂中,整个工作在运行过程中,其发电的阶段,锅炉是所有设备和零件中最为重要的组成部分之一,其能够为发电厂中电机的使用提供有效的动能,促使电机在发电的过程中能够平稳的运行,同时也能够保证这项工作的开展具有节能减排的效果,所以锅炉的使用在火电厂中的意义非凡。蒸汽的参数情况对于火力发电厂中锅炉的使用有着非常重要的影响,所以想要保证电厂平稳运行,还需要保证蒸汽参数的平稳性,这样才能够根据煤炭的质量,还有其中的符合因素有效的确定煤耗的高低和数量,也能够保证锅炉平稳的运行。 1.2火力发电厂锅炉的热损问题 在火力发电厂中,这一发电的方式对于社会经济的发展和进步,还有人们正常生活的开展有着非常重要的影响。在社会发展和经济进步的过程中,国家中的人员逐渐开始对可持续发展的战略给予一定的重视,所以这也在很大程度上造成火力发电厂的工作受到严重的监督和管理。火力发电厂中,锅炉作为主要的蒸汽动能和动力,主要是按照自身所产生的燃烧热量为主,在整个火力发电厂的锅炉运行的过程中,热损的问题也是影响整体耗能的关键问题之一,所以还需要关注到这一问题,如果没有减少热损问题就会严重降低锅炉的使用效果,甚至会导致排烟出现问题,造成热损的情况,影响火力发电厂工作的开展,同时在煤炭没有完全燃烧的过程中也出现了比较严重的资源浪费现象。 2.火力发电厂锅炉运行优化策略 2.1调整优化参数 粉煤锅炉使用粉末状的煤炭原料,对其进行燃烧,进而形成高温烟气,最终产生动力等多种能源。就粉煤锅炉结构来看,主要包括锅炉燃烧器、锅炉炉膛、锅炉供风设备以及锅炉制粉设备。这种锅炉的工作原理为利用锅炉供风和制粉设备加工煤炭原料,使其成为粉末状,随后由锅炉供风设备将生成的煤炭材料利用一次风送入粉煤锅炉炉膛中,之后利用二次风于锅炉燃烧器内建立环形风道,再次将粉末状的煤炭原材料带入粉煤锅炉炉膛中。而此时锅炉燃烧器会混合空气与粉末状的煤炭材料,并经由两次吹风将空气和煤炭原料送入粉煤锅炉炉膛,这时会在炉膛中形成一个空气动力场,通过上述原理来保证煤炭着火、燃烧等流程,确保了粉末状的煤炭的高效燃烧状态。通常情况下,粉末状的煤炭会在炉膛中停留1s左右,在这1s中为了保障粉末状煤炭材料燃烧尽所以必须对其设定足够的风量,从而保障整个供能反应。为了实现上述目标,应该对粉煤锅炉的运行参数进行计算和设计,具体的参数见表1。 根据表1中的参数值,具体的优化措施表示在以下几方面:第一,定期标定锅炉内的浓度、调平其质量、分析高温烟气的成分等,然后将这些操作获取的基本信息作为基础数据,以此来设定粉煤锅炉的运行参数,确保粉煤锅炉有序运行、安全运行。第三,调整粉煤锅炉的炉内负荷。依照规范的操作方式严格调整,调节操作速度要适当,切勿盲目的提升调节操作速度,保障调节过程的有序性。保证粉末状的煤炭原料于粉煤锅炉的炉膛内得以稳定燃烧具体的操作措施为在降低炉内负荷的同时首先撤出炉膛内的粉末状的煤炭原料,随后停止锅炉的供风设备的供风过程,而在提升炉内负荷时需要对供风设备的供风进行加大。随后再增加炉膛内的煤炭材料,通过这种操作来保证粉煤锅炉的稳定运行。在火力发电厂粉煤锅炉运行中常常会出现超负荷工作情况,这种情况会引发锅炉运作时出现炉膛结焦现象。为了避免火力发电厂粉煤锅炉在运行过程之中出现炉膛结焦问题,影响火力发电厂粉煤锅炉的运行效率,必须在火力发电厂粉煤锅炉内部采用配风试验的试验方式,不断调节火力发电厂粉煤锅炉供风设备所提供的一次风和二次风的风量大小和配比数值,并在火力发电厂粉煤锅炉的不同区域采用不同的分量配比数值,有效地阻止发电厂粉煤锅炉炉膛之中产生结焦问题。与此同时,还要不断调节火力发电厂粉煤锅炉内部的风量频率和吹风的范围,时刻保证火力发电厂粉煤锅炉内部的各个受热面不存在粉末状煤炭原料的污染。 表1 粉煤炉的运行参数数值: 2.2减少锅炉运行过程中的热损耗 实际上热损问题在锅炉运行中属于关键的优化因素,如果可以把热损问题有效解决,那么锅炉将会平稳、高效的运行。通常情况下固体燃料都不能够充分燃烧,因此,就引发了严重的热损问题,与此同时,还会造成严重的资源浪费现象。通过探究发现燃料质量和燃烧方式是影响燃烧效果的主要原因。此外,锅炉自身也是影响电能产生的一个因素。对于此类问题,火力发电厂应该合理配置煤炭,混合搭配

火力发电厂锅炉运行中存在的问题及优化策略研究

火力发电厂锅炉运行中存在的问题及优化策略研究 摘要:在我国当前发电行业中,火力发电厂依然占据着主要地位,锅炉作为火力发电厂的核心,其运行情况关系到火力发电厂供电的稳定性与供电能力,所以,加强对火力发电厂锅炉运行的研究是十分表的。本文就对当前火力发电厂锅炉运行中存在的问题展开分析,并探讨相应的优化战略,希望可以为火力发电厂经济效益、社会效益提升提供帮助。 关键词:火力发电厂;锅炉运行;存在问题;优化策略 火力发电厂承担着重要的电能供应责任,其消耗是煤炭资源,为提高经济效益,做好锅炉运行水平的优化是十分必要的。从实际情况来看,火力发电厂的锅炉运行是有一些问题存在的,影响着运行的效率与效果,深入研究这些问题,提出合理可行的优化策略,是环保型、节约型社会发展的必然要求,也是火力发电厂可持续发展实现的基础。 1.火力发电厂锅炉的组成与运行原理分析 在火力发电厂的锅炉中,其组成部分有锅炉本体、相关辅助设备,锅炉又是由“锅”、“炉”两部分组成,其中,“炉”是能源燃烧释放热能的设备,属于燃烧系统,组成装置有炉膛、点火装置、燃烧器以及烟风道;“锅”是吸收热能转换为蒸汽的设备,属于汽水系统,组成装置包括省煤器、下降管、联箱、过热器以及管道、阀门等[1]。 图1:锅炉运行流程图 从火力发电厂的锅炉运行来看,其基本原理为:通过运输设备来向炉膛中输送炉膛,煤炭燃烧后的热量会给其他设备运行提供能量,继续在炉内运行的煤渣是带有一定热量的,根据热传递的原理,高温会向低温处传导,将锅炉其他设备加热,产生蒸气压,进入到汽轮机的水蒸气会带动汽轮机高速运转,实现热能与机械能间的转换,然后带动发电机运行,最终实现发电过程,其具体运行流程如图1所示[2]。

火力发电厂锅炉运行优化策略分析 邓昊立

火力发电厂锅炉运行优化策略分析邓昊立 摘要:随着我国社会经济以及科学技术的进一步发展,各行各业对电力的需求也实现了不断的提升,作为我国主要的电力资源构成部分,火力发电厂所产生的电力资源,极大程度上满足了我国人们生产以及生活的需求,因此火力发电厂在我国的电力资源中起到至关重要的作用。而在火力发电厂中,最主要的一项电能生产主机就是火力发电厂的锅炉。因此要想有效的实现对火力发电厂能源消耗的进一步降低以及对其工作效率的进一步提高,最关键的一项内容就是有效的实现火力发电厂锅炉运行的进一步优化。这样就可以有效的降低能源的消耗以及成本的消耗,并且对当今的用电需求实现有效的满足,有效的促进我国经济的持续发展。本文就是对火力发电厂锅炉运行优化的相关策略加以分析。 关键词:火力发电厂;锅炉运行;优化策略;分析 随着经济的持续发展以及人们对电力需求量的进一步提升,作为电力资源生产的主力,火力发电厂在当今社会中起到至关重要的作用,极大程度的影响着当今社会人们的生产以及生活。但是由于火力发电厂主要的装置就是锅炉,并且其对电能的生产是通过煤炭等能源的消耗来实现的。因此,在我国资源可持续发展的环境中,有效的实现火力电厂锅炉运行的优化,就可以进一步实现能源消耗的有效降低,从而实现火力发电厂工作效率以及经济效益的进一步提高。这样就可以在促进火力发电厂发展的同时有效的满足当今人们的用电需求,同时实现吴国资源以及经济的可持续发展。本文就是对火力发电厂锅炉运行进行优化的策略分析,希望可以起到有效的帮助作用。 一、火力发电厂锅炉运行进行发电的基本原理分析 在火力发电厂中,锅炉运行进行发电的时候所产生的主动能有着三个方面的基本原理,而这些基本的原理对于火力发电厂的锅炉在运行效率方面有着直接的影响。 (一)第一个方面的原理分析 在火力发电厂的锅炉运行的过程中,大多是采用煤炭等的燃烧来实现其运行发电的目的。随着煤炭在火力发电厂的锅炉中进行燃烧,其反应的过程中将会有大量的热能产生,通过化学反应的形式向汽轮机进行能量的提供,使汽轮机在其推动下有效运作,进而使得大量的电能产生。 (二)第二个方面的原理分析 煤炭的燃烧除了可以给汽轮机提供动能之外,在高温的条件下也将会有碳物质以及杂质的产生,进而有大量高温的烟气形成。而这些高温的烟气中也蕴含着大量的热能,这些热能将会在锅炉的内壁之中运行,使锅炉内的温度实现不断的提升,在高温的传递效应下,会有大量的水蒸气产生,对汽轮机的运作起到良好的推动作用[1]。 (三)第三个方面的原理分析 水蒸气以及高温的烟气同时对汽轮机进行作用,进一步实现由蒸汽能到动能的转化,对汽轮机的运转起到进一步的推动作用。在火力发电厂的锅炉运行发电中,这是最后的一个部分,使得燃料的燃烧过程中有着大量动能的产生,对于火力发电厂对电能的产生起到关键性的推动作用。 二、火力发电厂中锅炉运行发电所存在的问题分析 (一)火力发电厂中锅炉蒸汽参数的问题 作为火力发电厂的主要组成部分,火力发电厂的锅炉在火力发电厂的整个发

火力发电厂锅炉运行优化策略分析 邓昊立

火力发电厂锅炉运行优化策略分析邓昊立 发表时间:2018-09-12T16:14:52.363Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:邓昊立 [导读] 摘要:随着我国社会经济以及科学技术的进一步发展,各行各业对电力的需求也实现了不断的提升,作为我国主要的电力资源构成部分,火力发电厂所产生的电力资源,极大程度上满足了我国人们生产以及生活的需求,因此火力发电厂在我国的电力资源中起到至关重要的作用。 广西华银铝业有限公司 摘要:随着我国社会经济以及科学技术的进一步发展,各行各业对电力的需求也实现了不断的提升,作为我国主要的电力资源构成部分,火力发电厂所产生的电力资源,极大程度上满足了我国人们生产以及生活的需求,因此火力发电厂在我国的电力资源中起到至关重要的作用。而在火力发电厂中,最主要的一项电能生产主机就是火力发电厂的锅炉。因此要想有效的实现对火力发电厂能源消耗的进一步降低以及对其工作效率的进一步提高,最关键的一项内容就是有效的实现火力发电厂锅炉运行的进一步优化。这样就可以有效的降低能源的消耗以及成本的消耗,并且对当今的用电需求实现有效的满足,有效的促进我国经济的持续发展。本文就是对火力发电厂锅炉运行优化的相关策略加以分析。 关键词:火力发电厂;锅炉运行;优化策略;分析 随着经济的持续发展以及人们对电力需求量的进一步提升,作为电力资源生产的主力,火力发电厂在当今社会中起到至关重要的作用,极大程度的影响着当今社会人们的生产以及生活。但是由于火力发电厂主要的装置就是锅炉,并且其对电能的生产是通过煤炭等能源的消耗来实现的。因此,在我国资源可持续发展的环境中,有效的实现火力电厂锅炉运行的优化,就可以进一步实现能源消耗的有效降低,从而实现火力发电厂工作效率以及经济效益的进一步提高。这样就可以在促进火力发电厂发展的同时有效的满足当今人们的用电需求,同时实现吴国资源以及经济的可持续发展。本文就是对火力发电厂锅炉运行进行优化的策略分析,希望可以起到有效的帮助作用。 一、火力发电厂锅炉运行进行发电的基本原理分析 在火力发电厂中,锅炉运行进行发电的时候所产生的主动能有着三个方面的基本原理,而这些基本的原理对于火力发电厂的锅炉在运行效率方面有着直接的影响。 (一)第一个方面的原理分析 在火力发电厂的锅炉运行的过程中,大多是采用煤炭等的燃烧来实现其运行发电的目的。随着煤炭在火力发电厂的锅炉中进行燃烧,其反应的过程中将会有大量的热能产生,通过化学反应的形式向汽轮机进行能量的提供,使汽轮机在其推动下有效运作,进而使得大量的电能产生。 (二)第二个方面的原理分析 煤炭的燃烧除了可以给汽轮机提供动能之外,在高温的条件下也将会有碳物质以及杂质的产生,进而有大量高温的烟气形成。而这些高温的烟气中也蕴含着大量的热能,这些热能将会在锅炉的内壁之中运行,使锅炉内的温度实现不断的提升,在高温的传递效应下,会有大量的水蒸气产生,对汽轮机的运作起到良好的推动作用[1]。 (三)第三个方面的原理分析 水蒸气以及高温的烟气同时对汽轮机进行作用,进一步实现由蒸汽能到动能的转化,对汽轮机的运转起到进一步的推动作用。在火力发电厂的锅炉运行发电中,这是最后的一个部分,使得燃料的燃烧过程中有着大量动能的产生,对于火力发电厂对电能的产生起到关键性的推动作用。 二、火力发电厂中锅炉运行发电所存在的问题分析 (一)火力发电厂中锅炉蒸汽参数的问题 作为火力发电厂的主要组成部分,火力发电厂的锅炉在火力发电厂的整个发电过程中都起到至关重要的作用。因此要想实现火力发电厂工作效率以及质量的进一步保证,最关键的一项任务就是保证锅炉能够平稳的运行。而在火力发电厂的锅炉进行运行发电的过程中,蒸汽的参数高低对其有着极大程度的影响,因此要想使锅炉的平稳运行得到有效的保障,就应该对蒸汽的参数实现有效的控制,使其保持在平稳的状态[2]。只有蒸汽参数的平稳得到有效的保障,才可以将煤炭的质量以及负荷等的很多因素作为有效的依据来进行耗煤量高低的确定,进而使火力发电厂中锅炉的运行平稳得到良好的保证。 (二)火力发电厂中锅炉热损的问题 蒸汽动能在火力发电厂中为锅炉的做功提供了主要的动力,蒸汽动能主要是由燃料的燃烧而产生,因此热损的问题是火力发电厂的锅炉运行中的一个关键性的问题,对火力发电厂能源的消耗有着直接的影响。热损的一个最主要的原因就是排烟的问题,另外,煤炭燃烧的不完全也是造成资源进一步浪费的一个主要的原因。这样就极大的消耗了发电厂锅炉运行所需的资源,同时使其工作的效率难以得到提高,对火力发电厂的经济效益以及自身发展造成严重的不利影响,同时也严重的影响了我国经济以及资源的可持续发展。 三、火力发电厂锅炉运行的优化策略 (一)对蒸汽的参数进行进一步的优化 在火力发电厂锅炉运行发电的过程中,相关的工作人员一定要对工作做到认真负责,在工作中保持高度的责任感,以有效的实现对蒸汽参数的变化进行实时的关注,进而使蒸汽的参数维持在一个稳定的状态。通常情况下,在火力发电厂的锅炉中都会存在自动保热的装置,这对于保持蒸汽参数的平衡有着极大的帮助作用。比如,当发电厂的锅炉是自然循环的煤粉炉的时候,其主蒸汽温度的变化就会直接造成蒸汽参数的变化,所以在进行11-15度主蒸汽温度的提高时,发电厂就会降低1.15克的煤耗,而当提升13度的热气温之后,就会降低0.83克的煤耗[3]。 (二)对热损的问题进行进一步的优化 在火力发电厂中,热损的问题一直都对锅炉运行发电起到决定性的影响,因此要想实现对火力发电厂锅炉运行的进一步优化,就也一定要对其热损的问题加以进一步的优化。造成热损问题做大的一个因素就是固体的燃料不能完全被燃烧,因此这也是热损问题出现的一个关键性因素,这不仅使得火力发电厂的发电效率被进一步降低,还极大程度上增加了能源的消耗,又对对环境造成一定程度的污染,进而使得火电厂成本进一步提升,对其经济效益造成极大的不利影响,同时又极大程度的造成了资源的消耗,对我国资源的可持续发展带来严

锅炉燃烧调整及优化运行

民营科技 2011年第8期2MYKJ 科技论坛锅炉燃烧调整及优化运行 孙志华刘红郭亮邢立云 (内蒙古乌海市海勃湾发电厂,内蒙古乌海016034) 锅炉的运行参数主要是过热蒸汽压力,过热蒸汽和再热蒸汽温度,饱和水位和锅炉蒸发量等,其运行过程则表现为一个复杂的参数变化过程。在实际情况下,锅炉运行工况经常是不稳定的。各种各样的原因都会引起工况变化,而最后则表现为运行参数的变化。例如当单元机组汽机所需要的蒸汽流量变动时在其他条件未变的情况下,锅炉汽压、汽温、水位都随着改变。此时,必须对锅炉的燃料量、风量、给水量等作相应的调整,才能使锅炉的蒸汽量与汽机负荷相适应,使运行的参数保持在额定值或规定的范围内。另一方面,即使在外界负荷不变的情况下,锅炉机组内部某一工况或因素的改变,同样会引起运行参数的变动,因而也需要对锅炉机组进行必要的调整工作。 1对锅炉机组运行的总要求是安全、经济,这是通过对锅炉进行监视和调整来达到的 具体讲,对运行锅炉进行监视和调整的主要任务是: 1.1保证蒸汽品质,保持正常的过热汽压,过热和再热汽温; 1.2保证蒸汽产量(即蒸发量)以满足外界负荷的需要; 1.3维持汽包的正常水位; 1.4及时进行正确的调整操作,消除各种异常,障碍和隐形事故,保持锅炉机组的正常运行。 1.5维持燃料经济燃烧,尽力减少各种热损失,提高锅炉效率。 为了完成上述任务,锅炉人员必须充分的了解各种因素对锅炉工作的影响,掌握锅炉的变化规律和实际操作技能,这是正确调节的必要条件。 2锅炉运行参数最佳值的确定方法 目前电厂运行人员习惯于把设计参数作为最佳值进行调整,往往不能达到最佳的运行效果。尤其是在低负荷工况下,锅炉运行的安全性、经济性均较差。其原因主要有三个方面:一是设计参数仅对单一设备而言,未能充分考虑系统组合;二是设备在制造、安装过程中存在一定的偏差,未能达到设计要求;三是设计参数本身取用不合理。所以应该从实际系统出发,通过试验分析、比较,为运行人员提供锅炉在不同负荷下的最佳运行方式及参数控制,这些运行方式建立在现有的设备基础上,通过运行调整可以达到或基本达到,与原设计工况相比具有合理性、准确性和可操作性。锅炉运行参数最佳值应是在不同的工况下使锅炉在实际运行时煤耗达到最小值时所对应的运行方式下的各参数。它必须通过优化调整试验才能获得。所以,需进行优化试验,确定锅炉的最佳经济运行方式及最佳运行参数。 3确定锅炉最佳运行方式及最佳运行参数值的优化试验方法优化试验方法是通过对锅炉进行性能摸底试验,全面优化调整,寻找最佳方式及相应最佳运行基准值。它包括性能摸底试验、优化调整试验两部分。 3.1锅炉性能摸底试验:收集锅炉的基本情况等的相关资料,进行锅炉典型工况下的试验,通过性能计算和能耗分析,寻找引起锅炉煤耗偏高的主要原因,从而确定锅炉优化对象。也就是要找到影响锅炉经济性的主要问题,了解锅炉设备性能有待改进的地方。 3.2锅炉优化调整试验:根据锅炉优化调整试验的结果,在现场设备消缺的基础上确定优化目标,进行锅炉优化调整试验,寻找锅炉在调峰范围内合理的运行操作方式。通过试验得出在不同负荷下锅炉主辅设备的最佳运行方式。 4影响锅炉优化运行的因素 锅炉优化运行是指输入锅炉机组燃料的热量被最大有效利用,使得锅炉各项热损失达到最小。通过对各项热损失的分析,找出锅炉的优化运行的方法,并找出提高锅炉运行经济性的途径。 只有通过热平衡才能确定锅炉机组的效率,根据热平衡结果就可以判断锅炉机组的设计和运行情况,研究锅炉机组的热平衡目的在于定量计算与分析各项能量的大小,找出引起热量损失的原因,提出减少损失的措施,提高锅炉效率,降低发电成本。5优化运行的途径 5.1加强煤质管理。 随着电厂进入商业化运营,煤质的管理显得越来越重要。灰分增加.就意味着热值减少,燃料量、电耗、金属单耗、受热面磨损都增加,燃烧的完全性与稳定性也受到很大影响,也会导致排烟热损失相对增加。所以管理好燃料是提高经济性、提高企业效益、提高上网竞争能力的关键环节之一。 5.2增加监视系统。 锅炉的一、二次风速以及炉膛断面热负荷、燃烧器区域热负荷、壁面热负荷等均根据燃用的煤质设计,这是由于燃烧、传热等过程不仅复杂,且影响因素的随机性也较太。目前在设计过程中,除了计算外,一般按推荐值选取。锅炉在运行过程中,能够定量掌握有关影响系统稳定与经济运行的诸因素是十分重要的。例如,一次风速的大小对整个系统的影响非常大,它不仅影响燃烧的稳定性,而且还涉及到锅炉的经济性。而目前运行人员在运行调整过程中,除对最终参数控制得比较严格外,对其过程变化却无法掌握。也就是说,没有一个好的监视系统。运行人员就无章可循,处于带有一定经验性的、盲目的操作状态。如果,一台200MW机组如果做好优化运行,每年能带来几十万元的效益,这并不夸张。所以提高燃烧系统优化运行的程度,它的经济效益和社会效益也同样不可低估。 6锅炉的燃烧调整 锅炉燃烧工况的好坏对锅炉机组和整个发电厂运行的经济性和安全性有很大的影响。燃烧调节的任务是:适应外界负荷的要求,在满足必须的蒸汽量和合格的蒸汽量的前提下,保证锅炉运行的安全性和经济性。对于一般固态排渣煤粉炉,进行燃烧调节的目的可具体归纳为以下几方面:保证正常稳定的汽压、汽温和蒸发量。着火稳定、燃烧中心适当,火焰分布均匀,不烧损燃烧器、过热器等设备,避免结渣。使机组运行保证最高的经济性。减少燃烧污染物的排放。 燃烧过程的经济性要求保持合理的风煤配合,一、二次风配合和送吸风配合,此外还要保持适当的炉膛温度。合理的风粉配合就是要保持最佳的过量空气系数;合理的一、二次风配合就是要保证着火迅速、燃烧安全;合理的送、引风配合就是要保持适当的炉膛负压、减少漏风。当运行工况改变时,这些配合比例调节恰当,就可以减少燃烧损失,提高锅炉效率。 锅炉运行中经常碰到的工况改变是负荷变化,当锅炉负荷变化时,必须及时调节送入炉内的燃料量和风量,使燃烧工况相应改变。在高负荷运行时,由于炉膛温度高,着火与混合条件比较好,故燃烧一般是稳定的,但这时排烟损失比较大。为了提高锅炉效率,可以根据煤质等具体条件,考虑适当降低过量空气系数运行,使排烟热损失降低。在低负荷运行时,由于燃烧减弱,投入的燃烧器数量少,故炉膛温度较低,火焰充满程度差,使燃烧不稳定,经济性也较差。低负荷时可以适当降低炉膛负压运行,以减少漏风,使炉膛温度相对有所提高。这样不但能稳定燃烧,也能减少不完全燃烧热损失,但这时必须注意安全,防止炉膛正压导致灭火伤人。由上所述可知,当运行工况改变时,燃烧调节的正确与否,对锅炉运行的安全性和经济性都有直接的影响。 结束语 锅炉的燃烧调整、优化运行是节能降耗、提高能源利用率的有效措施。它可以降低机组供电煤耗,降低发电成本,对电力企业参与电力市场竞争具有十分重要的作用。 参考文献 [1]岑可法,周昊,池作和.大型电站锅炉安全及优化运行技术[M].第二版. 北京:中国电力出版社,2003. [2]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].第二版.北京:中国电力出版社, 2003. [3]樊泉桂.锅炉原理[M].第一版.北京:中国电力出版社,2004. 摘要:锅炉燃烧调整是运行中的主要内容之一。目前,我国大部分电厂都存在混煤燃烧现象,对锅炉燃烧调整及优化运行需求十分迫切。因此开展锅炉燃烧调整研究,以指导优化运行具有非常重要的现实意义。 关键词:锅炉;燃烧调整;优化运行

电厂优化运行6大问题

电厂机组的综合优化运行是一个涉及到多个学科领域的复杂问题,应用到动态规划、过程建模、控制与监测、人工智能、数据挖掘等多方面的理论成果,优化运行的范围除了涉及到机组设备与系统的完善与更新方面外,在热力系统定量分析、机炉主设备以及主要辅机运行方式优化调整、先进控制策略等多个方面都有大量工作可以做,而管理体制整合和优化在现有电力企业运营模式下尤显重要。以下六大问题尤其非常重要: 问题一:运行优化的功能与范围科学界定 火电厂是一个大型复杂系统,这也决定了电厂优化技术是一个复杂问题,可以有各种不同的范畴与目标,一般可分为设计优化、设备改造优化、检修优化和运行优化等。而运行优化的目的是在机组安全运行的前提下,通过对机组进行监测、调整、给出运行指导并参与管理,使机组运行在最优的工况,这种最优体现在机组的安全、经济和环保等多个方面,因此,运行优化功能也包括多个方面,而这些功能又大致可以分为两大类,一类是侧重监测、指导与运行管理,属开环系统;另一类侧重对机组控制策略的调整,属闭环系统。 在第一类系统中,随着机组自动化信息化水平的提高,机组可以利用的实时信息量越来越大,DCS系统、MIS系统、辅机程控系统以及电量抄表系统等,都能为机组运行优化提供大量实时数据,这些数据的采集密度高,保存时间长,在此基础上可以实现许多运行优化功能,如机组在线性能监测、耗差分析、生产流程图显示、辅机管理、参数超限管理、运行日志、性能测试等,这些也是国内外运行优化系统的基本功能。此外,针对不同的子系统可以开展优化工作,如:吹灰系统、机组调峰、回热系统、厂用电、凝汽器真空系统、循环水系统等等。除了进行优化计算外,还可以对运行状况进行诊断分析,进而提供实际可行的运行操作指导。对于后者,目前还有比较大的难度,一方面机组运行情况非常复杂,系统间耦合性强,相互影响比较大,另外一方面专家知识库的积累比较少,还难以起到实质性的效果。 值得注意的是,在国外优化软件中都包含了吹灰系统优化与指导功能,根据资料显示,国外锅炉运行中比较多地采用了该类系统,我国国内的主要研发单位也开发了优化吹灰系统,由于前一阶段煤质变化比较大,机组负荷率高,我国电站燃煤锅炉的“四管泄漏”问题相对加重,因此,吹灰优化系统会有比较大的应用前景。但是,由于锅炉侧烟气和工质测点的缺乏,吹灰优化系统的应用效果还有待改善。循环水系统的优化调度可以有效地节省厂用电,但当机组所配置循环水泵流量不可调节且采用单元制运行时,这种优化的余地就相对较小。另外,在这样的系统中,需要考虑的目标函数除了经济性外,还需要考虑到循环水流量变化对

相关文档