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影响火力发电厂锅炉热二次风调节的因素

引言


我国能源现状为:石油、天然气、煤炭、风能、太阳能、核能综合利用,相互补充。富煤,少油,有气。由于煤炭储存量大,价格相对稳定,短期内仍在我国一次能源中占主导地位。因此,锅炉仍然是我们的主导产品。中国是世界上为数不多的以煤为主的国家之一。目前,我国每年煤炭超过40亿吨,其中约80%用于燃烧。但由于燃烧设备简单落后,效率低下,废气排放量大,造成能源浪费和严重污染。随着我国经济的快速发展,锅炉燃烧在技术上取得了巨大突破,二次风在锅炉燃烧运行中也占有重要地位。


1.火力发电厂锅炉热二次风的分类和定义


锅炉是一种能量转换设备。向锅炉输入的能量包括燃料中的化学能和电能,锅炉输出蒸汽、高温水或具有一定热能的有机热载体。锅的原义是指在火上加热的水容器,锅炉是指燃烧燃料的地方,包括锅和炉。锅炉中产生的热水或蒸汽可以直接为工业生产和人民生活提供所需的热能,也可以通过蒸汽动力装置转化为机械能,然后通过发电机将机械能转化为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活和工业生产。蒸汽锅炉称为蒸汽锅炉,通常称为锅炉,主要用于火电站、船舶和机车。


二次风是指送风机出口的二次风,流经空气预热器的二次风仓。二次风热风管通过风箱控制挡板,从二次风箱送入炉内,通过二次风管分为不同的高度,送入风室。每层风室设有气动执行机构,控制挡板开度,统一控制每个风室的挡板,同时执行每层挡板的动作,合理分配各层之间的配风,持续稳定经济燃烧。二次风可分为辅助风、燃料风和燃尽风。燃煤粉、燃气和燃料的一次风是用来预混燃料同时喷出的风。二次风是为燃烧提供氧气,并将高温烟气卷入燃料根部加热燃料。此时,一次风压头比二次风压头大,但风量远大于二次风。


辅助风占二次风的绝大多数,辅助风是指用于维持炉压与二次风箱压差在额定压差范围内的差值。风箱与炉之间的压差设置值为负荷函数,辅助风控制系统为单冲量多输出控制系统。燃料风又称周边风,主要用于为一次风和煤粉供氧燃烧。燃尽风又称顶层二次风,用于降低炉膛火焰中心温度。在炉内形成分段燃烧,减少NOx的形成。同时,也为煤粉后期燃烧提供了适量的空气,从燃烧器顶部的二次风喷嘴引入炉膛。燃尽风控制系统是一个比例调节控制系统。二次风是高温风,与一次风混合,提供煤粉燃烧所需的空气量。


现代大型锅炉基本配备两台送风机,通过各自的二次风管道,通过加热器与空气混合。两个风箱的压力保持相等,每角燃烧器的22个二次挡风玻璃板的开度集成到一个共同的风箱中。其主要功能是提供燃煤在炉内燃烧过程中所需的氧气,供燃煤燃烧。同时,它还具有冷却炉排的功能。


2火力发电厂锅炉热二次风的作用


二次风系统的作用是为燃料燃烧提供大量的热空气。送风机出口的二次风流经空气预热器的二次风仓,在空气预热器出口的二次风管上设置热风再循环管。当环境温度相对较低时,将空气预热器出口的一部分二次热风引入送风机入口,提高进入空气预热器的冷二次风温度,防止空气预热器的低温腐蚀。为了提高风量测试的可靠性,风量变送器应考虑冗余。原因有二:一是测量风煤比例的氧含量信号,二是二次风执行机构不够敏感,要做到这一点,必须保证适当的空燃比。比如300MW机组风量系统的一次风和二次风系统中的二次风主要用于帮助燃料在炉内燃烧,主要用氧气帮助燃料在炉内充分燃烧。


影响火力发电厂锅炉热二次风调节的因素3


3.1烟气含氧量


通常以过热器后烟气中的含氧量为准,一般控制在3%~5%(体积分数)。如果含氧量过高,说明二次风量过大,会增加锅炉排烟热损失;相反,如果含氧量过小,二次风量过小,会造成燃烧不足,增加化学和机械燃烧损失。


3.2返料器温度


循环流化床锅炉采用水冷套式高温分离器,一般要求返料温度低于床温40~70℃,保证锅炉燃烧温度。二次风量小,密相区燃烧不足,使未燃烧的碳颗粒进入返料系统,导致二次燃烧,导致返料器温度升高,返料器容易结焦。随着返料温度的升高,密相区产生的热量不能被循环物料有效带出,导致床温过高,容易结焦。同时,系统很难增加负荷。


一次风和二次风在调整过程中相互关联,只是在不同的位置进入流化床燃烧室,起着不同的作用。进入流化床燃烧室燃料煤颗粒和分布细时,需要降低一次风量,床温度升高,材料层压差降低,风室静压略低,炉压差降低,系统总风量降低,回流系统温度升高,废气含氧量降低,二次风量增加;进入流化床燃烧室煤颗粒和分布粗糙时,需要增加一次风量,床温度降低,材料层压差增加,风室静压略有增加,炉压差增加,系统总风量增加,回流系统温度降低,废气含氧量增加,二次风量降低。


4.火力发电厂锅炉运行优化策略


4.1蒸汽参数优化


在保证锅炉正常运行时,必须保证蒸汽参数的稳定性。在实际工作中,工作人员应更加注意蒸汽参数,及时应对各种情况的变化。保温自动装置是火力发电厂平衡蒸汽参数的重要工具。在自然循环粉煤炉中,如果蒸汽温度发生变化,也会影响蒸汽参数的变化。当设备的蒸汽参数为11时-15℃时,可节约一克煤炭资源。因此,充分利用保温自动装置,保证蒸汽设备的正常状态,保证蒸汽参数的稳定性,最终达到节能的效果。


4.2优化热损耗


热损失是燃料燃烧过程中能源浪费的一个重要因素,如果煤不能完全燃烧,也会造成资源浪费。因此,为了优化热损失问题,我们可以从煤炭质量开始,提高煤炭质量,然后优化燃烧过程和设备。一方面,混合燃料质量比,找到最佳比例;另一方面,确保煤粉厚度的适度性。在煤炭燃烧过程中,要注意燃烧变化规律,适当调整燃烧方式,提高煤炭利用率,同时注意煤粉不是越薄越好,可以结合热试验结果作为参考。此外,工作人员还应注意锅炉的排烟问题,控制空气系数,可通过排烟风量表进行检测,确保风量输入大小合适。同时,科学减少漏风,保持锅炉气压,不要太高。


结束语


综上所述,二次风是从炉膛周围进入炉膛燃烧室的强冲空气流。二次风的主要功能是补充燃料燃烧所需的空气量,加强物料的回混,适当调整炉内温度场的分布,使烟气温度更加均匀。通过调节二次风能,可以有效控制锅炉燃烧的变化,二次风的调节不仅对锅炉的经济燃烧起着重要的作用,也是锅炉安全燃烧的重要指标。深入了解一次风和二次风的作用及其对系统调节的影响,不仅能稳定系统的运行,还能影响外部因素,起到及时调查、调整和控制的作用。


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