电厂锅炉燃烧优化主要途径探索.docVIP

电厂锅炉燃烧优化主要途径探索 　　摘要：电厂煤粉锅炉各燃烧器之间煤粉分配的调平一直是一个难题。特别当负荷及煤质发生变化后，煤粉分配偏差更加严重，一般在+30%左右。这不但使机组煤耗增加而且容易产生过多的有害气体氮氧化物。因此必须采取有效措施加以解决。 　　关键词：燃烧优化 主要途径 探索 　　锅炉燃烧优化控制是实现火电厂节能减排的重要技术途径。对于大型燃煤锅炉，运行中燃料的分配是否均匀，配风是否合理，将直接影响到机组运行的经济性、安全性和环保水平。对燃烧过程进行优化控制，实现燃煤电厂节能减排的目标。 　　一、制粉系统的运行优化方法 　　对制粉系统优化调整的主要目的是保证煤粉分配的均匀性。一般规定，各煤粉管道之间的煤粉流量分配偏差小于平均值的±10%；影响煤粉分配均匀的主要参数是煤粉细度、磨煤机通风量及煤粉管道之间流动阻力偏差，这几个参数对煤粉分配的均匀性都有影响，对刹粉系统的运行优化实际上就是把这几个参数有机地结合在一起。 　　1.煤粉细度。 　　煤粉越细，风粉两相流越具有气相流体的特性，越容易把煤粉分配调平。合格的煤粉细度是实现煤粉均匀分配并具有较低飞灰含碳质量浓度（6%以下）的基础。国内火电厂一般要求的煤粉细度为R90≤15%。 　　煤粉细度一般都是通过煤粉取样的方法进行测量，取样过程有严格的要求。取样之前，先用靠背管测量煤粉管内的煤粉流速，确定取样嘴的吸入速度。根据IS09931国际标准，当吸入速度比煤粉流速高10%时，才能保证取出的煤粉样品具有足够的代表性。将取到的煤粉样品筛分后，就能得到煤粉的细度指标。最后将筛分后的结果按照Rosin-Rammler公式绘制成曲线，检验煤粉取样的代表性。如果该曲线呈直线，则说明所取到的煤粉样品具有代表性。 　　磨煤机出口通常装有煤粉分离器，通过离心分离原理把合格的煤粉送给燃烧器；不合格煤粉重新返回磨煤机。有些磨煤机结构参数也会影响煤粉细度，例如中速磨煤机的风环面积、磨辊与磨盘之间的问隙、磨辊的压力及分离器内锥的问隙尺寸等；球磨机的装球量、钢球尺寸、分离器挡板及轴颈密封板尺寸等也会影响煤粉细度。有时为了提高煤粉细度，霈要对磨煤机进行改造，如把挡板加长或做成弧形，更改风环尺寸等。 　　2.磨煤机通风量。 　　在保持磨煤机出口温度不变的情况下，磨煤机通风量过高就需要加入过多的冷风，必然导致排烟损失的增加；同时，在火焰的高温区，过高的通风量还有助于煤中的氮元素转化为NOx。磨煤机通风量过高产生的其他不利因素为：更容易结焦和积灰、加剧煤粉管和火嘴等部件的磨损等。对于中速磨煤机，在优化通风量之前，还应核实磨煤机的风环面积，保证风环风速为33～38m/s，防止由于风速过低无法托起原煤，增加石子煤量。必要时更换风环。 　　用称重式给煤机可以精确测量给煤量，因此要保证最佳一次风煤比还需要对通风量精确控制。但是，通风量测点所在位置大多没有传统测量装置精确测量所要求的直管段长度。而且在冷热风混合点后的测点位置其温度场昀分布也不均匀，难以把风量换算成标准状态下的体积流量。另外，风中夹带的飞灰还容易使传统测量装置测量结果漂移，增加维护人员工作量。根据经验，应该把磨煤机入口风道做成文丘里形状，以利于提高通风量测量精度。 　　3.煤粉管道之间流动阻力偏差。 　　煤粉管道之间流动阻力偏差越小，煤粉分配就越均匀。对煤粉管道之间煤粉分配调平之前应先用纯空气调平管道阻力，纯空气流动阻力的偏差越小，煤粉分配就越均匀。在调平之前，应先把给煤机停运，把热风送入磨煤机，当磨煤机出口温度达到正常运行条件时的温度再进行调平。首先用皮托管对煤粉管内空气流速采用网格法测量，然后用可调缩孔进行调整。最终应保证煤粉管道之间纯空气流速偏差小于平均值±2%。在整个调平过程中，应注意保证煤粉管内的纯空气流速不能低于17m/s，保证煤粉正常输送。 　　4.对煤粉流量和煤粉流速的测量。 　　过去一般采用取样称重法测量煤粉流量；采用皮托管按网格法测量煤粉流速。这2种测量方法不但劳动强度大，也存在很大误差。对于配备几十台燃烧器的大型锅炉来说这种测量方法无法得到实时测量结果。因此，国内绝大部分电厂基本没有对煤粉流量进行监测，无法了解分配偏差的具体状况。 　　二、对二次风量和燃尽风量的优化 　　为了实现锅炉的燃烧优化，除了要保证煤粉在每层燃烧器之间分布均匀以外，还要根据每层燃烧器的给煤量按照一定的风煤比向各层二次风箱提供风量。比如在前墙或前后墙燃烧方式锅炉中，二次风被分别送入二次风箱。每层二次风箱向其对应层燃烧器提供二次风，每层二次风的数量应根据此层燃烧器所对应的给煤量确定。为了保证每层燃烧器具有相同的化学当量比，必需精确测量与控制每层二次风量，测量精度一般要求不低于±3%。但在这种风箱布置结构中，测点所在位置直管段长度