火电厂运行调整及锅炉燃烧调整对飞灰品质的影响
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摘要:在火力发电厂进行燃煤时,煤与空气接触面大小,锅炉中的热风温度,燃煤时的过量空气系数等许多的外部客观条件因素都会对飞灰的数量和物质含量产生较大的影响,所以对火电厂运行机制及锅炉燃烧过程进行调整是提高飞灰品质的前提。
关键词:火电厂运行调整;锅炉燃烧;飞灰品质;
1飞灰的性质
在我国120t/h及以上的锅炉普遍采用煤粉炉,煤粉炉是煤悬浮燃烧的锅炉。煤经磨煤机磨成粉状之后,随空气一起喷入炉膛空间进行燃烧,煤炭在锅炉中燃烧后有两种固态残留物耀灰和渣。从炉膛排出的灰,85豫耀90豫随烟气进入除尘器,其余的形成渣从炉底排出,在烟气中的灰称为飞灰。飞灰颗粒基本上由低铁玻璃珠、高铁玻璃珠、多孔玻璃体及碳粒组成。燃烧程度完全的粉煤灰基本都由玻璃珠组成,燃烧不完全时多孔玻璃体、多孔碳粒及焦碳含量较高。
2火电厂运行模式以及锅炉设备调整对于飞灰品质产生的影响
2.1燃煤品种对于飞灰品质造成的影响
机械化、自动化、信息化的普及,使得社会中电能消耗量明显增多,这也导致火电厂在其运行阶段中的压力明显增大,需要火电厂能产出更多的电力能源,再加之煤炭资源紧张,导致火电厂当中煤炭种类的选择已经逐渐脱离了控制,火电厂运行中飞灰品质问题也就更加的明显,阻碍了火电厂的长远发展。贫煤以及烟煤是两种较为常见的燃煤煤种,当火电厂使用这两种燃煤进行电力生产的时候均可能导致飞灰出现含碳量过高的问题。
2.2燃煤细度对于飞灰品质造成的影响
火电厂运行阶段中燃煤的细度也和飞灰品质有较大关系。在燃煤发电的阶段中,煤粉实际粒径和煤粉表面积大小成反比,并且当煤粉粒径逐渐减小的时候,煤粉的表面积大小也就会随之增大,这样燃烧效果也就会受到影响。总体而言,煤粉颗粒直径增大的情况下,飞灰的品质就会逐渐降低。
2.3热风温度条件对于飞灰品质造成的影响
火电厂运行阶段中产生的飞灰品质有较多影响因素,而热风温度也是其中关键影响因素之一,并且热风对于飞灰品质的影响主要体现在飞灰实际含碳量。在火电厂的实际运行中,如果热风实际温度足够高,那么飞灰的实际含碳量就会处在一个较低的程度下,并且热风温度条件和飞灰含碳量呈现出一种负相关的关系。因此在提升飞灰实际的品质的阶段中,也需要从热风温度条件入手,通过提升热风实际温度来强化飞灰品质,降低飞灰当中的含碳量,让火电厂运行更加经济、高效。
2.4过量空气系数对于飞灰品质构成的影响
飞灰实际品质和过量空气系数之间的关系较为复杂,当火电厂当中炉膛口部分氧气含量达到一定数值的时候,飞灰当中的含碳量也就会随之降低。但过量空气系数存在临界值,并越大或者是越小越好,在临界值之前,飞灰当中的含碳量会不断降低,但当超过了临界值之后,飞灰当中含碳量又会逐渐增加,因此需要将过量空气系数控制在一个较为标准的范围内。而各种条件下过量空气系数也存在较大差别,在火电厂实际运行中需要以及实际运行情况以及实际条件来科学的确定过量空气系数,这样才能达到提升飞灰实际品质的目标。
2.5降低飞灰当中含碳量、提升飞灰实际品质的重要性
当火电厂当中飞灰存在品质较差、含碳量过高问题的时候,也就代表火电厂运行中的燃煤未能充分燃烧,导致电厂运行阶段中的经济性受到了影响,而且也不利于环境保护,因此提升飞灰品质对于电厂运行、社会发展均有积极意义。从某种程度上讲,火电厂的经济效益與其发电量成正比,因此,提高飞灰品质、降低其含碳量对于火电厂经济效益的提高能够起到积极的促进作用。根据可持续发展理念的要求,人与自然要实现和谐发展,在经济进步的同时,也要注重对资源的节约以及对环境的保护。飞灰品质达不到要求会对空气质量造成影响,并导致资源的浪费,这与可持续发展理念的要求背道而驰,因此,为使可持续发展理念能够得到充分的发扬,有必要提高飞灰品质,并对其含碳量进行控制。
3提高飞灰品质、降低飞灰含碳量的措施
3.1对火电厂运行进行调整
在火电厂运行调整过程中,必须先合理选择燃烧室组合,并对相应的监测系统进行改进。首先,为了提高燃烧器选型的合理性,有必要将其选型过程与煤种的变化相结合。对于不同类型的煤,选择不同的煤磨并与相应的燃烧器配合使用,可以促进煤炭燃烧效率的提高和燃烧效果的提高。其次,选择合适的监测系统也非常重要。在燃煤过程中,飞灰的碳含量随时会发生变化。监控系统将应用于使相关人员实时监测粉煤灰的碳含量。这样,一旦发现问题,就可以及时处理,使粉煤灰质量和碳含量得到控制。
2.2对煤种质量以及配置进行优化
不合格的煤质或不合理的配置将直接导致粉煤灰质量低和碳含量高的问题。因此,为了解决上述问题,有必要控制上述两个方面。在这方面,有必要实现运营所需材料的采购过程。以煤炭的采购和配置为例,在购煤过程中,要把煤质作为优先考虑的问题,并确保其质量不存在明显问题,且能达到标准充分燃烧,从而可以通过提高燃烧效率来控制粉煤灰的碳含量。另外,不同类型煤炭的合理配置也非常重要。根据锅炉的特点,炉膛两侧的温度相对较低。相对而言,中温比较高。因此,对于劣质烟煤和贫煤,为了使其能够完全燃烧,需要将其置于炉膛的中间,对于质量更好,燃烧更充分的煤,应该是放在两边。
2.3对锅炉燃烧进行调整
需要从控制氧含量和控制热空气温度的角度来实现锅炉燃烧的调整。首先,需要合理控制氧气含量。鉴于氧含量与粉煤灰质量的关系,将其控制在合理的范围内可以使燃烧更充分,达到提高粉煤灰质量的目的。一般来说,缺氧会导致煤炭不完全燃烧。受此影响,粉煤灰的质量将不可避免地降低,碳含量也会增加,这对保护环境和提高火力发电厂的经济效益是非常不利的。另外,高氧含量对粉煤灰质量的控制也非常不利,这将直接导致烟气增加,影响火力发电厂的经济效益。为了解决上述问题,氧含量必须控制在合理范围内。其次,热风温度的控制也非常重要。热风温度与粉煤灰质量之间存在正相关关系。换句话说,热空气温度越高,飞灰质量越高。需要根据煤种灵活控制热风温度。如果煤种贫乏,如贫煤或烟煤等,则需要通过强化通风来增加热风温度,以确保热风温度能够充分燃烧,从而增加温度。粉煤灰的质量会降低其碳含量。
结束语
火电厂运行情况、煤种质量、以及锅炉燃烧都对飞灰品质有影响,所以,要对这些不断的进行调整,这样才能够提高经济效益,可持续发展。
参考文献:
[1]穆林,赵亮,尹洪超.废液焚烧余热锅炉内气固两相流动与飞灰沉积的数值模拟[J].中国电机工程学报,2016,(29):30-37.
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