改变入炉燃料热值对电厂运行的影响研究
材料差异性造成直接的影响,对此,在实践工作中应结合电厂的实际情况与具体要求来明确燃料。
②在锅炉上,由于燃料热值高低直接关系着燃料在入炉以后需要保持的环境,比如空间或者温度等。对此,电厂工作人员在操作时应根据材料自身的燃烧条件,合理且正确地选用所需的锅炉型号,以此来实施燃烧工作,只有这样才可确保电厂正常运行,以此形成为电能。
③在能耗上,电厂运行的一个主要任务就是为获得最大燃烧能源,而要想达到这一目的,必须要确保所选燃料可以充分燃烧。
2 入炉燃料热值改变对电厂运行所造影响
基于上述内容,某电厂在电能生产过程中,将入炉燃料设计为无烟煤与褐煤混合,其中无烟煤的热值大约为5 000 cal,褐煤的热值大约为4 700 cal,所用锅炉为循环流化床锅炉,该锅炉燃烧形式通常包括三个方面的内容,即高压循环流化床燃烧、单汽包以及自然循环,机组为350 MW,无烟煤与褐煤的配比是1:1.4,鉴于此,该电厂决定借助于入炉燃料热值的改变来达到节煤的目的。
2.1 配比为1:2
在此时,入炉燃料热值就会降低,假设发电量为一致,且锅炉的热效率处于不变状态,按照能量守恒这一定律,就不同配比下的入炉热值实施比较对比和分析,在实际运行了大约两个月以后,锅炉的运行处于良好状态,煤炭节约大约百吨左右,同时锅炉受热面的磨损情况也相对比较良好。
2.2 配合比为1:2.5
在此时,入炉燃料的热值相对于之前两种配合比而言,下降的更多。假设此时发电量和上述两种配合比发电量相一致,且锅炉的热效率处于不变。基于这一配合比下,从其实际应用情况来看,尽管能够节约大量的煤炭,但是由于料层表压、灰渣含碳量以及机械不完全燃烧损失等的增加,再加上物料流化状态的不理想,使得锅炉的热效率不断降低,最终导致燃料的浪费。此外,通过锅炉受热面的检查情况来看,其受热面也受到了相应的磨损,但是锅炉依旧可安全且稳定的运行。
2.3 配合比为1:3.5
在此时,入炉燃料的热值相对上述这几种情况而言为最低。假设此时其发电量和上述一致,且锅炉的热效率处于不变状态,在这种情况下,尽管能够节约更多煤炭与运行成本,但在此时锅炉开始出现各种各样的问题,如渣管排渣量不能满足运行的需求,导致料层过厚,由于料层过厚,使得物料化质量不断下降,在底部沉积了很多的大颗粒,导致流动受到严重的影响,基于此,还容易造成结焦问题,不便于渣管下渣,需借助于人力来进行渣管的疏通。此外,强力排渣还会导致物料的燃烧不够充分,且灰渣的含碳量也相对比较高,在运行了一段时间后,发现锅炉内墙的浇注料部分出现脱落现象,同时蒸发管的下层护瓦也开始扭曲和变形。
从上述内容可知,在配合比为1:2和1:2.5时,不仅能够节约所用煤炭资源,同时锅炉的运行也较为稳定和安全。为使锅炉运行周期得到延长,该电厂进一步强化了受热面防磨保护。因燃料中的灰份不断增加,受热面磨损部分的加剧,以及烟气流速提升,之前所设计的这一系列防磨保护措施已不能满足电厂运行的需求。对此,结合磨损实际情况,借助于检修时间对蒸发管实施改造,即在容易磨损的位置加装相应的护瓦,同时对于省煤器易产生问题的位置,也实施了相应的改造,在每一组从上至下的前三根管子,将扁钢取消,采用光管。此外,在省煤器的管排上方还加装了相应的导流板,以免高速烟气对于管排进行直接冲刷。在改造以后,该电厂内锅炉的运行周期得到了延长,获得了较为可观的效果。
我们将以上的分析情况制表进行比较,具体见表1。
由表1可知,入炉燃料的热值在大于9 614 KJ/kg并且小于
10 450 KJ/kg的时候,可以起到良好的节约原煤的效果,并且对运行的安全性和稳定性有很大保障;但是只有进一步加强对受热面的防磨保护,才能让锅炉的运行周期得到进一步的延长。但是燃料中不断增加的灰份提高了烟气流通的速度,加剧了受热面的磨损情况,所以初期设计的防磨保护措施已经和如今的运行要求不相符合了。
根据磨损情况可以改造蒸发管,通过加装护瓦在易磨损部位的方式来进行,采用的防护瓦材质使用的是Cr25Ni20;在原来容易出问题的省煤器部位同样通过改造来提升性能,将每组的三根管子由上至下的取消扁钢变成光管。加装半圆护瓦,在每组第一根管子以及其弯头内、外侧喷涂厚度为0.55 mm的耐磨材料,材料为LX88A。将原有的A235-A的省煤器管夹和护瓦材质更换为1Cr13,并且加装导流板在省煤器的管排上方,对管排形成了保护不会受到高速烟气的直接冲刷。
通过这些改造锅炉在运行周期方面得到了极大的改善,最终可以延长至90 d左右,取得了非常巨大的经济效益。
3 燃料热值控制措施
为确保煤燃烧过程中可产生足够热值,一般情况下以添加相应的煤矸石等方式来解决,要注意的是,所添加的煤矸石用量必须要合理,不可过大,以免加大煤对于炉壁所产生的磨损,加快锅炉损坏。当在燃料煤中添加煤矸石后,在燃烧以后所产生的废渣产物量也会相应的增多,当其积累至某一程度以后,就容易使锅炉的排渣受到阻碍。鉴于此,为使锅炉排渣工作得以正常且顺利地实施,可对锅炉上方过滤器实施改装。
4 结 语
综上所述,在电厂运行过程中,通过入炉燃料热值的改变来实现节煤是可行的,但是其也存在着一定的缺陷和不足,即容易加剧锅炉受热面的磨损。对此,在采用这种方式时,可结合锅炉实际的磨损情况,结合电厂电能生产的要求,采取相应的保护方式,以此确保锅炉运行的稳定性与安全性。
参考文献:
[1] 王蕾,刘桂建,康彧,等.硒元素在低热值电厂燃烧残余物中的分布与环境贡献[J].中国科学技术大学学报,2012,(6).
[2] 赵鹏.改变入炉燃料热值对电厂运行的影响[A].全国电力行业CFB机组技术交流服务协作网第八届年会论文集[C].2009.
[3] 余正环,邢跃,朱基木,等.大型联合钢铁企业低中热值煤气发电综合利用的优化分析[J].宝钢技术,2011,(1).
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