鍋爐運(yùn)行方面技術(shù)論文(2)
鍋爐運(yùn)行方面技術(shù)論文
鍋爐運(yùn)行方面技術(shù)論文篇二
鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)淺談
【摘要】鍋爐機(jī)組運(yùn)行的優(yōu)劣在很大程度上決定了整個(gè)電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。衡量燃煤發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)是供電煤耗。供電煤耗的大小取決于發(fā)電煤耗和廠用電率，影響發(fā)電煤耗的主要因素是鍋爐效率。因此，研究電廠鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，對(duì)提高電廠的經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】鍋爐，經(jīng)濟(jì)，燃煤
1、概述。鍋爐是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要的熱能供應(yīng)設(shè)備。電力、紡織、造紙、食品、機(jī)械、冶金、化工等行業(yè)， 以及工業(yè)和民用采暖都需要鍋爐供給大量的熱能。鍋爐是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿娜紵O(shè)備，它盡可能的提供良好的燃燒條件，以求能把燃料的化學(xué)能最大限度地釋放出來(lái)并使其轉(zhuǎn)化為熱能，并利用熱能加熱鍋內(nèi)的水。
2、鍋爐的分類(lèi)。鍋爐按照不同的方式分為以下幾類(lèi)：按鍋爐的用途分為：生活鍋爐、工業(yè)鍋爐、電站鍋爐和熱水鍋爐。按鍋爐燃用的燃料分類(lèi)可分為：燃煤爐、燃油爐和燃?xì)鉅t。按燃燒方式分類(lèi)可分為：層燃爐、室燃爐和介于二者之間的沸騰(流化床)爐。按有無(wú)汽包可分為：汽包鍋爐和直流鍋爐。按蒸汽壓力分類(lèi)可分為：低壓鍋爐、中壓鍋爐、次高壓鍋爐、高壓鍋爐、超高壓鍋爐、亞臨界壓力鍋爐和超臨界壓力鍋爐。按鍋爐水循環(huán)方式分類(lèi)可分為：自然循環(huán)鍋爐、強(qiáng)制循環(huán)鍋爐和復(fù)合循環(huán)鍋爐。
3、鍋爐的應(yīng)用。利用鍋爐產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為生產(chǎn)和生活提供所需要的熱能，也可通過(guò)蒸汽動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過(guò)發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱(chēng)為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應(yīng)用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱(chēng)為蒸汽鍋爐，是蒸汽動(dòng)力裝置的重要組成部分，多用于火電站、船舶、機(jī)車(chē)和工礦企業(yè)。
4、鍋爐的結(jié)構(gòu)。鍋爐是熱能生成設(shè)備的主要構(gòu)成，鍋爐中的爐膛、鍋筒、燃燒器、水冷壁過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器、構(gòu)架和爐墻等主要部件構(gòu)成生產(chǎn)蒸汽的核心部分，稱(chēng)為鍋爐本體。是由“鍋”和“爐”兩部分組成的。“鍋”是汽水系統(tǒng)，它主要任務(wù)是吸引收燃料放出的熱量，使水加熱、蒸發(fā)并最后變成具有一定熱能的熱水或過(guò)熱蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、聯(lián)箱、水冷壁、過(guò)熱器和再熱器等設(shè)備及其連接管道和閥門(mén)組成。爐膛又稱(chēng)燃燒室，是供燃料燃燒的空間。鍋筒的主要功能是儲(chǔ)水，進(jìn)行汽水分離，在運(yùn)行中排除鍋水中的鹽水和泥渣，避免含有高濃度鹽分和雜質(zhì)的鍋水隨蒸汽進(jìn)入過(guò)熱器中。
5.鍋爐的工作原理。鍋爐主要有以下系統(tǒng)來(lái)完成燃料的化學(xué)能到蒸汽具備足夠的動(dòng)能(以煤粉爐為例)：汽水系統(tǒng)、風(fēng)煙系統(tǒng)、燃料(煤粉和助燃油)系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、灰渣系統(tǒng)等。制粉系統(tǒng)用于磨制合格的煤粉儲(chǔ)存于粉倉(cāng)內(nèi)，通過(guò)給粉機(jī)，由一次風(fēng)送入爐膛進(jìn)行燃燒。煤粉在爐膛內(nèi)和高溫?zé)煔獬浞只旌先紵訜崴浔趦?nèi)給水，同時(shí)產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔猓?jīng)各級(jí)低溫、高溫過(guò)熱器通過(guò)輻射、半輻射半對(duì)流、對(duì)流充分換熱冷卻后的煙氣由風(fēng)煙系統(tǒng)中的引風(fēng)機(jī)在經(jīng)過(guò)電除塵、布袋除塵器等使煙氣粉塵達(dá)標(biāo)后由煙囪排向大氣，爐內(nèi)給水通過(guò)各級(jí)吸熱后，形成高溫高壓蒸汽輸送出去。煤粉燃燒產(chǎn)生的爐渣通過(guò)灰渣系統(tǒng)輸送出去。
6.鍋爐的維護(hù)保養(yǎng)。在鍋爐的日常運(yùn)行過(guò)程中，各系統(tǒng)輔機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，要注意維持各項(xiàng)參數(shù)在許可范圍之內(nèi)，嚴(yán)格控制壓力、溫度等超標(biāo)，定期排污維持合格汽水品質(zhì)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。鍋爐停運(yùn)后仍要進(jìn)行保養(yǎng)，鍋爐保養(yǎng)的方法都是通過(guò)盡量減少鍋爐水中的溶解氧和外界空氣漏入來(lái)減輕鍋爐的腐蝕。最常見(jiàn)的保養(yǎng)方法一般有濕式保養(yǎng)法、充氮置換法、烘干防腐保養(yǎng)法等幾種。
7.鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。鍋爐機(jī)組運(yùn)行的優(yōu)劣在很大程度上決定了整個(gè)電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。衡量燃煤發(fā)電廠經(jīng)濟(jì)性的主要指標(biāo)是供電煤耗。供電煤耗的大小取決于發(fā)電煤耗和廠用電率，影響發(fā)電煤耗的主要因素是鍋爐效率。因此，研究電廠鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，對(duì)提高電廠的經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。
由于爐膛內(nèi)燃料的燃燒工況、溫度水平、各級(jí)受熱面的沽污與熱交換狀態(tài)以及輔助動(dòng)力消耗的不同，其運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性也各不相同。必須進(jìn)行精細(xì)的燃燒調(diào)整試驗(yàn)，以求得各種負(fù)荷下的最佳運(yùn)行工況，作為日常運(yùn)行調(diào)整的依據(jù)，以保證鍋爐機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況良好。運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)煤種變化掌握燃燒器特性、風(fēng)量配比、一次風(fēng)煤粉濃度及風(fēng)量調(diào)整的規(guī)律，重視燃燒工況的科學(xué)調(diào)整，使?fàn)t內(nèi)燃燒處于最佳狀態(tài)。為了使燃料在爐膛內(nèi)與氧氣充分混合燃燒，實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失，但排煙熱損失會(huì)增大，還會(huì)加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此除通過(guò)合理的風(fēng)粉配比、調(diào)節(jié)火焰的充滿度和合適的火焰燃燒中心外還應(yīng)依據(jù)鍋爐的性能試驗(yàn)，設(shè)法改進(jìn)燃燒技術(shù)，爭(zhēng)取以盡量小的過(guò)量空氣系數(shù)使?fàn)t膛內(nèi)燃燒完全。
煤粉爐通常采取以下措施來(lái)提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性能：
7.1合理配煤以保證燃煤質(zhì)量。將各煤種精心混配，減少燃煤的大幅度變化，維持運(yùn)行參數(shù)基本穩(wěn)定。
7.2合理調(diào)整煤粉細(xì)度。煤粉細(xì)度是影響飛灰可燃物含量的主要因素。經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度要根據(jù)熱力試驗(yàn)進(jìn)行選取。
7.3控制適量的過(guò)量空氣系數(shù)。煤粉燃燒需要足夠的氧氣，但過(guò)多的冷空氣會(huì)降低爐內(nèi)溫度水平，且使排煙容積增大。合理的過(guò)量空氣系數(shù)應(yīng)根據(jù)燃燒調(diào)整試驗(yàn)及煤種確定。
7.4重視燃燒調(diào)整。爐內(nèi)燃燒狀況的好壞、溫度水平及煤粉著火的難易程度直接影響灰渣可燃物的含量。
為了考核性能和改進(jìn)設(shè)計(jì)，鍋爐常要經(jīng)過(guò)熱平衡試驗(yàn)。直接從有效利用能量來(lái)計(jì)算鍋爐熱效率的方法叫正平衡，從各種熱損失來(lái)反算效率的方法叫反平衡?？紤]鍋爐的實(shí)際效益時(shí)，不僅要看鍋爐熱效率，還要計(jì)及鍋爐輔機(jī)所消耗的能量。 單位質(zhì)量或單位容積的燃料完全燃燒時(shí)，按化學(xué)反應(yīng)計(jì)算出的空氣需求量稱(chēng)為理論空氣量。為了使燃料在爐膛內(nèi)有更多的機(jī)會(huì)與氧氣接觸而燃燒，實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總要大于理論空氣量。雖然多送入空氣可以減少不完全燃燒熱損失，但排煙熱損失會(huì)增大，還會(huì)加劇硫氧化物腐蝕和氮氧化物生成。因此應(yīng)設(shè)法改進(jìn)燃燒技術(shù)，爭(zhēng)取以盡量小的過(guò)量空氣系數(shù)使?fàn)t膛內(nèi)燃燒完全。
8.排放鍋爐煙氣中所含粉塵(包括飛灰和未燃盡的煤粉)、硫和氮的氧化物都是污染大氣的物質(zhì)，未經(jīng)凈化時(shí)其排放指標(biāo)可達(dá)到環(huán)境保護(hù)法規(guī)限定指標(biāo)的幾倍到數(shù)十倍?？刂七@些物質(zhì)排放的措施有燃燒前處理、改進(jìn)燃燒技術(shù)、除塵、脫硫和脫硝等。借助煙囪只能降低煙囪附近地區(qū)大氣中污染物的濃度，不能徹底根除污染物。煙氣除塵所使用的作用力有重力、離心力、慣性力、附著力以及聲波、靜電等。對(duì)粗顆粒一般采用重力沉降和慣性力的分離，在較高容量下常采用離心力分離除塵靜電除塵器和布袋過(guò)濾器具有較高的除塵效率。濕式和文氏—水膜除塵器中水滴水膜能粘附飛灰，除塵效率很高還能吸收氣態(tài)污染物。為了達(dá)到較高的除塵效率，一般燃煤機(jī)組通常采用多級(jí)除塵，電除塵、布袋除塵等并通過(guò)脫硫脫銷(xiāo)，使煙氣的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)要求。
9.鍋爐的發(fā)展。鍋爐未來(lái)將向著進(jìn)一步提高鍋爐和電站熱效率的方向發(fā)展;將進(jìn)一步降低鍋爐和電站的單位功率的設(shè)備成本;將極大的提高鍋爐機(jī)組的運(yùn)行靈活性和自動(dòng)化水平;將會(huì)發(fā)展更多鍋爐品種以適應(yīng)不同的燃料;將會(huì)繼續(xù)提高鍋爐機(jī)組及其輔助設(shè)備的運(yùn)行可靠性;將會(huì)下大力氣采取措施減少對(duì)環(huán)境的污染。
參考文獻(xiàn)：
[1]張愛(ài)存.發(fā)電廠燃煤鍋爐運(yùn)行調(diào)整與經(jīng)濟(jì)性分析[D].華北電力大學(xué)畢業(yè)論文，2003.
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