热电厂锅炉节油减耗方法

1前言
热带厂130/9.8型高压燃煤锅炉4台,在点火、停炉和助燃等工况下运行时,需要投入0号柴油进行助燃,以保证其安全运行。近几年原油价格的飙升,致使柴油价格也随着升高,大大提高了燃煤锅炉的运行成本。机组在运行过程中,节约燃油是提高经济效益最直接有效的措施之一,同时0号柴油是一次能源,提高节油效率有利于不可再生资源的综合有效利用,增强市场竞争能力。
锅炉燃油成本的过于增高,在一定程度上对机组的经济运行有影响,助燃油投入时间过长,也会给环保工程等带来一些不利的影响。如何降低锅炉助燃油使用量,在生产技术方面予以浅谈分析。
2电站锅炉节油的措施
电站锅炉在各个运行阶段都存在导热、对流和辐射三种传递热量的基本方式,锅炉的换热部件主要由省煤器、屏式过热器、水冷壁、高低温过热器等组成,结合流体传热特性,电站锅炉在冷态启动前,机组各承压部件的压力和温度都接近于环境温度,根据熵焓原理,锅炉点火、升温、升压,汽轮机暖管、暖缸、冲转等都需要一定的时间,锅炉需要保持在相应的温度、压力工况下运行,这样就消耗大量的助燃油。结合设备工况运行状态,合理安排操作方式,缩短启动时间,可以节约燃油消耗。
2.1锅炉冷态启动,底部邻炉加热节油法
锅炉在冷状态下启炉时,因锅炉本体温度与环境温度基本相似,这时可以有效利用邻炉接引的厂用蒸汽或者汽轮机三段抽气,作为锅炉的加热热源,给准备启动的锅炉炉水加热,热源温度在350℃左右,压力为0.75MPa,在一定的时间内可以将锅炉介质温度升高到120℃左右,在加热工程中,根据锅炉各受热部件的现场膨胀指示器和锅炉垂度指示器指示情况,作为监视对象,严格按照运行规程要求进行升温、升压。当发现金属有壁温差时,要减少底部加热进气量,必要时可以停止底部加热,待壁温差降低到规定允许范围内再增加加热气量,使汽包和炉管金属膨胀良好。当锅炉本体介质达到60℃后,可以加大底部加热蒸汽量,加快升温速度,加热过程中要严格加强汽包壁温差的监视,防止壁温差超过40℃减少金属使用寿命,如发现壁温差增大,可减少或停止底部加热供气量。待汽包壁温达120℃以上时,锅炉炉膛内温度可达到80℃以上,炉膛温度提高,油的工作环境温度有一定的改善,能够提高油雾化燃烧的效果,使雾化后的柴油在炉膛内能有充分
热电厂锅炉节油减耗方法
热电厂王伟军
摘要就如何降低锅炉助燃油使用量问题,论述电站锅炉节油措施,提出锅炉启动、升温升压以及锅炉燃烧稳燃工况下和设备改进等锅炉节油方法。
关键词煤粉机组节油减耗降低成本安全
节能减排
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燃烧,降低了因柴油雾化不良,造成燃烧不稳,致使锅炉灭火。同时根据现场膨胀指示器指示情况,可以分析底部加热对锅炉的整体加热进行监督,减少了锅炉冷态点火热应力的影响,避免因投油燃烧火焰不均匀,受热部件产生热应力,拉裂焊口,造成设备损坏。热电厂130t/h锅炉投入底部加热到120℃左右,大概需要3~4h,相当于2支油燃烧换热1.5h,一只油出力在0.65t/h,升温至汽包壁温120℃左右,需要耗油1.3t,一年每台炉按照3次启动,4台炉按照12次计算,节油约15.6t,4台锅炉底部投油节费用约13.41万元。
2.2油风配比燃烧节油法
锅炉在燃烧从理论上可以分析,当在一定空间下,冷状态燃烧初期,只要燃油与风量配比正常,就能够获得一个较好的燃烧工况(不完全燃烧损失可忽略)。但是在实际燃烧过程中,因为炉膛内燃烧所需要的氧量需要人为调整,随着燃烧的量的增加,燃烧所缺氧燃烧也会加大,不完全燃烧损失也因而增大,严重时会造成燃烧不稳定,甚至发生灭火。在炉膛点火初期,炉膛介质温度比较低,当油喷
射出来的雾状燃油,粘性比较小,风对油滴的携带能力也低,这样会造成燃油着火期延后,燃烧速度慢,油滴的惯性增加,油量高于风量,油雾很容易穿透下二次风层,造成燃油不完全燃烧,同时周围炉膛环境中的空气难以参加正常燃烧,致使油雾不能在理论燃烧区内着火。
电站锅炉助燃油的处理一般按锅炉满负荷的30%设计,单个燃烧器的油实际喷油量,按照燃油设计压力2.5MPa而言,油实际喷油量与点火时燃烧器供风量相对应的理论喷油量的差值往往达实际喷油量的50~60%左右。煤粉锅炉在点火初期,燃烧过程不同程度地存在缺氧燃烧情况。从多年锅炉点火过程中观察发现,轻柴油点火系统,在冷态点火期间炉膛火炬呈暗红,炉内黑烟翻滚,明显的存在不完全燃烧的现象。有的时候,在风、油配比不合理的工况下,下二次风不能有效托住上层油的燃烧,造成锅炉油火区下面有下雨状的油雾落下,有的然后会顺着水冷壁流淌或燃烧,有时还发现炉底水封槽有大量的油。同时点火初期炉膛温度很低,油雾化不良的较粗油滴由于缺少一定的蒸发时间,重量较大,直接掉在冷灰斗内,而较细的未燃尽油滴却随气流进入尾部烟道并沉积于受热面,容易造成二次燃烧,危害锅炉安全稳定运行。随着炉膛温度的升高,粘附于水冷壁上的燃油逐渐炭化燃烧,危害锅炉安全运行,而掉落于冷灰斗的大部分未完全燃烧的燃油,直接排放后,造成水源污染和环境污染。
锅炉在燃油过程中,合理调整风速的大小和燃油的配比,这是燃烧的最基础条件,影响锅炉的安全性和经济性。当助燃油点燃后(图1),应通过火焰监视器系统合理调整火焰的喷燃长度和燃烧范围,
合理调整二次风速的配比,首先将燃烧火焰利用二次风拖在燃烧区域,其次如发生“断火”的现象,应对配比风速进行调整,保证火焰持续燃烧,火焰呈“鲜红”,并且在冷态空气动力场的燃烧区域内燃烧。
图1油燃烧的假想切圆
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2.3球磨机节油方法
热电厂制粉系统为中间储仓式制粉系统,煤粉仓料位需要达到1m以上,才能够投入给粉机运行,锅炉燃烧升温、升压过程中,提高制粉系统当制粉系统的热风温度达到启动磨煤机的条件时,应及时启动磨煤机。磨煤机启动制粉后,排粉机的乏气会有15%的带粉量,进入炉膛内燃烧,增加了锅炉燃烧的燃料量,提高了锅炉燃烧换热速度,但要加大辅助风量,以保证煤粉以及燃油火焰能够充分的混合。在主燃烧器投入后,根据升温升压的需求逐渐增加煤粉燃料量,这样炉膛的温度继续升高,传导、对流和辐射换热增加,炉膛燃烧状态更加稳定,这时可以适当减少助燃油的投入量,降低锅炉的耗油量。在烟风系统允许的情况下,提前启动球磨机,投入制粉系统运行,可减少1~2支油投入量,能节油达约0.65~1.3t。此方法在一定的程度上节约了耗油量,同时也为后来的并网缩短了时间,为加负荷做了相应的前期准备工作。
2.4高能电子点火器的改造
高能点火器由高能点火装置、高压电缆、导电杆、高能半导体电咀四部分组成,具有放电能量大,恶
硒肥料劣环境适应能力强的特点。机械(压力)雾化油,利用燃油自身的压力,以较高的速度喷射进入燃烧室,液流由于受到空气阻力而破碎成为液滴,达到雾化的目的。因为锅炉点火初期燃烧室温度低,油风配比和燃烧风速不是很好控制,点火条件比较恶劣,用传统的“火炬”点燃方式点燃油,对操作者存在一定的危险性,同时燃油不易点燃,造成燃油喷出损失。利用高性能点火器,能够在远方进行控制,达到油进膛、点火、退膛、复位一次性成功,提高了锅炉点火的初期燃油着火几率,从而达到节油的目的。3其它节油方法
3.1机组采用滑参数启动方式
在机组启动过程中,采取滑参数启动方式,这样对机组的暖管、冲转、并汽等一系列操作,按照锅炉升温升压的参数汽机进行相应的操作。汽轮机冷态启动过程中,设备的温度基本是环境温度,由于启动初期进入汽轮机气缸的是低温、低压蒸汽,气体容积流量较大,而且气温是由低逐渐升高,所以汽轮机的各受热部件加热均匀,温升迅速,可避免产生比较大的热应力和膨胀差。对锅炉来说,低温低压的蒸汽流量增加,过热器可得到充分冷却,并能建立和促进水循环,减少汽包壁温差的产生,使锅炉各受热面受热均匀,膨胀均匀。非滑参数启机,需要额定的蒸汽温度和压力,所产生的压力和温度在投入制粉系统前,升温升压所需要的热量全部由锅炉投油燃烧产生。滑参数启机能够使锅炉初期产生的热量和工质合理利用,这样就大大减少了锅炉热量和工质的损失,缩短启动时间,减少燃油的消耗,从而达到节油的效果。
波纹片成型机
3.2提高锅炉给水温度
锅炉上水来源于除氧器,锅炉冷态点火初期锅炉水温相对比较低,在保证锅炉汽包比温差(40℃)的情况下,尽量提高除氧器给水温度,保证省煤器出口水温高于汽包壁温的20~30℃,缩短汽包的升压时间,可以降低锅炉的启动时间,从而达到节油的目的。
3.3加强机组的燃烧调整,减少炉膛结焦
锅炉在升温升压初期,膜式水冷器是换热的关键,也就是炉膛。当锅炉升温升压初期投入主燃烧器后,由于炉膛内存在严重的结焦现象,降低了水冷壁的换热系数,致使炉膛燃烧恶化,燃烧不稳定,严重时发生灭火现象,同时造成排烟热损失增加。所以要采取一系列的措施减轻锅炉结焦,减少锅炉
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在低负荷时投油的几率,或者提高燃油效率,进而达到节油的目的。
保证锅炉燃烧稳定性的措施:一是燃烧过程中加强调整,避免发生较大的焦块;二是根据燃烧工况,运行人员合理调整燃烧的煤种,对燃烧器的风粉(一、二风)配比进行调整,优化燃烧;三是定期进行炉膛吹灰,及时清除炉膛内的积渣;四是更换灵敏度更加可靠的火检装置。
4锅炉节油方法的改进
4.1改造燃烧器,采用高压离子点火器点火
热电厂4台130/9.8型高压燃煤锅炉,于1997年完成设计安装,设计之初为人工火把就地点火方式,由于点火初期,雾化油不能瞬间点燃,即使在点燃后也会出现瞬间小“爆燃”,产生正压,不能保证点火人员安全,同时也会造成不完全燃烧的损失增加。在燃烧器改造更换期间,热电厂采用高压等离子点火器,它是利用直流电流在介质气压0.01~0.03MPa的条件下接触引弧,在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体,在燃烧器的一次燃烧筒中形成梯度极大的局部高温区,煤粉颗粒通过该等离子“火核”受到高温作用,并在0.001s内迅速释放出挥发物,并使煤粉颗粒破裂粉碎,等离子体对于煤粉的作用,可比通常情况下提高20~80%的挥发份,进而在远方能够达到点火迅速燃烧,减少人员因点火发生危险的几率,同时也能够减少低负荷状态下的投油助燃,达到节油的目的。
4.2改造小油燃烧技术,降低油耗油量硅料回收
随着燃油锅炉油技术的快速发展,在保证安全稳定的基础上降低耗油量,易于点火稳燃的小油成为市场的主流。热电厂由原来0.8m3/h的油改造为0.65m3/h,它是在原有的燃油运行压力2.5Mpa工况下,增加了油前端雾化片的喷雾效果。油雾的好坏直接影响燃烧情况,高压柴油通过油筒进入前段分油盘上进油孔,汇集到分油盘中的环形油槽中,高压柴油经过旋流切片流入旋流室,产生强烈的旋流,进入油前的雾化片,燃油经过雾化片的中心孔射出,形成一个液体旋转组成的中空圆锥
形雾化气流,这样油流经过喷口时形成湍流状态的油膜,因湍流脉动使锥形油膜表面形成高低不平的波纹,油膜与外界气体间有较大相对运动速度与接触表面,使油膜能克服表面张力而破碎成细油滴形成油雾。当油运行不正常时,会使油雾化不好,燃烧不稳定造成灭火的现象发生。
另外在使用过程中,油雾化片在高温工况下容易发生积碳和油泥致使堵塞进油孔,产生粗颗粒柴油,造成油雾化不良。可以采用高压空气或液体雾化喷嘴的方式进行解决,利用0.55MPa压缩空气的喷散作用来使柴油雾化。因此,可以避免机械喷嘴所固有的低油压时雾化不良和油压调节受供油压力限制的缺点。今后在设备改造中,选用节油、经济的油,是节约燃油一个重要措施(图2)。
图2小油结构及雾化片
4.3加强日常运行管理,维护管理,提高节油意识
加强锅炉本体、制粉系统和烟道的漏风管理,坚强管路“跑、冒、滴、漏”的管理。在低热负荷运行过程中,锅炉下部水封发生漏风严重,造成炉外部冷空气由锅炉底部漏入炉膛,这样致使炉膛内的过剩空气系数增大,烟气体积也会随着增加,由于冷空气的焓不大,造成理论燃烧温度随着漏风量越大而下降的越多。同时由于锅炉漏风,大量冷空气进头偏13度角以使油雾中心与煤粉中心一致气接头
油接头
油堵块
油内管
油外管
垫片
头盖
M30×1.5M24×1.5
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测角限差要求,按表1、表2执行。表1
小康矿南翼轨道下山7″测量导线测角限差
表2小康矿南翼轨道下山7″导线测量对中与测回
3.2量边的限差要求
量取的边长一律采用光电测距往返观测测量。
每条边长测量两个测回,每测回读数4次,采用单向观测,其限差为:一测回读数较差不大于10mm,单测回间较差不大于15mm。3.3
三角高程测量
采用三角高程测量与测角量边同时进行的方法。仪器高和觇标高测回前后各测量两次,互差不得大于3mm,将取其平均值作为最后结果。
4基本控制导线的精度分析
本次7″控制导线,严格按照《煤矿测量规程》要求,使用高精度的全站仪观测,合理的导线布置方案,采用最新的、科学的测量工艺,测量精度高,成果准确完全满足工程要求。具体精度评定结果,详见表3。表3
小康矿南翼轨道下山7″导线精度评定
5结语
通过最后的误差计算证明,本文基本控制导线
测量采用的方法和数据分析方法等符合设计和相关规程的各项要求,达到了技术设计的目的,满足了井巷工程的需求。导线点测量的平面和高程成果准确可靠,符合各项技术要求。科学的解决了南翼轨道下山风速较大产生的仪器对中误差,
更精确的给定巷道中腰线为此等条件的精确测量提供了经验。
(上接第182页)
作者简介:吴明(1982-),男,工程师。2009年毕业于辽
宁工程技术大学矿山测量专业,现在小康矿地测大队从事矿山测量工作。:151****4680。
仪器同一测回中
半测回互差
检验角与最终角之差
两测回间
互差
两次对中测回间(复测)
互差
DJ
20
——
—12
六足机器人30
仪器
观测
方法
按导线边长分
(水平边长)15m 以下15~30m 30m 以上对中次数
测回数对中次数测回数对中次数测回数DJ水质改良
测回法
3
3
2
2
1
2
f β允=±65″f β=±64″f h 允=±147mm
f h 测=-38mm M 允=1/8000
M 测=1/23051
石榴套袋技术
入炉内参与燃烧,燃烧温度会相应的降低,造成炉内的辐射换热量减少,推迟燃料着火时间,火焰中心上上移,炉膛出口烟气温度升高,排烟温度也会随着升高。进而造成燃烧不稳定,
需投入助燃油稳燃。同时电使用轻型柴油作为助燃油,如果管路出现滴漏、
积油会发生火灾隐患。5结语
在电力系统中,燃料消耗是电厂生产最大的成
本,燃油属于一次能源不可再生,随着国家对能源的绿管理,今后的节油工作将从管理、运行操作、技术革新等多方面入手继续开展节油管理工作,进一步增强节油意识。对130/9.8型单汽包、集中下降管、自然循环的固态排渣煤粉炉的节油进行分析,为今后节油减耗方向做好基础。
作者简介:王伟军(1978-),男,工程师。2002年毕业于辽宁工程技术大学机械与自动化专业,现任热电厂生产技术科锅炉专工。:135****0990。
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本文发布于:2024-09-21 20:34:12,感谢您对本站的认可!

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