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山东生物质颗粒燃料厂家-生物质电厂锅炉运行调试分析

浏览:898992 发表时间:2020-11-19 15:27:17

(中国能源建设集团华中电力试验研究院有限公司,湖南长沙 410000)

  摘要:当今全球能源危机的加剧推动着生物质能源的快速发展,生物质能作为唯一可储存、运输的可再生资源,其重要性不言而喻。因此,本文以生物质燃烧特性为开篇,着重分析生物质电厂锅炉的运行过程调试,旨在为相关工作人员提供一定参考。
  生物质即为通过光合作用形成的各种有机体,包括动植物与微生物。生物质能则是直接或间接地通过光合作用,将太阳能转化为化学能储存在生物质中的一种能量形式。生物质能是仅次于石油、天然气、煤炭的一种可再生资源,也是我国近年来大力推行的一种能源。








一、生物质燃料燃烧特性

  第一,玉米秸秆。发热量低,燃烧后易粘结。因此当受热面灰粘结后,会导致导热阻力增大,大面积结焦。第二,小麦秸秆。水分通常较高,成包麦草容易板结,易产生堵塞推料机的情况。第三,稻壳。易燃但不易烧尽,会造成热损失、加速尾部受热面磨损,同时质轻,在负压作用下会有部分稻壳在炉膛内形成悬浮燃烧,造成锅炉负压、参数不稳。第四,花生壳。杂质多,易造成炉排后部结焦,同时细砂多,易造成局部缺氧、燃烧不完全。第五,纯木块。水分较大,不易燃,发热量大,点燃后燃烧时间长,不易燃尽。第六,锯末。不可单独燃烧,炉排震动时,易造成爆燃,致使炉膛产生较大正压。第七,麦糠。重量轻,燃烧时间短。不同的生物质燃料应进行科学配比后进行混烧,才可减少对锅炉使用寿命的影响,提升生物质燃烧效率。









二、生物质锅炉运行调试

  (一)锅炉调整

  1.锅炉点火
  通常锅炉为冷态点火,不需大量助燃剂,利用火把等工具直接点燃燃料即可。需要注意的是,锅炉进料不宜过多,否则会导致炉温提升过快,汽包上、下壁温的温差突然加大,导致锅炉损耗增高等问题。因此,当锅炉具备点火条件后,需同时启动引风机,保持炉膛压力在¯100Pa左右,再通过三、二、一级给料机进行炉膛给料。当燃料有少许堆积时,应及时停止进料,待燃料燃烧均匀且炉膛温度出现下降趋势时,再启动送风机、振动炉排,并继续进料。在锅炉点火运行阶段,需及时调整给料量、振动炉排时长与频率等,对燃烧速度进行控制[1]。
  2.负荷控制
  在锅炉运行阶段,需对锅炉负荷进行监视,同时调整锅炉配风与炉排工作,及时进行调整,以保证锅炉燃烧的稳定与燃料燃烧充分。通常情况下,是通过改变燃料入炉量来进行负荷调整。一次风量应保证炉排燃料的点火燃烧过程,二次风量用于加强燃料点燃后的烟气扰动,同时补充氧量,达到燃料完全燃烧的目的。在进行负荷调整时,还可以通过调节料仓下一级给料机的给料量,来进行锅炉负荷调整。二级给料机的给料能力应始终大于一级,有效预防燃料将给料机堵塞的情况。
  例如某锅炉使用说明提出,过热器后烟气氧量需控制在4.5%~8%,低负荷下氧量需求降低。但在运行调试过程中发现,无论如何调整锅炉,氧量根本无法达标。而锅炉本身存在漏风现象,火焰充满度差,氧量补充效率低,无法满足锅炉80%~100%的负荷目标。后续经过研究、调试,在负荷量增大时,先行增加送风量,再增加燃料;在降低负荷时,则调整一次、二次门大小与炉排振动频率,解决了氧量不达标的问题,保证了锅炉的整体负荷运转。
  3.炉膛负压
  部分锅炉工作时,需平衡通风,在运行时,炉膛出口烟气压力应控制在¯50Pa~20Pa,以提升整体锅炉工作效率,控制烟气外冒量,还可保持锅炉房的卫生环境。而在锅炉运行时炉膛的负压波动较大,尤其在两侧炉排震动时,波动范围在¯600Pa~100Pa。
  通常情况下,炉膛燃烧时为防止炉膛产生正压而引发火灾等问题,其最高设定值不可超过0Pa;同时,为保证锅炉效益,应减少漏风、减少热损失、保护炉墙,因此设定的最低值不可超过¯1200Pa。当超过上述两个数值时,锅炉会自动启动连锁保护动作,除送风机其余设备均会跳闸,切断燃料供应,紧急停炉,需要进行故障排查后,才能重新运行,导致工作效率下降。因此,炉膛工作期间应保持其较小负压,减小炉膛漏风,调整炉排振动幅度,进而避免炉膛承受正压或较大负压,保证锅炉效率的同时,也保证人员与工作场地的安全[2]。
  4.蒸汽负压
  通常由于炉前给料系统燃烧量难以精确计算,因此在调整蒸汽负压时,要以炉膛出口的烟气温度变化与烟气氧量的变化趋势来进行参照控制。同时,由于锅炉汽压调整具有较大的时间延迟,为防止锅炉超压,锅炉在正常运行时蒸汽负压应维持在比压力标准值偏低的水平。
  在蒸汽负压调试过程中,由于部分汽轮机、发电机的最大功率可到15MW,因此在锅炉运行中,蒸汽压力还可通过调整机组发电功率来控制,应减少传统的对空排气阀或安全阀的方式来进行调节,进而减少机组热损失。但是,在发生锅炉蒸汽压事故时,出现调整机组发电功率后蒸汽压仍无法被有效控制,此时需要使用对空排气阀泄压的方法,同时减低送风量与入炉燃料量,降低燃烧强度,确保人身与财产安全。
  5.正常停炉
  正常停炉时,应要逐渐减少燃料,减小送风机开度,缓慢进行停炉过程。其中,在锅炉整体负荷下降至50%以下后才可停止增压风机运行,依据炉膛出口温度再进行一、二级减温水调整。需要注意的是,送风机全程不可迅速关停,需保持好炉膛负压,避免尾部烟道的二次燃烧。对于锅筒内压力也要注意缓慢降低,上下壁温差不可超过50℃。温度下降到规定数值后进行汽机打闸,确保炉前料仓内燃烧结束。
  此时应注意根据不同燃烧料的燃烧特性来调整燃烧时间,否则容易造成炉膛内产生正压,减少锅炉寿命,还可能导致火星从给料出口反进储料仓,造成火灾。因而,在此阶段调试中,应在给料机系统中添加防火措施,防止回火;同时控制锅炉送风机与引风机,避免锅炉过快冷却,影响使用寿命。








三、结语

  总而言之,目前的能源越储备越来越紧张,而生物质作为一种可再生能源,在整体能源系统中的地位日益加重。因此,在锅炉的运行调试上,应遵循正确、合理、科学的调整方式。在保证电厂工作效益的同时,还为减少环境污染、实现能源可再生循环、实现我国可持续性发展等工作提供坚实保障。

  

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