燃煤电厂运行及环保经济性的锅炉优化技术研究及应用

黄培杨

【摘  要】随着我国经济社会的可持续发展战略的提出，人们为了提高企业运行的环保经济性，提出了多种优化措施。尤其是在燃煤电厂的锅炉运行与优化方面，更加大了对锅炉的优化节能设计力度，并取得了积极的实践效果，使锅炉的环保经济性能得到了大幅度提高。本文将在燃煤电厂锅炉运行的环保经济性发展方面进行深入研究，对锅炉的优化技术进行详细分析，并对燃煤电厂的锅炉运行中产生的问题进行全面概述，最后针对锅炉运行出现的问题提出了有效的优化锅炉运行经济环保性的解决方案，以使其能够具备更加优质的社会效益和经济效益，推动锅炉生产的转型升级。

【关键词】燃煤电厂;环保经济性;锅炉运行问题;锅炉优化技术

现阶段已有的空气污染数據表明，在我国的空气污染物质方面，大部分污染物质都是氮氧化物，氮氧化物的产生多与锅炉排放的废气处理不合格有关。同时锅炉内部结垢、结渣也是导致其污染物大量挥发，锅炉运行效率低下的重要原因，除此之外是在煤炭燃烧方面，由于燃烧热度不达标和燃煤燃烧净度较低，也是导致其产生大量有害气体的主要原因，严重影响了锅炉的环保经济性运行发展，对我国的发展经济也会造成一定的阻碍。

1燃煤电厂锅炉运行的问题分析

1.1大量污染物质的产生

现阶段，人们的生活水平和生活质量得到了质的飞跃，在人们生活水平提高的影响下，人们对于环境生态的要求越来越高，随着人们的环境保护意识越来越强烈，使得相关部门加大了对生态环境的保护力度，并开发了多种环境优化技术且在实际应用中取得了良好的应用效果。在环境污染方面，大气污染情况最为突出，这使得人们在对废气排放方面加大了管控力度，对废气排放标准的制定也越加严格。造成大气污染的废气除汽车尾气、生活用气之外，就是各化工企业和电厂企业大量燃烧煤炭所造成的氮氧化物排放，氮氧化物作为空气污染的主要污染源，对空气质量有重要影响。该污染物的产生主要是因为电厂锅炉在燃烧过程中，会产生大量的氮气，在高温作用下，氮气与氧气发生反应就会产生污染空气的氮氧化物。当前，人们对电厂锅炉的氮氧化物处理采取的方式是降低烟气温度和缩短其在锅炉内的高温位置的停留时间，虽然这种方式对控制氮氧化物的排放有一定的效果，但是其作用并不明显，因此，相关部门应该加大对该问题的技术优化研究，以期保证燃煤电厂的氮氧化物排放能够达到环保要求。

1.2燃煤锅炉内产生的垢、渣物质

在燃煤锅炉的设计初期，设计人员就要对其所用的燃煤种类进行充分分析考虑，同时还要向业主普及燃烧煤种的知识，为其提供具有代表性的燃烧煤种。对于燃烧煤种的选择需要根据锅炉型号和锅炉燃烧器型号进行参数对照。在锅炉设计中，需要根据实际需要进行选择，煤种选择需要对锅炉内的燃烧器区域壁、炉膛容积热负荷以及火焰燃烧高度等进行合理判断设计，以降低锅炉内部的结垢、结渣几率，提高其运行可靠性。如果锅炉炉膛的容积较小，那么燃煤在锅炉内的燃烧时间就会变短，这会使煤炭无法实现充分燃烧，进而产生大量烟气。如果锅炉炉膛的水冷壁面积较小，但炉膛温度较高，则很容易使炉壁出现结渣问题。也就是说，炉膛结垢与煤种的选择具有重要联系，而一般电厂中使用的煤种很难达到锅炉设计的燃煤要求。燃煤燃烧产生的煤粉颗粒大小也是影响炉膛结垢的主要因素，当煤粉的颗粒较粗时，在较高的烟气温度中一旦遇到水冷壁就会直接结渣。

1.3混合煤燃烧问题

一般情况下，大型燃煤电厂对煤炭的需求量都较大，在大型燃煤电厂中要想提高其燃烧效率，降低投入成本，就需要严格的对煤种按照其燃烧特性进行分类，然后再严格按照燃烧需求进行一定比例的混制，以此来为燃煤电厂锅炉的运行效率提供保证，满足人们的用电需求，解决资源供需困难。但是这种混合煤的燃烧性能与单种煤相比，其燃烧性能较低，同时还要对混合煤与锅炉的关系进行解决，且当混合煤的发热量无法满足锅炉用电需求时，就会产生大量的煤灰，给锅炉风压造成一定压力，甚至会发生风管堵塞问题，严重影响电厂发电效率。

2优化锅炉运行技术提高锅炉燃烧环保经济性的措施分析

2.1加强氮氧物质的成分控制，保证废气排放标准

要想提高大型燃煤电厂的环保程度，促进燃煤电厂的经济发展，就必须对锅炉的煤炭燃烧率进行有效控制优化，通过对锅炉炉膛内的氧气含量进行有效控制，来降低氮氧反应几率，提高锅炉运行效率。为了控制炉膛内的氧气含量，可以采用送风技术对燃煤进行预热，为了减小送风对炉膛热度的影响，必须对送风的时间进行严格控制，以此来保证其燃烧率在一定的燃烧标准之内。另外，降低锅炉排烟损失也是提高锅炉运行环保经济性的重要手段。因此可以采用降低使用冷风，加强热风催动几率的手段来有效控制相关器械的密闭程度，提高烟道保温层使用率。最后，为了使炉膛内的煤灰在一定的水平之内，需要采用空预器吹灰设备，在锅炉的启动和停止时间段，加大吹灰频率，提高锅炉运行效率。

2.2对燃煤煤种类型进行优化

燃煤电厂的锅炉环保节能设计必须与煤种的类型进行结合才能完善设计，在煤种的选择上，由于燃烧煤种的不同，其锅炉设计类型也存在较大差异，其内部制粉系统和运行结构也会存在较大差别。基于此，在锅炉环保设计和煤种选择方面，为了保证锅炉运行的经济性和安全性，要根据锅炉型号进行选择相应的煤种，同时也要根据煤种的类型来设计相应的锅炉。在这一方面，相关研究人员可以加大对燃煤机组的燃烧试验，并根据试验结果制定燃烧技术指标，总结整合锅炉燃烧经济性的方法。除此之外，还要对燃煤电厂的维护成本、运行成本、投入成本以及飞灰利用情况进行全面分析，以此来优化燃煤煤种的选择类型，提高锅炉运行的环保经济性。

2.3优化锅炉给水控制，加强锅炉养护措施

在燃煤电厂的锅炉供水方面，要严格按照锅炉给水标准进行科学供水，同时还要严格控制水质，对水中含有的杂质进行有效控制，来保障盐水供给能够符合锅炉需水要求。另外还要对锅炉的受热面结垢情况进行实时监督，定期除垢、除渣，并采用酸洗的方式对锅炉管道内部的污垢进行处理。在锅炉的运行过程中，要加强锅炉蒸汽防护，加强蒸汽品质监督，降低因负荷问题造成的虚假水位产生几率。为了提高锅炉的防腐性能，工作人员可以通过除氧器对锅炉管道的含氧量进行优化控制，以此来降低锅炉维护成本，提高锅炉运行安全。

总结

燃煤电厂供电对人们的生产生活具有重要影响，稳定安全的电力输送能够保证人们的生活质量，提高人们的生活水平。因此要保证燃煤电厂的锅炉运行稳定性，提高高炉运行效率。同时，为了加强环境保护，提高锅炉运行的经济性，电厂企业要加大锅炉运行的技术优化力度，通过采用科学合理的优化方法，降低锅炉污染物的发散程度，降低氮氧化物对空气的污染，同时为了保证燃煤电厂的锅炉运行经济性，工作人员要合理选择燃煤煤种，并使其充分燃烧，提高锅炉热量，满足供电需求，加强煤灰利用效率，实现资源的回收利用，降低燃煤电厂的成本投入，提高其经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]王桂林，张宇，周义刚，等.基于燃煤电厂运行及环保经济性的锅炉优化技术研究及应用[C].//中国节能协会热电产业联盟.2016清洁高效燃煤发电技术交流研讨会论文集.2016：155-159.

[2]亢喜龙1.火力发电厂燃煤锅炉燃烧优化技术的研究[J].名城绘，2018，000（009）：P.56-56.

[3]王兴龙.电厂燃煤锅炉吹灰优化技术研究与应用[J].能源工程，2014，（6）：68-72.

（作者单位：中国石化物资装备部华东有限公司）