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    技術(shù)交流

    一種火電廠(chǎng)鍋爐負荷深度調節燃燒裝置

    目前,火力發(fā)電廠(chǎng)普遍采用煤粉燃燒鍋爐,這種燃燒方式是采用羅絲風(fēng)機將煤粉直接送入鍋爐燃燒室內進(jìn)行燃燒,產(chǎn)生熱量,經(jīng)鍋爐吸收轉化為高溫高壓蒸汽,由汽輪發(fā)電機轉化為電能。由于這種輸送方式簡(jiǎn)單、粗放,不能精確控制流量,煤粉濃度低,大量冷空氣進(jìn)入窯內,吸收大量熱量,造成煤粉燃燒不穩定;同時(shí),由于大量空氣是由煤粉輸送系統帶入,僅有少量空氣由鍋爐預熱后進(jìn)入燃燒室,風(fēng)煤比控制調節難度大,增加了操作難度又不利于精確控制溫度;鍋爐燃燒室結構簡(jiǎn)單,空間大,單位時(shí)間燃燒煤粉量大,煤粉低流量時(shí)無(wú)法穩定燃燒、容易熄火,鍋爐受熱面溫度不均衡,嚴重影響鍋爐的運行安全,必要時(shí)需要投入燃料油方可確保運行,也就是鍋爐無(wú)法實(shí)現低負荷運行,鍋爐負荷調節范圍窄,達不到深度調節,無(wú)法滿(mǎn)足火力發(fā)電廠(chǎng)深度調峰的目的。鍋爐主燃燒室大,點(diǎn)火時(shí)投油量大,時(shí)間長(cháng),成本高,造成鍋爐一旦投入運行,啟停困難,嚴重制約鍋爐的運行調節。同時(shí),這種燃燒方式煤粉燃燒不完全,鍋爐熱效率及煤粉利用率不高。

    隨著(zhù)我國新能源的發(fā)展,水力發(fā)電,太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電以及生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)、垃圾發(fā)電廠(chǎng)、工廠(chǎng)余熱發(fā)電等新能源發(fā)電廠(chǎng)的興起,電力供應市場(chǎng)發(fā)生了很大的變化,上述新能源電廠(chǎng)由于其功率小具有隨機性、間歇性較強的特點(diǎn),啟停靈活,負荷調節方便。為保障電網(wǎng)安全穩定運行,火力發(fā)電機組的靈活性改造建設,提高深度調峰能力,顯得尤為必要。根據分析國內、外現狀,火電機組受火電廠(chǎng)煤質(zhì)、設備等的影響,目前我國火電機組純凝工況調峰能力普遍只有40~50%,供熱工況下調峰能力更是低至30%左右,這與德國、丹麥等歐洲國家火電機組70%以上的調峰能力差距較大。當電力網(wǎng)用電負荷降低時(shí),火力發(fā)電廠(chǎng)供電負荷降低,大量多余熱量無(wú)法直接轉換為電能,造成浪費較大。

    現有的煤電機組必須具備更佳的靈活性能指標,即更強的深度調峰能力,更快的爬坡能力、啟停能力,以滿(mǎn)足系統電力負荷隨時(shí)調整的需要。

    本實(shí)用新型裝置可以在不改變原來(lái)的煤粉輸送系統設備狀態(tài)下進(jìn)行改造,增加一套新的煤粉輸送系統單獨運行或切換運行,也可以結合原有的煤粉輸送系統進(jìn)行改造,共同組成煤粉輸送系統,同時(shí)運行,根據鍋爐調峰需求時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調節供粉量。鍋爐燃燒室結構需要進(jìn)行適當改造,以達到燃燒優(yōu)化控制的目的。通過(guò)燃燒室的改造及燃燒方式的改變,煤粉燃燒更充分,更完全,鍋爐的熱效率及煤粉熱能利用率得到有效提高,做到既環(huán)保又節能。

    全系統實(shí)行全封閉運行,外排煤、氣混合性氣體采用袋式除塵器過(guò)濾排空,確保系統安全環(huán)保。

    該裝置具有煤粉流量精確控制、全自動(dòng)化操作、故障率低、環(huán)保無(wú)粉塵、運行穩定等特點(diǎn)。輸送粉料均勻且不堵管、燃燒穩定、能準確測量輸送煤粉流量大小。系統占用面積小,輸送管路簡(jiǎn)單。由于煤粉本身粒度很小,與霧化氣混合后,很容易達到霧化狀態(tài),對霧化氣的要求不是很高,只要保證一定的量即可。采用的煤粉燃燒器構造簡(jiǎn)單,煤粉量連續、均勻、穩定,不易堵塞,而且內外桿可拆分,便于清洗。

    本裝置采用濃相輸送,煤粉濃度大,裝置中設有稱(chēng)重儀表,經(jīng)過(guò)計算機的精確計算可以瞬時(shí)監測煤粉流量,使煤粉用量能受到精確控制,很好的解決了煤粉燃燒流量不受控制的問(wèn)題;濃相輸送采用壓縮空氣作為動(dòng)力,燃燒用空氣量可以全部或大部分經(jīng)鍋爐余熱預熱而有利于煤粉的燃燒工況的調整和控制,解決了大量冷空氣進(jìn)入燃燒室影響燃燒工況的問(wèn)題;

    結合鍋爐燃燒室的改造,在燃燒室的正面和兩側設立一個(gè)或多個(gè)獨立的分體燃燒室,各分體燃燒室與鍋爐主燃燒室相連通,便于熱量傳遞與重負荷時(shí)的整體燃燒。分體獨立燃燒室的設計將燃燒室進(jìn)行了分區設置,使燃燒空間由一個(gè)整體分成由多個(gè)獨立燃燒空間組成,多個(gè)分體獨立燃燒室可以同時(shí)運行也可部分運行,這樣可以通過(guò)調節分體獨立燃燒室數量和各分體獨立燃燒室的煤粉用量實(shí)現調節鍋爐燃燒負荷的大小,既保證了燃燒整體性能,又可以靈活調節鍋爐負荷量,鍋爐運行工況穩定,解決了低煤粉量時(shí)鍋爐穩定運行的需求。系統裝置工作時(shí)可以根據鍋爐負荷大小需求調整燃燒室的工作數量和燃燒器數量,系統設備切換方便,達到靈活調節鍋爐負荷的幅度。

    本裝置所具備的精確控制煤粉輸送和分體獨立燃燒室技術(shù)相互結合,可以使鍋爐運行負荷調節范圍加大,低負荷運行時(shí)不會(huì )出現熄火現象,負荷大小調節靈活度大大增加,能量浪費大大減少,既節能又實(shí)現環(huán)保,可以達到深度調峰的目的。

    本裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):

    1、煤粉輸送量均勻,燃燒穩定,溫度均衡,負荷穩定性高;

    2、在低煤粉量燃燒運行工況下,不需要投入燃料油補充,大大節省成本;

    3、分散點(diǎn)火,速度快,投油少,大大節約點(diǎn)火成本,鍋爐啟停方便,使發(fā)電調峰能力大大增強;

    4、設備工作實(shí)現全自動(dòng)控制,運行穩定,操作容易,勞動(dòng)強度低;

    5、燃燒工況穩定,鍋爐受熱均勻,不會(huì )出現局部溫度過(guò)高問(wèn)題。

     

     


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