火力發電廠燃煤鍋爐節能技術是一種新型發電節能技術。
基本介紹
- 中文名：火力發電廠燃煤鍋爐節能技術
- 適用領域：工業
由於鍋爐所燃燒的燃料中含有越來越多的爐渣，因此SO3含量是始終變化的。水冷壁、過熱器後屏、再熱器後屏及後端表面上的爐渣含量加大，因此導致SO3的生成量增加，導致受熱面換熱效率降低。
暢通節能法，就是工藝被設計為一個爐渣和結垢控制計畫，它特別針對鍋爐的輻射和對流區域。由於該技術針對鍋爐的問題區域，而不是簡單地將化學物質運用於燃料，因此採用該技術所達到的效果和成本效益都超過了相對不夠完善的方法。
化學處理劑與空氣和水混和，然後被噴射到煙氣之中。“標靶性”區域是依據計算流體動力學（CFD）確定的，由此在已知存在問題區域的情況下確保達到最大的覆蓋率。化學製品被添加到煙氣中，並針對傳熱問題區域或者對形成SO3的化學反應有利的區域。這樣即可保證：被噴射的物質能夠到達問題區域，並得到有效的利用。然後，添加劑在爐渣形成的時候與爐渣發生反應，並能夠滲透已有的沉積物，從而影響它們的晶體物理特性。
通過採用這種方法，飛灰更易碎，而且更容易從表面清除。將這些結果融合在一起即可提高鍋爐的效率。因此，除了提供解決排放問題的解決方案之外，該方法還能夠實現相當可觀的經濟效益。
技術改進了設備性能，並通過增強燃料的靈活性得到額外的節約，投資回報率一般在4比1以上。
1、飛灰含碳量線上監測—節能最佳化
鍋爐飛灰含碳量線上監測裝置是為電站鍋爐煙氣飛灰含碳量實時連續監測而設計的專用設備。它由飛灰含碳量現場檢測站和系統主控單元（上位操作站）兩部分組成，之間通過現場匯流排連線。現場站利用安裝於鍋爐尾部煙道內的灰樣收集器適時收集待測灰樣，再通過介質微波檢測感測器將灰樣的含碳量轉換成與之相對應的電壓信號，經微機處理單元運算，向系統傳送飛灰含碳量數據，為鍋爐運行提供燃燒調整以及熱效率計算的依據。
2、水冷壁性改（噴塗節能塗料）最佳化傳熱
傳熱是鍋爐的根本目的。在電站鍋爐中，傳熱的部件主要有：水冷壁、過熱器、省煤器等，水冷壁是其中的主要換熱部件。在保持其它傳熱部件正常工作的前提下，提高水冷壁換熱量，將會增加鍋爐系統出力，產生最佳化傳熱效果，達到節能降耗目的。鍋爐水冷壁的換熱量是由其幾何形狀及材料特性決定的。提高在用鍋爐換熱量最理想的方法是：不改變幾何形狀，不更換材料，僅提高其吸收輻射熱的能力。該項技術就是有效提高水冷壁換熱而研製的。針對電站鍋爐工況，採用在爐膛溫度區間具有極高黑度的多種材料，經納米化加工而成。同時滿足粘接牢固、耐沖刷、抗老化、減緩高溫氧化、減輕積灰結焦等多種性能要求。該種節能材料還具有提高燃料解吸速度的特性，從而增強了燃燒，擴大了節煤效果。
節能原理—強化燃燒
燃燒的本質是煤粉中的碳和氧接觸發生氧化反應，以及揮發份析出並發生化學反應。強化燃燒就是要使這些反應更有效，煤粉燃盡更徹底，能量產生更充分。在電站燃煤鍋爐中，揮發份的析出和化學反應已經非常迅速。如何有效提高碳和氧的化學反應速度，減少機械未完全燃燒損失，是強化煤粉燃燒，實現進一步節能的著眼點。
燃燒學對鍋爐內碳和氧發生化學反應的過程分為五個步：
（1）氧擴散到碳的表面；
（2）擴散的氧被碳的表面吸附；
（3）被吸附的氧與碳反應，生成碳氧化合物（CxOy）；
（4）碳氧化合物從碳表面解吸；
（5）碳氧化合物擴散離開，並與更多的氧接觸再發生氧化反應,最終生成二氧化碳。
研究發現，在高溫下，碳氧化合物從碳表面解吸的速度太慢，制約了碳和氧的化學反應速度。如何有效加快這個過程，是強化燃燒技術的根本所在。本次介紹的節能材料具有提高解吸速度的特性，從而增強了燃燒，擴大了節煤的效果.電站燃煤鍋爐熱效率提升：0.5～1.5%。
套用實效：
（1）有效提高了燃料的燃盡程度，減少了機械未完全燃燒損失；
（2）顯著增強了水冷壁的吸熱效果，降低了排煙熱損失；
（3）有效阻止了高溫腐蝕，減輕壁管的沖刷磨損；
（4）減少了積灰和結焦，增強了傳熱效果；
（5）提高鍋爐效率，降低發電煤耗。
改造便捷：
（1）不改動任何鍋爐構件，僅對水冷壁進行材料噴塗。
（2）不改變實際運行操作，只相應減少煤粉投入數量。
3、磨煤機動態旋轉分離器套用
動態分離器上裝有旋轉葉片裝置，葉片逆時針方向旋轉，迴轉支撐帶動轉子旋轉。轉子包含用於顆粒分離的葉片和原煤落煤管。轉子葉片由耐磨鋼板製成。分離器的傳動方式為通過變頻率電機傳動。
工作原理：
靜態分離器不能有效的將細的煤粉從粗煤粉中分離出來，會導致細煤粉在磨煤機里再次循環。含有細煤粉的研磨區域會降低研磨效率和磨機研磨能力（磨煤機出力）。動態分離器有效地減少了細煤粉在磨煤機內部的循環次數，大大提高了研磨效率和磨煤機能力。動態分離器利用空氣動力學和離心力將細煤粉從粗煤粒中分離出來。動態分離器改善了煤粉細度，提高了燃料熱效率，改善了鍋爐燃燒狀況。動態分離器的設計適用於研磨低揮發份煤或磨機的研磨能力下降時，使系統能夠處於常規狀態，完成出力調節或者改型為低NOX排出的燃燒器。
4、風機、凝泵變頻改造—減少廠用電率等
發電廠廠用電量約占機組容量的5～l0%，泵與風機等輔機設備消耗的電能約占廠用電的70～80%。泵與風機的節電水平主要通過耗電率來反映。泵與風機的節能，重點要看其是否耗能過多、風機與管網是否匹配。目前火電廠中的主要用電設備能源浪費比較嚴重，主要是風機必須滿功率運行，效率低、節流損失大、設備損壞快、輸出功率無法隨機組負荷變化進行調整、電機啟動電流大（通常達到其額定電流的6—8倍）嚴重影響電機的絕緣性能和使用壽命。解決上述問題最有效手段之一就是利用變頻技術對這些設備的驅動電源進行變頻改造。
