Discusión sobre tecnología de funcionamiento económico de calderas
El funcionamiento de la unidad de caldera determina en gran medida la economía de toda la central eléctrica. El principal indicador para medir la eficiencia económica de las centrales eléctricas de carbón es el consumo de carbón para el suministro de energía. El tamaño del consumo de carbón para el suministro de energía depende del consumo de carbón para la generación de energía y de la tasa de consumo de energía de la planta. El principal factor que afecta el consumo de carbón para la generación de energía es la eficiencia de la caldera. Por lo tanto, estudiar el modo de funcionamiento económico de las calderas de las centrales eléctricas es de gran importancia para mejorar la eficiencia económica de las centrales eléctricas.
Caldera, económica, de carbón
1, Descripción general. Las calderas son importantes equipos de suministro de energía térmica en la economía nacional. La electricidad, los textiles, la fabricación de papel, los alimentos, la maquinaria, la metalurgia, la industria química y la calefacción industrial y civil requieren calderas para proporcionar grandes cantidades de energía térmica. Una caldera es un dispositivo de combustión que convierte la energía química del combustible en energía térmica. Proporciona buenas condiciones de combustión tanto como sea posible, maximiza la liberación de energía química del combustible y la convierte en energía térmica, y utiliza la energía térmica para calentar el agua en la olla.
2. Clasificación de calderas. Las calderas se dividen de diferentes maneras en las siguientes categorías: según el propósito de la caldera, se dividen en calderas domésticas, calderas industriales, calderas de centrales eléctricas y calderas de agua caliente. Según la clasificación del combustible utilizado por las calderas, se pueden dividir en hornos de carbón, hornos de gasóleo y hornos de gas. Según el método de combustión, se puede dividir en: horno de capa, horno de cámara y horno de ebullición (lecho fluidizado) entre los dos. Según la existencia del tambor de vapor, se puede dividir en caldera de tambor de vapor y caldera de paso único. Según la clasificación de la presión del vapor, se puede dividir en: caldera de baja presión, caldera de media presión, caldera secundaria de alta presión, caldera de alta presión, caldera de ultra alta presión, caldera de presión subcrítica y caldera de presión supercrítica. Según el método de circulación del agua de la caldera, se puede dividir en caldera de circulación natural, caldera de circulación forzada y caldera de circulación compuesta.
3. Aplicación de la caldera. El agua caliente o el vapor generado por la caldera puede proporcionar directamente la energía térmica necesaria para la producción y la vida, o puede convertirse en energía mecánica a través de un dispositivo de vapor o en energía eléctrica a través de un generador. Las calderas que proporcionan agua caliente se denominan calderas de agua caliente y se utilizan principalmente en la vida diaria y tienen una pequeña cantidad de aplicaciones en la producción industrial. La caldera que genera vapor se llama caldera de vapor y es una parte importante de la central eléctrica de vapor. Se utiliza principalmente en centrales térmicas, barcos, locomotoras y empresas industriales y mineras.
4. Estructura de la caldera. Las calderas son los componentes principales de los equipos de generación de energía térmica. Los componentes principales de la caldera, como el horno, el tambor de vapor, el quemador, el sobrecalentador de pared de agua, el economizador, el precalentador de aire, el marco, la pared del horno, etc., constituyen la parte central de la producción de vapor. , llamado cuerpo de caldera. ¿Es causado por? ¿marijuana? Entonces qué. ¿horno? Consta de dos partes. ? ¿marijuana? Es un sistema de agua con gas, su principal tarea es absorber el calor liberado por el combustible, de modo que el agua se calienta, se evapora y finalmente se convierte en agua caliente o vapor sobrecalentado con una determinada energía térmica. Consta de un economizador, tambor de vapor, bajante, cabezal, pared de agua, sobrecalentador y recalentador y sus tuberías y válvulas de conexión. El horno, también conocido como cámara de combustión, es el espacio donde se quema el combustible. La función principal del tambor de vapor es almacenar agua, separar el vapor del agua, eliminar el agua salada y los lodos del agua de la caldera durante el funcionamiento y evitar que el agua de la caldera con altas concentraciones de sal e impurezas ingrese al sobrecalentador junto con el vapor.
5. El principio de funcionamiento de la caldera. La caldera tiene principalmente los siguientes sistemas para completar la energía química del combustible y hacer que el vapor tenga suficiente energía cinética (tomando como ejemplo la caldera de carbón pulverizado): sistema de vapor de agua, sistema de gases de combustión, combustible (carbón pulverizado y combustible auxiliar). Sistema, sistema de pulverización, sistema de eliminación, sistema de cenizas, etc. El sistema de pulverización se utiliza para moler carbón pulverizado calificado y almacenarlo en el silo de polvo. A través del alimentador de polvo, el aire primario se envía al horno para su combustión. El carbón pulverizado y los gases de combustión de alta temperatura se mezclan y queman completamente en el horno, calentando la pared de agua y produciendo una gran cantidad de gases de combustión de alta temperatura. Los gases de combustión enfriados por radiación, semirradiación y semiconvección mediante sobrecalentadores de baja y alta temperatura en todos los niveles se descargan a la atmósfera desde la chimenea después de pasar a través de precipitadores electrostáticos y colectores de polvo de bolsas para convertir el gas de combustión en polvo. El sistema de viento y humos cumple con los estándares. Absorbe para formar vapor a alta temperatura y alta presión. La escoria producida por la combustión del carbón pulverizado es transportada a través del sistema de eliminación de cenizas.
6. Mantenimiento de calderas. Durante el funcionamiento diario de la caldera, las máquinas auxiliares de cada sistema funcionan con normalidad. Se debe prestar atención a mantener varios parámetros dentro del rango permitido, controlar estrictamente la presión y temperatura excesivas y drenar regularmente las aguas residuales para mantener una calidad de refresco calificada y extender la vida útil del equipo. Una vez que la caldera está fuera de servicio, todavía necesita mantenimiento. Los métodos de mantenimiento de calderas están diseñados para reducir la corrosión de la caldera minimizando las fugas de oxígeno disuelto en el agua de la caldera y el aire exterior. Los métodos de mantenimiento más comunes son generalmente el mantenimiento húmedo, la reposición de nitrógeno, el secado y el mantenimiento anticorrosión.
7. Funcionamiento económico de la caldera. El funcionamiento de la caldera determina en gran medida la economía de toda la central eléctrica. El principal indicador para medir la eficiencia económica de las centrales eléctricas de carbón es el consumo de carbón para el suministro de energía.
El tamaño del consumo de carbón para el suministro de energía depende del consumo de carbón para la generación de energía y de la tasa de consumo de energía de la planta. El principal factor que afecta el consumo de carbón para la generación de energía es la eficiencia de la caldera. Por lo tanto, estudiar el modo de funcionamiento económico de las calderas de las centrales eléctricas es de gran importancia para mejorar la eficiencia económica de las centrales eléctricas.
Debido a las diferentes condiciones de combustión, niveles de temperatura, estado de purga e intercambio de calor y consumo de energía auxiliar de las superficies de calentamiento en cada nivel, la economía operativa del combustible en el horno también es diferente. Se deben realizar pruebas detalladas de ajuste de la combustión para obtener las mejores condiciones de funcionamiento bajo diversas cargas, que pueden utilizarse como base para los ajustes de funcionamiento diarios para garantizar un buen funcionamiento económico de la unidad de caldera. Durante el funcionamiento, se deben dominar las características del quemador, la relación del volumen de aire, la concentración de carbón pulverizado en el aire primario y el ajuste del volumen de aire de acuerdo con los cambios en los tipos de carbón, y se debe enfatizar el ajuste científico de las condiciones de combustión para Asegúrese de que la combustión en el horno esté en las mejores condiciones. Para mezclar completamente el combustible con el oxígeno en el horno, la cantidad real de aire enviada al horno es siempre mayor que la cantidad de aire teórica. Aunque más aire puede reducir la pérdida de calor por una combustión incompleta, la pérdida de calor de los gases de escape aumentará, lo que también intensificará la corrosión de los óxidos de azufre y la formación de óxidos de nitrógeno. Por lo tanto, además de una relación aire-polvo razonable, el ajuste de la plenitud de la llama y un centro de combustión de llama apropiado, se deben hacer esfuerzos para mejorar la tecnología de combustión basándose en las pruebas de rendimiento de la caldera y esforzarse por lograr una combustión completa en el horno con el menor coeficiente de exceso de aire.
Las calderas de carbón pulverizado suelen tomar las siguientes medidas para mejorar el rendimiento económico de la caldera:
7.1 Mezcla razonable de carbón para garantizar la calidad del carbón. Mezcle cuidadosamente varios tipos de carbón para reducir cambios significativos en la combustión del carbón y mantener la estabilidad básica de los parámetros operativos.
7.2 Ajustar razonablemente la finura del carbón pulverizado. La finura del polvo de carbón es el principal factor que afecta el contenido combustible de las cenizas volantes. La finura del carbón pulverizado económico debe seleccionarse basándose en pruebas térmicas.
7.3 Controlar el coeficiente de exceso de aire adecuado. La combustión de carbón pulverizado requiere suficiente oxígeno, pero demasiado aire frío reducirá el nivel de temperatura en el horno y aumentará el volumen de aire de escape. Se debe determinar un coeficiente de exceso de aire razonable según la prueba de ajuste de la combustión y el tipo de carbón.
7.4 Prestar atención al ajuste de la combustión. Las condiciones de combustión en el horno, el nivel de temperatura y la facilidad de ignición del carbón pulverizado afectan directamente el contenido combustible de cenizas.
Para comprobar el rendimiento y mejorar el diseño, las calderas suelen someterse a pruebas de equilibrio térmico. El método para calcular la eficiencia térmica de la caldera directamente a partir del uso efectivo de energía se denomina equilibrio positivo, y el método para calcular la eficiencia a partir de diversas pérdidas de calor se denomina equilibrio inverso. Al considerar los beneficios reales de una caldera, no solo debemos mirar la eficiencia térmica de la caldera, sino también considerar la energía consumida por los equipos auxiliares de la caldera. Cuando la unidad de masa o volumen de combustible se quema por completo, la cantidad de aire necesaria calculada en función de la reacción química se denomina cantidad de aire teórica. Para darle al combustible más oportunidades de entrar en contacto con el oxígeno y quemarse en el horno, la cantidad real de aire enviada al horno es siempre mayor que la cantidad de aire teórica. Aunque más aire puede reducir la pérdida de calor por una combustión incompleta, la pérdida de calor de los gases de escape aumentará, lo que también intensificará la corrosión de los óxidos de azufre y la formación de óxidos de nitrógeno. Por lo tanto, se deben hacer esfuerzos para mejorar la tecnología de combustión y esforzarse por lograr una combustión completa en el horno con el menor coeficiente de exceso de aire.
8. El polvo (incluidas las cenizas volantes y el polvo de carbón sin quemar), los óxidos de azufre y de nitrógeno contenidos en los gases de combustión de la caldera son sustancias que contaminan la atmósfera. Sus indicadores de emisiones pueden cumplir con las normas de protección ambiental sin necesidad de purificación. Limite varias veces a docenas de veces el indicador. Las medidas para controlar las emisiones de estas sustancias incluyen el tratamiento previo antes de la combustión, mejoras en la tecnología de combustión, eliminación de polvo, desulfuración y desnitrificación. Con la ayuda de una chimenea, solo se puede reducir la concentración de contaminantes en el aire cerca de la chimenea, pero no se pueden erradicar por completo los contaminantes. Las fuerzas utilizadas en la eliminación del polvo de los gases de combustión incluyen la gravedad, la fuerza centrífuga, la fuerza de inercia, la fuerza de adhesión, las ondas sonoras y la electricidad estática. Generalmente, las partículas gruesas se separan mediante asentamiento por gravedad y fuerza de inercia. Los precipitadores electrostáticos y los colectores de polvo de bolsas a menudo dependen de la fuerza centrífuga para separar a grandes capacidades y tienen una alta eficiencia de eliminación de polvo. ¿Mojado y cálido? La película que gotea en el colector de polvo de película de agua puede adherirse a las cenizas volantes, tiene una alta eficiencia de eliminación de polvo y puede absorber contaminantes gaseosos. Para lograr una mayor eficiencia de eliminación de polvo, las unidades alimentadas con carbón generalmente utilizan eliminación de polvo en varias etapas, eliminación de polvo eléctrica, eliminación de polvo con bolsas, etc. , y mediante desulfuración y desulfuración, todos los indicadores de gases de combustión cumplen con los estándares nacionales.
9. Desarrollo de calderas. En el futuro, las calderas se desarrollarán con el objetivo de mejorar aún más la eficiencia térmica de las calderas y centrales eléctricas; el costo unitario del equipo de energía de las calderas y centrales eléctricas se reducirá aún más y mejorará en gran medida la flexibilidad operativa y el nivel de automatización de las unidades de calderas; ; se desarrollarán más variedades de calderas para adaptarse a diferentes combustibles; se seguirá mejorando la confiabilidad operativa de las unidades de caldera y sus equipos auxiliares y se harán todo lo posible para tomar medidas para reducir la contaminación ambiental;
Materiales de referencia:
[1] Zhang Aicun. Ajuste de operación y análisis económico de calderas de carbón en centrales eléctricas[D]. Tesis de graduación de la Universidad de Energía Eléctrica del Norte de China, 2003.