电厂锅炉烧煤的核心工艺,是将煤炭的化学能通过燃烧转化为热能,再传递给水蒸气驱动汽轮机发电。整个过程围绕制粉、燃烧、换热、排渣与烟气净化展开,各环节紧密配合,确保锅炉高效稳定运行。
首先是燃料制备与输送。原煤经破碎、除铁、筛分后进入磨煤机,研磨成细度合格的煤粉。煤粉细度直接影响燃烧效率,通常要求200目筛通过率在70%以上。磨制好的煤粉由热风干燥并输送至煤粉仓,再通过给粉机按负荷需求送入燃烧器。
燃烧系统是锅炉的核心。煤粉与预热空气在燃烧器出口混合后喷入炉膛,形成悬浮燃烧。炉膛温度一般维持在1200℃至1500℃,保证煤粉充分着火与燃尽。燃烧过程分为着火、挥发分析出、焦炭燃烧和燃尽四个阶段。为降低氮氧化物生成,现代锅炉普遍采用分级配风、低氮燃烧器等技术,控制主燃区氧量,使燃烧过程在还原性气氛下进行,再补充燃尽风完成剩余可燃物氧化。
换热系统由水冷壁、过热器、再热器和省煤器组成。炉膛四周布置水冷壁管,吸收辐射热将水加热成饱和蒸汽。饱和蒸汽进入过热器继续吸热,变成高温高压过热蒸汽,送往汽轮机做功。部分做过功的蒸汽返回锅炉再热器再次升温,提高循环效率。省煤器布置在尾部烟道,利用排烟余热预热给水,降低排烟温度。
排渣与除灰工艺同样关键。煤粉燃烧后产生的灰渣,约80%以飞灰形式随烟气流动,经除尘器捕集后气力输送至灰库;约20%以炉渣形式落入炉底冷灰斗,经捞渣机排出。烟气在排出前还需经过脱硝、除尘、脱硫等环保处理,使二氧化硫、氮氧化物和粉尘浓度达到超低排放标准。
整个烧煤工艺通过DCS分散控制系统实现自动调节,根据电网负荷指令实时调整给煤量、风量和给水量,维持主蒸汽压力与温度稳定。锅炉热效率通常可达90%以上,是电厂安全经济运行的基础保障。