關(guān)于火電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化措施的探討

何亮　李洪軍

摘 要：火電廠在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建筑中發(fā)揮著重要的作用，鍋爐作為火力發(fā)電廠最核心的生產(chǎn)設(shè)備，對(duì)于電廠的安全可靠運(yùn)行至關(guān)重要。所以需要做好電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化工作，掌握鍋爐運(yùn)行的原理，針對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化的影響因素進(jìn)行分析，從而利用切實(shí)可行的措施來(lái)確保電廠鍋爐運(yùn)行的優(yōu)化，為電廠經(jīng)濟(jì)效益的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：火電廠；鍋爐；運(yùn)行；原理；影響因素；優(yōu)化措施

可持續(xù)發(fā)展已成為我國(guó)重要的發(fā)展戰(zhàn)略，在這種情況下，電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性受到越來(lái)越多的關(guān)注。鍋爐作電廠的核心設(shè)備，其運(yùn)行的效率直接關(guān)系到電廠整體運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，所以需要努力提高電廠鍋爐的運(yùn)行效率，確保電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性能夠得到有效的保障。

1 火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行的基本原理

電廠鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，操作人員將燃料送入鍋爐爐膛中后，爐膛內(nèi)的燃料則會(huì)與空氣進(jìn)行接觸，從而產(chǎn)生燃燒反應(yīng)，而在整個(gè)燃燒過(guò)程中會(huì)有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，從而將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為能夠?yàn)殡姀S設(shè)備運(yùn)行所需的能量。

運(yùn)行過(guò)程中的鍋爐，在其燃料燃燒過(guò)程中燃料中的碳物質(zhì)、雜質(zhì)等與空氣接觸時(shí)會(huì)與空氣中的氧氣直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生大量的高溫?zé)煔?。由于這些高溫?zé)煔庵泻写罅康臒崮?，所以需要在鍋爐內(nèi)部運(yùn)行求生之路中，經(jīng)過(guò)鍋爐的內(nèi)水冷壁到鍋爐屏式過(guò)熱器，然后再到鍋爐高溫過(guò)熱器，最后才能到再熱器，高溫?zé)煔庠谂c鍋爐受熱面接觸過(guò)程中會(huì)進(jìn)行熱能傳遞，再在高溫加熱作用下，從而生成一定壓力和溫度的水蒸氣。所產(chǎn)生的水蒸氣需要經(jīng)過(guò)鍋爐的汽輪中，水蒸汽中所包含的熱能才能有效的傳遞到汽輪機(jī)設(shè)備上，并進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)化，從熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

2 火力發(fā)電廠中鍋爐運(yùn)行優(yōu)化的重要性和影響因素

2.1 鍋爐運(yùn)行優(yōu)化的重要性

鍋爐運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)可以全面對(duì)鍋爐系統(tǒng)的性能進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效的改進(jìn)鍋爐熱效率、煤耗、排煙溫度及減溫水量等問(wèn)題，而且有利于降低氮氧化物和飛灰含碳量，能夠?qū)^(guò)熱器、再熱器及受熱面結(jié)焦結(jié)渣的現(xiàn)象進(jìn)行有效控制，而且鍋爐經(jīng)過(guò)運(yùn)行優(yōu)化后，可以確保鍋爐控制的協(xié)調(diào)性，對(duì)于進(jìn)一步挖掘鍋爐系統(tǒng)內(nèi)部的冗余空間具有非常重要的意義。

2.2 鍋爐運(yùn)行優(yōu)化的影響因素

對(duì)于運(yùn)行過(guò)程中的鍋爐，對(duì)其效率帶來(lái)影響的因素較多，所以為了能夠有效提高電廠機(jī)組的運(yùn)行效率，則需要對(duì)鍋爐的運(yùn)行方式進(jìn)行有效調(diào)整，確保各種損失的減少，同時(shí)還要進(jìn)一步提高蒸汽參數(shù)，確保減溫水量和排污量的降低。在運(yùn)行過(guò)程中的鍋爐，其主要熱損失也排煙熱損失及未完全燃燒熱損失為主，為了能夠有效地提高鍋爐運(yùn)行的效率，則需要盡量減少這些熱損失的發(fā)生。運(yùn)行過(guò)程中的鍋爐排煙熱損失的影響因素主要來(lái)自于以下幾個(gè)方面。

一是漏風(fēng)。鍋爐運(yùn)行時(shí)漏風(fēng)主要以爐膛、制粉系統(tǒng)和煙道等處漏風(fēng)為主，當(dāng)有漏風(fēng)現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，會(huì)直接導(dǎo)致排煙熱損失增加，當(dāng)爐膛漏風(fēng)系數(shù)增加時(shí)，則排煙溫度也會(huì)隨之增加，從而導(dǎo)致排煙熱損失增加。

二是受熱面積積灰和結(jié)渣。運(yùn)行中的鍋爐空氣預(yù)熱器、爐膛和煙道等處的受熱面極易出現(xiàn)積灰現(xiàn)象。

三是外界因素?？諝忸A(yù)熱器入口的溫度和入爐煤的成分會(huì)對(duì)影響排煙溫度造成較大的影響。同時(shí)當(dāng)煤成分變化較大時(shí)，爐膛內(nèi)的燃燒工況也會(huì)發(fā)生變化，一旦煤質(zhì)較差時(shí)，則其發(fā)熱量則會(huì)比預(yù)期設(shè)計(jì)的值較低，從而導(dǎo)致煙氣量增加，使排煙熱損失增大。

3 鍋爐運(yùn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本措施

3.1 火力發(fā)電廠粉煤鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化

（1）做好煤炭原料質(zhì)量下降時(shí)的準(zhǔn)備。當(dāng)前煤炭存在著供不應(yīng)求的問(wèn)題，煤炭的質(zhì)量越來(lái)越無(wú)法得到有效的保障，對(duì)于運(yùn)行中的鍋爐，實(shí)際煤炭原料的質(zhì)量很難達(dá)到設(shè)計(jì)好的煤炭質(zhì)量，由于二者之間存在一定的偏差，從而會(huì)嚴(yán)重影響到電廠粉煤鍋爐的運(yùn)行效率。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題在電廠運(yùn)行過(guò)程中較為常見(jiàn)，可以通過(guò)采用原煤摻燒的方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行解決?？梢詫?duì)使用過(guò)程中的煤炭材料之間不同類型的比例進(jìn)行調(diào)整，有效縮短煤炭原料質(zhì)量與設(shè)計(jì)質(zhì)量之間的差距，進(jìn)一步對(duì)鍋爐供風(fēng)設(shè)備的一次風(fēng)量和二次風(fēng)量的大小進(jìn)行改變，從而確保燃料在爐膛內(nèi)能夠充分燃燒。

（2）對(duì)于運(yùn)行過(guò)程中的鍋爐，需要定期對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量調(diào)平、濃度標(biāo)準(zhǔn)定和高溫?zé)煔獬煞址治龅?，這不僅有利于更好地對(duì)鍋爐燃燒的過(guò)程進(jìn)行了解，而且能夠?qū)Ψ勖哄仩t運(yùn)行參數(shù)的最優(yōu)化進(jìn)行確定，同時(shí)可以提供充分的數(shù)據(jù)來(lái)確保電廠粉煤鍋爐能夠高效、優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行。

（3）爐內(nèi)負(fù)荷調(diào)節(jié)操作。在進(jìn)行此操作過(guò)程中，需要嚴(yán)格按照具體的方式進(jìn)行，而且在具體操作過(guò)程中不能隨意對(duì)操作速度進(jìn)行提升，而且整個(gè)操作過(guò)程中需要確保調(diào)節(jié)緩慢、有序的進(jìn)行，這樣才能確保粉末狀的煤炭能夠在爐膛內(nèi)燃燒的穩(wěn)定性。在對(duì)電廠鍋爐負(fù)荷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)需要對(duì)爐內(nèi)負(fù)荷進(jìn)行降低時(shí)，則需要首先將爐膛內(nèi)的粉末狀煤炭材料先撤出來(lái)，然后需要停止對(duì)鍋爐內(nèi)部進(jìn)行供風(fēng)。而在對(duì)爐內(nèi)負(fù)荷進(jìn)行提升時(shí)，則需要加快供風(fēng)設(shè)備的供風(fēng)量，同時(shí)還要增加煤炭的供給量，這樣才能有效地確保粉煤鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

（4）做好爐膛結(jié)焦問(wèn)題的處理。當(dāng)粉煤鍋爐處于高負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，由于運(yùn)行的環(huán)境具有高溫高壓的性質(zhì)，極易產(chǎn)生結(jié)焦問(wèn)題，從而導(dǎo)致鍋爐運(yùn)行的效率受到較大的影響。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題在具體解決過(guò)程中，可以在粉煤鍋爐內(nèi)部采用配風(fēng)試驗(yàn)的方式，通過(guò)對(duì)供風(fēng)風(fēng)量的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且根據(jù)區(qū)域不同而采用不同的分量配比數(shù)值，從而有效地預(yù)防粉煤鍋爐爐膛結(jié)焦現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)還需要對(duì)鍋爐內(nèi)部的風(fēng)量頻率和吹風(fēng)范圍進(jìn)行不斷調(diào)節(jié)，確保鍋爐內(nèi)部各受熱面的清潔和干凈。

3.2 火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化策略

3.2.1 燃煤調(diào)整的運(yùn)行優(yōu)化策略

無(wú)論是火力發(fā)電廠粉煤鍋爐還是火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐，煤炭原料的質(zhì)量問(wèn)題都將極大影響火力發(fā)電廠鍋爐的運(yùn)行效率。因此，為了保證在實(shí)際的燃燒過(guò)程之中的燃燒效率，要保證實(shí)際進(jìn)入火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部的煤炭原料粒徑略小于設(shè)計(jì)的數(shù)值，以便于保證火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的供熱效率。

3.2.2 風(fēng)量調(diào)整的運(yùn)行優(yōu)化策略

鍋爐內(nèi)部的風(fēng)量和煤炭原料的配比將是影響火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐供熱效率的重要因素之一。在火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的使用初期，要保證風(fēng)量所占據(jù)的比例，就要求進(jìn)入火力發(fā)電廠循環(huán)流化床內(nèi)部的風(fēng)量保證一定的數(shù)值。與此同時(shí)，為了保證風(fēng)量不至于過(guò)高地提升火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部的空氣系數(shù)，就要求在確保煤炭原料流動(dòng)性的前提之下，限制進(jìn)入火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部的風(fēng)量數(shù)值，合理地確定風(fēng)量數(shù)值和配比。與此同時(shí)，要注意二次風(fēng)風(fēng)量的供給，以便于為煤炭原料燃燒提供足夠的氧氣，保證煤炭原料燃燒的徹底性。除此之外，如果能夠保持一個(gè)良好的一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)量配比，也有利于維持火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐內(nèi)部的煤炭原料循環(huán)。

4 結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電廠作為當(dāng)前我國(guó)發(fā)電的主要形式，對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有非常重要的意義，為了確?；痣姀S運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，則需要有效對(duì)鍋爐的熱損失進(jìn)行控制，確保能夠達(dá)到節(jié)能減排的重要目標(biāo)，有效提升火電廠鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益，確保能夠安全穩(wěn)定的為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)。

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