燃煤鍋爐運行影響因素分析和性能優(yōu)化方法

宋毅

摘 要：在電廠的電力生產(chǎn)中，燃煤鍋爐發(fā)揮著重要的作用。電廠要實現(xiàn)節(jié)能減排，就必須對燃煤鍋爐的運行進(jìn)行改善。本文對燃煤鍋爐運行的影響因素進(jìn)行了簡要的分析，以此為基礎(chǔ)提出了對燃煤鍋爐的性能進(jìn)行優(yōu)化的具體方法，希望能夠為電廠的節(jié)能減排提供一些參考。

關(guān)鍵詞：性能優(yōu)化；影響因素；燃煤鍋爐

電廠的電力生產(chǎn)離不開燃煤鍋爐，而燃煤鍋爐具有比較復(fù)雜的運行過程，有很多因素都會對燃煤鍋爐的運行造成影響。要對燃煤鍋爐的性能進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，就必須對各種影響因素進(jìn)行全面的分析，對鍋爐的運行方案進(jìn)行有效的改進(jìn)，從而使燃煤鍋爐的運行性能得到有效的提升，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

1 對燃煤鍋爐的運行造成影響的主要因素

有很多因素都會對燃煤鍋爐運行的經(jīng)濟性造成影響，而各個因素之間又相互交叉。在燃煤鍋爐的運行過程中有一些主要因素對其運行狀態(tài)起到了重要的影響作用，只要能夠抓住這些主要因素就能夠?qū)ΜF(xiàn)有的燃煤鍋爐的運行性能進(jìn)行有效的改善和提升。本文將燃煤鍋爐的運行影響因素分為三大部分：運行不合理和運行參數(shù)變動不合理；燃煤鍋爐本身的結(jié)構(gòu)不合理；外部因素[1]。

①燃煤鍋爐在運行的過程中，其本身結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性會直接影響其對能源的利用率。這是由于燃煤鍋爐受熱面上的能量分布和吸收情況以及內(nèi)膛內(nèi)的燃燒性能，都會受到其本身設(shè)計的影響。不科學(xué)的鍋爐設(shè)計會導(dǎo)致爐膛內(nèi)部具有分布不均的受熱面，出現(xiàn)局部過熱或過冷的情況，不僅達(dá)不到節(jié)能減排的目的，甚至?xí)θ济哄仩t運行的安全性造成嚴(yán)重的影響。

②運行參數(shù)的變動不合理或者運行不合理也會導(dǎo)致嚴(yán)重的問題，這就需要對燃煤鍋爐的運行進(jìn)行調(diào)整。運行的經(jīng)濟性會受到一些鍋爐參數(shù)變動的影響，包括凝汽器真空度、主蒸汽壓力等。電廠要找到最為經(jīng)濟的參數(shù)調(diào)整方案，對燃煤鍋爐的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。如果燃煤鍋爐在運行的過程中出現(xiàn)了故障也會致使參數(shù)發(fā)生不合理的變動，降低機組的運行性能，或者出現(xiàn)一些運行問題。在電廠的生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)鍋爐結(jié)垢的問題，根據(jù)調(diào)查顯示，每毫米的水垢都必須浪費3%-10%的燃料。因此大部分電廠都會采取措施來進(jìn)行除垢處理，主要的處理方式就是加藥處理，使用相應(yīng)的防垢劑來防止結(jié)垢。

③還有一些外部因素也會導(dǎo)致燃煤鍋爐運行性能的下降，例如，使用的煤種質(zhì)量過低。出現(xiàn)這一情況不僅會使鍋爐運行中的熱損失增大，而且會加劇管道的結(jié)渣結(jié)垢，甚至對管道造成腐蝕[2]。

這些影響因素并非單獨存在的，而是相互影響、相互交叉，為了進(jìn)一步提高燃煤鍋爐的運行性能，應(yīng)該對這些影響因素進(jìn)行綜合考慮，避免運行過程中的故障，保障燃煤鍋爐運行的經(jīng)濟性和安全性。

2 燃煤鍋爐的性能優(yōu)化方法

要對燃煤鍋爐的性能進(jìn)行優(yōu)化，應(yīng)該抓住各參數(shù)中的主要矛盾，采取有的放矢的對策對這些影響因素進(jìn)行處理。本文主要從減少鍋爐內(nèi)的熱損失和減少參數(shù)變動的影響兩個方面來對燃煤鍋爐的性能進(jìn)行優(yōu)化。

2.1 減少燃煤鍋爐內(nèi)的熱損失

燃煤鍋爐的熱平衡也就是輸入鍋爐的熱量總和，包括各項熱損失和有效利用的熱量，鍋爐的燃料消耗量、效率、各項熱損失、有效利用熱量都可以通過這個平衡反映出來，因此可以通過熱平衡來對燃煤鍋爐的運行水平和設(shè)計質(zhì)量進(jìn)行檢查。通過對熱平衡的分析能夠找出主要的熱損失項，并且對造成熱損失較大的問題的原因進(jìn)行分析，以便提高燃煤鍋爐的運行效率。所謂的燃煤鍋爐輸出熱量也就是在整個燃料輸入熱量中，蒸汽和水吸收的熱量的百分比，因此也被稱為鍋爐效率或者鍋爐熱效率。鍋爐的熱損失是鍋爐熱平衡減去有效利用的部分，鍋爐的熱損失主要包括以下幾個部分：灰渣物理熱損失、散熱損失、固體未完全燃燒熱損失、氣體未完全燃燒熱損失、排煙熱損失[3]。

鍋爐的熱平衡效率會受到這幾項熱損失的綜合影響，為了進(jìn)一步提高鍋爐的熱效率，必須找出影響的權(quán)重因子。在實踐的過程中筆者發(fā)現(xiàn)，熱損失中可回收能量最大的就是鍋爐排煙熱損失。這是由于鍋爐具有較高的排煙溫度，一般不低于125℃。通過煙囪這些熱量會被直接排入大氣，造成了熱量的浪費。如果能夠?qū)⑴艧煖囟冉档停涂梢酝旎匾徊糠譄崃繐p失，但是這也會使末端換熱器的腐蝕加大。當(dāng)前各電廠的一般做法就是將低壓省煤器安裝在脫硫裝置之后，通過凝結(jié)水來回收煙氣中的余熱。這也導(dǎo)致低壓省煤器必須面對腐蝕的運行工況。

在燃燒的過程中會產(chǎn)生一部分可燃?xì)怏w，例如CH4、H2、CO等，這些氣體沒有經(jīng)過完全燃燒就被排放到大氣之中，造成了熱量的損失。排煙處的過量空氣系數(shù)和CO含量對該項損失有著決定性的作用。如果具有較大的過量空氣系數(shù)，這些可燃?xì)怏w就能夠得到充分的燃燒，從而降低排出氣體中的可燃?xì)怏w的含量。但是如果過量空氣系數(shù)過大，就會降低絕熱的燃燒的溫度，從而使燃燒效率降低，因此應(yīng)該選擇合理的過量空氣系數(shù)。磨煤機的燃燒效率和功率會對固體不完全燃燒熱損失產(chǎn)生影響，因此要對磨煤機的燃燒效率和功率進(jìn)行協(xié)調(diào)。

2.2 調(diào)整和監(jiān)視鍋爐運行

對鍋爐運行進(jìn)行調(diào)整也就是保障鍋爐的蒸發(fā)量，以及蒸汽的溫度、壓力和品質(zhì)，以用戶需求為根據(jù)將過熱蒸汽提供給汽輪機。在調(diào)整和監(jiān)視鍋爐的過程中要注意以外界負(fù)荷的需要為依據(jù)來對蒸發(fā)量進(jìn)行調(diào)整，保障汽包處于正常水位，并對其進(jìn)行均衡給水。將鍋爐的過熱蒸汽溫度和壓力保持在合理的范圍內(nèi)，保障蒸汽和鍋水的品質(zhì)。

對鍋爐的運行進(jìn)行合理的調(diào)整，首先，要對粉煤量進(jìn)行調(diào)整，對燃燒器投入的只數(shù)和給粉機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整。其次，要對風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，使其適應(yīng)送入爐內(nèi)的燃料量，因此還必須調(diào)整引風(fēng)量，對過量空氣系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而對燃燒狀態(tài)進(jìn)行改變，對整個運行過程進(jìn)行優(yōu)化，從而使運行過程中的熱量損失得以減少。

3 結(jié)語

通過對燃燒鍋爐的性能進(jìn)行合理的優(yōu)化可以減少鍋爐內(nèi)的熱損失，提高燃燒鍋爐的運行效率，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的，并且提高燃燒鍋爐運行的安全性和穩(wěn)定性，減少不合理的能源浪費。

參考文獻(xiàn)：

[1]張龍志，甘立群，張燦強.發(fā)電廠鍋爐運行過程中常見事故及處理方法[J].科技與企業(yè)，2013（05）.

[2]陸葉，劉慶威.發(fā)電廠鍋爐運行過程中常見事故及處理方法[J].科技致富向?qū)В?2014（14）.

[3]王海強，陳旭，蒲文魁.爐底水封破壞對鍋爐運行的危害及防范措施[J].青海電力，2010（02）.