電廠鍋爐運行操作及控制分析

盧明飛

(哈爾濱熱電有限責(zé)任公司，哈爾濱 150001)

電廠鍋爐運行操作及控制分析

盧明飛

(哈爾濱熱電有限責(zé)任公司，哈爾濱 150001)

電廠鍋爐性能的高低，直接決定著電廠的經(jīng)濟效益，也決定鍋爐的安全和壽命，會對火電廠的安全生產(chǎn)產(chǎn)生重要影響。通過分析電廠鍋爐的構(gòu)成要素，探討影響電廠鍋爐運行的主要因素，提出提高電廠鍋爐運行效率的對策建議以及熱能控制系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用。

電廠；鍋爐；運行；操作；控制

1 電廠鍋爐的構(gòu)成要素

電廠鍋爐是發(fā)電廠的支柱設(shè)備，對于發(fā)電廠有著重要的作用，發(fā)電廠的正常運作離不開該設(shè)備。電廠鍋爐由外殼和燃?xì)忮仩t控制部分組成，其中燃?xì)忮仩t控制部分是整個鍋爐構(gòu)造的核心。

電廠鍋爐的外殼部分由底殼和面殼兩部分組成，這兩部分發(fā)揮著不同的功能，底殼用于穩(wěn)固燃燒器，其膨脹水箱通過底殼的作用固定在墻上。面殼主要用于防止粉塵污染，達(dá)到保護重要部件的作用。底殼與面殼共同組成了電廠鍋爐的外殼部分，共同為穩(wěn)固和保護電廠鍋爐提供服務(wù)。

燃?xì)忮仩t控制部分是整個鍋爐構(gòu)造中的核心部分，主要控制燃料的燃燒。傳統(tǒng)的燃?xì)忮仩t控制方式主要以人為控制為主，人為控制具有很大的波動性，并不能很好地控制溫度，容易造成數(shù)據(jù)失真。燃?xì)忮仩t控制部分主要采用電子控制的方式進行控制，能夠保證操作的精確性，實現(xiàn)準(zhǔn)確控制目標(biāo)，達(dá)到良好的控制效果，保證實現(xiàn)控制要求。

2 影響電廠鍋爐運行的主要因素

2.1 鍋爐的給水品質(zhì)影響鍋爐的使用效益

這是衡量鍋爐運行狀態(tài)是否良好的重要標(biāo)志，給水的酸堿度會影響水蒸氣中離子含量，當(dāng)離子的含量比較高時，水蒸氣的雜質(zhì)含量就會增加，使水蒸氣的使用效率降低，形成結(jié)垢現(xiàn)象，影響鍋爐的使用效率和傳熱能力，引起鍋爐的溫度下降，而鍋爐煙囪的氣溫比較高，這樣會影響鍋爐的使用效率。當(dāng)鍋爐的結(jié)垢較嚴(yán)重時，鍋爐外壁氣溫升高到一定程度，甚至?xí)斐慑仩t爆管，導(dǎo)致鍋爐嚴(yán)重?fù)p壞。當(dāng)結(jié)垢現(xiàn)象集中在汽輪機的流通部件上時，會降低蒸汽流通量，形成的污垢量附加在汽輪機的葉片表面，汽輪機轉(zhuǎn)動的阻力隨之增加，其最終將導(dǎo)致鍋爐的功率下降，威脅鍋爐的安全。

2.2 鍋爐燃燒的排煙影響電廠鍋爐運行

鍋爐的排煙需要帶走鍋爐產(chǎn)生的熱量，這種熱損失會造成能源的流失，不利于電廠鍋爐的正常工作。通常情況下，排煙的溫度越高，相應(yīng)損失的熱能就越多。選擇焦炭作為燃料，可提高鍋爐火焰中心，在這種情況下，如果產(chǎn)生漏氣或粉塵等問題，往往會使排煙產(chǎn)生更大的熱量損失。如果鍋爐的制粉系統(tǒng)、循環(huán)流化床爐膛設(shè)計不夠合理，還會導(dǎo)致排煙過程中損失更多的熱量。在設(shè)計鍋爐時，應(yīng)盡量將爐火集中在一起，提升鍋爐升溫時間，以減少鍋爐的結(jié)渣，防止熱能損失。

2.3 固體燃料的燃燒影響電廠鍋爐的使用效率

固體燃料是一種便于運輸、含熱能價值高的燃料，在燃燒的過程中，能夠產(chǎn)生比較高的熱能，但是如果不能進行完全燃燒，會產(chǎn)生大量的爐渣和煙塵，導(dǎo)致鍋爐和排煙系統(tǒng)結(jié)垢，影響鍋爐的性能和正常使用。固體的不完全燃燒，往往與燃燒方式、鍋爐的結(jié)構(gòu)、通風(fēng)系統(tǒng)有著直接關(guān)系。一般情況下，固體燃料的顆粒越細(xì)、燃燒過程就越短，燃燒也就越充分，產(chǎn)生的粉塵就越少，進入爐膛的氧氣含量就越高，燃料燃燒的過程就越充分，鍋爐的運行效能就越好，熱能損失越少，電廠的效益就越高。

3 提高電廠鍋爐運行效率的對策建議

3.1 減少排煙熱損失

鍋爐排煙造成的熱損失是電廠鍋爐工作過程中最主要的熱損失，占鍋爐熱損失總量的80%左右。實踐經(jīng)驗表明，鍋爐排煙熱損失的降低比較困難，而鍋爐排煙熱損失的增加卻比較容易。我們要嚴(yán)格按照鍋爐的操作規(guī)程，根據(jù)鍋爐的實際狀態(tài)，科學(xué)控制和調(diào)整鍋爐的熱損失。影響電廠鍋爐排煙損失的主要是排煙溫度和排煙容積，因此，控制和降低排煙熱損失的關(guān)鍵是減少排煙容積，降低鍋爐的排煙溫度。在實際操作中，鍋爐的負(fù)荷會影響鍋爐的排煙溫度和排煙容積，因此，工作人員應(yīng)科學(xué)控制鍋爐負(fù)荷，適當(dāng)降低過量空氣系數(shù)。此外，還應(yīng)嚴(yán)格控制鍋爐內(nèi)部燃料的水分、灰分以及揮發(fā)分等容易對排煙溫度和排煙容積產(chǎn)生影響的要素。

3.2 保證鍋爐運行過程中的蒸汽質(zhì)量

鍋爐的給水質(zhì)量會對鍋爐的蒸汽質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，因此，在鍋爐運行過程中，要保證鍋爐的給水質(zhì)量。相關(guān)操作人員要嚴(yán)格按照水處理操作規(guī)程制備鍋爐給水，嚴(yán)格控制給水中的雜質(zhì)含量，還要把握鍋爐除鹽水的供給。此外，鍋爐的相關(guān)操作人員還要定期按照鍋爐操作規(guī)程對其進行酸洗，定期分析鍋爐受熱面中的結(jié)垢狀態(tài)，并依據(jù)實際狀況及時清除鍋爐受熱面的污垢。

3.3 減少鍋爐燃料未完全燃燒造成的熱損失

影響鍋爐內(nèi)部燃料充足燃燒的因素主要有燃料的數(shù)量、鍋爐的送風(fēng)量、引風(fēng)量以及外界負(fù)荷等，因此，需要工作人員合理控制和調(diào)整鍋爐的送風(fēng)量和引風(fēng)量，將鍋爐內(nèi)部的過量空氣系數(shù)控制在科學(xué)合理的范圍，才能減少熱損失。工作人員還要科學(xué)調(diào)節(jié)二次風(fēng)能，以吸收高溫?zé)煔猓物L(fēng)能在控制過程中還可以給燃料供氧。此外，還要提高鍋爐內(nèi)部燃料的燃燒時間。

3.4 鍋爐操作者要了解熱力設(shè)備的基本原理

鍋爐操作者不但要掌握鍋爐裝置結(jié)構(gòu)，還要具有一定的故障判斷能力，在鍋爐運行過程中，可以第一時間查出故障因素，提高處理運行故障的有效性。鍋爐操作者對鍋爐的運行程序要深入了解，要特別注意鍋爐輔機的啟動與停止，從根本上深化鍋爐運行控制水平，要能有效評定裝置存在的問題，具備一定的維修能力，要做好檢修記錄，掌握鍋爐故障與處理措施。

4 電廠鍋爐運行控制及故障預(yù)防的作用

目前，我國在對電力市場進行調(diào)整，一些電力企業(yè)采取側(cè)重精細(xì)化管理及深化電能服務(wù)品質(zhì)等方式以加強核心競爭力。但是，隨之也產(chǎn)生了很多問題，電力市場盈利空間逐漸壓縮，領(lǐng)域內(nèi)競爭壓力持續(xù)深化，因此，電力企業(yè)必須提高技術(shù)能力。以電力企業(yè)的生產(chǎn)需求為基點，我們應(yīng)了解鍋爐設(shè)施，全面掌握鍋爐的運行狀態(tài)，深化鍋爐運行控制管理，從根本上推動電廠鍋爐運行的穩(wěn)定性。

5 電廠鍋爐熱能控制系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用

5.1 空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)

空燃比里連續(xù)控制系統(tǒng)是電廠鍋爐熱能控制系統(tǒng)中的重要技術(shù)之一，主要由五部分組成：燃嘴燃燒控制器、熱電偶比例閥、流量計氣體分析裝置、電動蝶閥、PLC(可編程邏輯控制器)。其中，電熱偶主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳遞和處理，而PLC執(zhí)行邏輯運算、順序控制和計數(shù)、算數(shù)操作等命令，主要用于數(shù)據(jù)的比較?？杖急壤镞B續(xù)控制系統(tǒng)不僅要采用微積分方法設(shè)置信號，還要控制電動蝶閥和電熱偶比例閥門的開放幅度，才能保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

5.2 雙交叉先付控制系統(tǒng)

雙交叉先付控制系統(tǒng)是熱能控制系統(tǒng)中的一項重要技術(shù)，主要由四部分組成：燃嘴、燃燒控制器、流量閥、流量計熱電偶。熱電偶通過電器儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度，將溫度轉(zhuǎn)化成為電信號，將電信號標(biāo)記為測量點的實際溫度。測量點的溫度主要通過工藝曲線獲得，與實際溫度之間存在一定的偏差，在調(diào)節(jié)過程中，要依據(jù)偏差進行調(diào)節(jié)范圍的衡量。

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Operationandcontrolanalysisofpowerplantboiler

LU Ming-fei

(Harbin Thermoelectric Co., Ltd., Harbin 150001, China)

The performance of power plant boilers directly determines the economic benefits of power plants and also determines the safety and life of the boilers, which will have a significant impact on the safety of thermal power plants. By analyzing the components of power plant boilers, the main factors that affect the operation of power plant boilers are explored. Suggestions are put forward to improve the operating efficiency of power plant boilers.

Power plant; Boiler; Operation; Processing; Control

TK227.1

A

1674-8646(2017)21-0046-02

2017-09-30