談火力發(fā)電廠集控運行的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制

馬凱

【摘 要】近些年來，隨著時代的不斷發(fā)展與進步，我國對電力這方面的需求越來越多，尤其是在火力發(fā)電這方面的技術，愈發(fā)受到相關單位的重視，但是該技術仍然還存在需要進行優(yōu)化以及完善的地方，基于此，本文主要對火力發(fā)電廠集控運行的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制進行相關的敘述以及分析，希望能夠對相關單位有所幫助。

【關鍵詞】火力發(fā)電廠;集控運行;汽水系統(tǒng);鍋爐控制

引言：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科技水平的不斷提高，在電力系統(tǒng)這方面已經(jīng)得到了質的飛躍，以往傳統(tǒng)的電力管理方式已經(jīng)逐漸被各種高科技信息集成技術所取代，在火力發(fā)電廠能源開發(fā)的過程中已經(jīng)融入了大量的科技信息技術，在保證高質量、高效率進行發(fā)電廠能源控制以及管理的同時，還能夠在很大程度上降低發(fā)電廠運作的成本，提高發(fā)電廠運作的穩(wěn)定性，并且火力發(fā)電廠中集控運行的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制在整個發(fā)電廠的運作過程中具有至關重要的作用。

一、火電廠汽水系統(tǒng)控制要點

在火力發(fā)電廠運行過程中，在汽水系統(tǒng)控制這方面最常見并且迫切需要解決的問題就是管道常常出現(xiàn)振動的現(xiàn)象，造成這種現(xiàn)象的原因有多種，下文進行具體的敘述以及分析并提出相應的改進措施。

1.在汽水管道內存在流體流動問題

在整個發(fā)電機組運行的過程中，汽水管道中不合理設置的地方有很多，比如系統(tǒng)內部彎頭過于多或者是系統(tǒng)運行方向會頻繁的做出改動等等，這些因素都會使汽水管道內流場的介質發(fā)生改變，從而使整個汽水管道出現(xiàn)振動的現(xiàn)象。除此之外，如果汽水管道內介質的流動速度過快，也會出現(xiàn)管道振動的現(xiàn)象。

2.汽水管道內流體的脈沖壓力

從客觀的角度來說，流體在汽水管道的運輸完全是靠壓力泵所實現(xiàn)的，壓力泵為一種具有周期性質的加壓方式，由于每個加壓周期的壓力值存在一定的差異【1】，也就會使汽水管道內的壓力出現(xiàn)失衡狀態(tài)，超出平均壓力值，從而形成一種脈動壓力，使汽水管道出現(xiàn)振動的現(xiàn)象。

3.機組轉動設備的不平衡轉動

經(jīng)過對大量的鍋爐機組運轉工作進行調查、分析以及總結發(fā)現(xiàn)，汽水管道內出現(xiàn)振動現(xiàn)象的主要原因在鍋爐機組負責轉動的設備出現(xiàn)不平衡轉動，除此之外，由于機組設備其他轉動組件的不平衡轉動也會對汽水系統(tǒng)管道在一定程度上產生影響，出現(xiàn)大幅度的振動。

4.水錘引發(fā)的管道振動

一般情況下，如果電廠管道系統(tǒng)中的泵閥出現(xiàn)了故障，都會關閉閥門，進行相應的維修工作，在進行維修的過程中，難免會使管道內水流的速度在一定程度上發(fā)生變化，同時這也是汽水管道內產生膨脹波以及壓縮波的主要原因，這些波也會隨著汽水管道壓力泵的周期性變化而逐漸衰弱，直到壓力平穩(wěn)，這種情況也就叫做水錘。如果汽水管道內出現(xiàn)水錘，就會使管道內的壓力發(fā)生變化，從而導致汽水管道出現(xiàn)振動現(xiàn)象【2】，除此之外，若汽水管道內的水錘頻率與管道內某一部分的運行頻率相接近，并且重疊，這就會出現(xiàn)兩者共振的現(xiàn)象。

5.針對汽水管道振動問題所提出的改善措施

當汽水管道內出現(xiàn)振動時，會對外部與管道想連接的機械設備產生一定程度的負面影響，甚至會使機械轉動設備損壞，除此之外，如果汽水管道長期處于應力交變頻繁的狀態(tài)，這不僅會在很大程度上縮短汽水管道的使用壽命，還會給整個鍋爐工程帶來安全隱患，另外，在汽水系統(tǒng)振動的過程中會產生分貝較大的噪音，這對于工作人員的健康還會產生一定的影響。基于此，為了能夠減少這樣的振動現(xiàn)象，從源頭上避免由于振動所帶來的一切負面影響，在進行管道設計的過程中就要采取相應的減振措施，根據(jù)振動產生的原因，目前可以將減振措施分為兩個方面，分別是對管流內的壓力脈動進行控制、對管系結構的固有頻率進行調整。

最直接的方式就是對管系結構的剛度進行調整，通過這種方式不僅能夠使管道內的振幅得以減小，還能夠在一定程度上提高管系結構的固有頻率。提高管系結構的剛度主要可以通過減少彎道內所用管頭的數(shù)量、對管線進行縮短處理這種方式來實現(xiàn)，但是在實際的應用過程中發(fā)現(xiàn)，這種方式雖然說是最為簡便提高管系結構剛度的一種方式，但是該種方式實施起來所需要的施工空間極大，往往會受到空間的限制，這也就不能夠充足的體現(xiàn)出該種方式的價值。

除此之外，提高管道剛度還可以采用提高管內壓力的方式，比如說利用高級材料增厚管道壁，但是這種操作也就在無意之間增加了生產成本，在一定程度上造成了資源浪費，基于此，可以挑選管道某些易出現(xiàn)振動的地方，采用這種方式來增厚管壁，另外，還可以通過改變管道內掉架的布置來降低汽水管道內的振動現(xiàn)象發(fā)生概率。

二、鍋爐控制

鍋爐控制的工作主要分為兩個部分，分別是鍋爐機組正常的工作過程，另外一個部分是鍋爐機組的停運以及保養(yǎng)工作。

1.鍋爐機組的正常工作過程

經(jīng)過大量的實踐調查發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的火力發(fā)電廠鍋爐內燃燒的主要原料為煤，這種以煤為主要燃燒物的鍋爐又稱為煤粉爐，在火力發(fā)電廠工作的過程中，一般是將原煤經(jīng)過一系列物理化學處理之后粉碎、去除其中的雜物運輸?shù)皆憾分校淙ッ憾返拿簤K通過研磨機的作用而成為煤粉，之后通過燃燒器將煤粉噴入到已經(jīng)處于燃燒狀態(tài)的鍋爐膛中，這樣煤粉經(jīng)過燃燒也就轉換成了熱能，這些熱能主要通過鍋爐壁的輻射作用傳遞到爐內四周的水冷壁中，之后輻射而來的熱能再通過半輻射的方式傳遞給過熱器，在此過程中，經(jīng)過高溫所產生的煙氣已經(jīng)由于氣壓作用而涌出鍋爐膛內到達鍋爐中的水平煙道，處于高溫狀態(tài)的煙氣經(jīng)過設置在水平煙道中的過熱器處理以后進入煙道的后部【3】，在此過程中高溫煙氣與鍋爐中的所有受熱面進行全面的熱量交換，通過這種方式來保留、釋放煙氣中的最大熱量，另外，需要注意的是，煤中的灰分并不參與鍋爐內的燃燒，燃燒過后的大顆粒煤粉將會沉降到鍋爐膛的底部，在堆積到一定程度時會隨著裝置而排出，稍細小的煤粉會伴隨著煙氣排到鍋爐外。

2.鍋爐機組停運以及保養(yǎng)

（1）鍋爐機組的停運

在鍋爐機組停運的過程中首先要對各種停運數(shù)據(jù)、時間以及信息進行報備，其次按照所規(guī)定的停機方式進行鍋爐機組的停運以及保養(yǎng)。目前根據(jù)鍋爐機組的狀態(tài)說，停機方式主要分為三種，分別是滑參數(shù)停機、緊急參數(shù)停機以及額定參數(shù)停機。

在鍋爐進行正式停運之前，要做好系列停機前的準備，首先要控制煤倉儲量，進行維修或者是停運的鍋爐機組要將爐膛內的儲煤量燒完;其次要對爐膛內壁進行一次性全面的吹灰;最后對鍋爐機組內一切運行指標進行多次準確的檢驗，確保都符合停運的標準。

（2）鍋爐機組停運后的保養(yǎng)工作

大多數(shù)鍋爐機組進行保養(yǎng)的主要目的在于對鍋爐機組的受熱面進行全面細致的修復，從而延長鍋爐的使用壽命，在保養(yǎng)的過程需要注意一定不能夠讓水進入到鍋爐機組中的汽水管道中，還要保持停運鍋爐機組內部的干燥，除此之外，為了避免鍋爐表面受到空氣的腐蝕，還要在鍋爐表面進行鍍膜操作。在鍋爐機組停運后的保養(yǎng)工作中最重要的是，無論采用干法還是濕法進行鍋爐保養(yǎng)，都要做好鍋爐的防腐工作。

結束語

總而言之，在火力發(fā)電廠機組運行的過程中，集控系統(tǒng)在其中具有至關重要的作用，為了能夠使火電廠順利的完成發(fā)電工作，滿足大眾與社會的需求，達到國家所出臺的政策要求，就要對集控運行過程中汽水系統(tǒng)以及鍋爐控制提起高度的重視，通過這種方式來降低各種負面因素對發(fā)電產生的影響。

參考文獻：

[1]覃立學.淺談火力發(fā)電廠集控運行的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制[J].科技研究.

[2]蘇孝剛.淺談鍋爐汽水系統(tǒng)管道振動存在問題與解決對策[J].中國高新技術企業(yè)，2017（8）.

[3]于恩清.淺談發(fā)電廠集控的汽水系統(tǒng)與鍋爐控制[J].科技創(chuàng)新與應用，（05）：156.

（作者單位：國家能源泰安熱電有限公司）