火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化策略探討

卜心泉 張艷玲

摘要：火力發(fā)電會(huì)影響到人們的用電生活以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的過(guò)程中，國(guó)家非常重視可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因此，開(kāi)始大力監(jiān)管整個(gè)電力市場(chǎng)。而火力發(fā)電廠中的發(fā)電，是將消耗能源當(dāng)作前提，因此這就需要考慮怎樣優(yōu)化配置能源，并且這樣一來(lái)對(duì)經(jīng)濟(jì)效益的提升也有著極其重要的影響。而鍋爐是火力發(fā)電廠中產(chǎn)生動(dòng)能的機(jī)組，所以對(duì)電廠鍋爐運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，可以使火力發(fā)電廠獲得更多經(jīng)濟(jì)效益。本文主要分析探討了火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化策略，以供參閱。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;鍋爐運(yùn)行;優(yōu)化策略

在火力發(fā)電廠中，重要的組成部分就是三大主機(jī)（火力發(fā)電廠鍋爐、火力發(fā)電廠汽輪機(jī)、火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)），這三個(gè)部分的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行效率將直接影響到火力發(fā)電廠的發(fā)電效率和發(fā)電安全性。這三大部分的核心部分就是火力發(fā)電廠鍋爐，這是因?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠鍋爐是為整個(gè)火力發(fā)電廠進(jìn)行發(fā)電提供所需要的能源的入口，同時(shí)，鍋爐通過(guò)燃燒原料為發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)提供動(dòng)力資源，是整個(gè)火力發(fā)電廠的動(dòng)力源頭，在火力發(fā)電廠之中有著舉足輕重的作用。

1火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行原理

①燃燒煤炭。首先，于鍋爐的爐膛內(nèi)投入煤炭材料，對(duì)其進(jìn)行不斷燃燒，經(jīng)由燃燒反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。②高溫?zé)煔鉄醾鬟f。煤炭資源經(jīng)燃燒后材料中的雜質(zhì)組分和碳物質(zhì)會(huì)在氧氣反應(yīng)作用下形成高溫?zé)煔?，這些高溫?zé)煔庵袩崃枯^多，在鍋爐內(nèi)部進(jìn)行運(yùn)行，可以通過(guò)鍋爐屏式過(guò)熱器、內(nèi)水冷壁、高溫過(guò)熱器以及再熱器，在接觸這些部位的受熱面后形成熱量傳遞，逐漸傳遞給爐內(nèi)的工作物質(zhì)，最終在相變作用下形成生成水蒸氣組分。③熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C(jī)的機(jī)械能。水蒸氣成分于汽輪機(jī)中完成熱能傳遞，將其傳遞給汽輪機(jī)，使其成為機(jī)械能，為汽輪機(jī)提供動(dòng)力能源。

2火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化重要性

對(duì)鍋爐系統(tǒng)性能全面優(yōu)化，主要解決熱效率底下，合理化排煙溫度，降低煤耗，減少氮氧化物、飛灰含碳量，以及控制過(guò)熱器與再熱器超溫和受熱面結(jié)焦結(jié)渣等問(wèn)題，最重要的是協(xié)調(diào)鍋爐與配套系統(tǒng)，挖掘鍋爐潛力。除此之外，還能夠使鍋爐與煤質(zhì)相匹配，解決受熱傳熱區(qū)域的灰塵問(wèn)題，降低傳熱阻力，減小傳熱熱阻，減少熱損，避免能量的浪費(fèi)。

3火力發(fā)電廠鍋爐運(yùn)行優(yōu)化策略

3.1對(duì)燃燒方式進(jìn)行優(yōu)化

鍋爐的高效運(yùn)行、低能耗離不開(kāi)鍋爐的綜合燃燒效率，鍋爐的燃燒效率會(huì)受到多種參數(shù)的影響，其中影響最大的是進(jìn)風(fēng)風(fēng)速、給氧參數(shù)、煤的發(fā)熱量、煤的含水量等。當(dāng)鍋爐處于運(yùn)行狀態(tài)中，要以運(yùn)行參數(shù)作為依據(jù)調(diào)整氧氣參數(shù)。為了讓燃料具有更高的燃燒效率，就要對(duì)其水分含量進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，還要檢測(cè)鍋爐與燃燒相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)，得到檢測(cè)數(shù)據(jù)之后調(diào)整一次風(fēng)及二次進(jìn)風(fēng)的進(jìn)風(fēng)參數(shù)，通過(guò)這種方式提升鍋爐綜合燃燒效率，進(jìn)而讓鍋爐的運(yùn)行得到優(yōu)化。

3.2引進(jìn)先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)

最近幾年來(lái)，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的推動(dòng)下，人們的生活質(zhì)量得到顯著提升，并對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行安全提出更高要求。因此，在火力發(fā)電廠生產(chǎn)過(guò)程中，要想進(jìn)一步提高電能生產(chǎn)效率，強(qiáng)化鍋爐運(yùn)行效能，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：首先，轉(zhuǎn)變以往的管理觀念，創(chuàng)新管理模式，引進(jìn)先進(jìn)的發(fā)電技術(shù)，提高發(fā)電廠的現(xiàn)代化運(yùn)營(yíng)水平。其次，根據(jù)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，采取有效的優(yōu)化策略，構(gòu)建完善的鍋爐生產(chǎn)體系，加強(qiáng)對(duì)鍋爐運(yùn)行情況的監(jiān)測(cè)力度，及時(shí)處理生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。最后，做好生產(chǎn)技術(shù)的交底工作，提高電能生產(chǎn)的整體質(zhì)量，強(qiáng)化火電廠鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)效率，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的有序發(fā)展。

3.3減少飛灰的碳含量

火力發(fā)電廠最重要的工作原理就是充分利用煤炭燃燒來(lái)獲取熱量，并使用產(chǎn)生的熱量帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)電的目的。然而，煤炭自身最主要的成分是碳元素，所以，在其燃燒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的飛灰，若飛灰中所含有的碳元素太多，就會(huì)嚴(yán)重阻礙煤炭在鍋爐內(nèi)部的充分燃燒，最終只會(huì)使鍋爐實(shí)際使用效率降低，并減少所產(chǎn)生的熱量。而如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，工作人員就會(huì)誤認(rèn)為煤炭已燃燒干凈，進(jìn)而不斷加大煤炭添加量，導(dǎo)致發(fā)電成本不斷提高。因此，為了能夠有效地解決問(wèn)題，不僅需要對(duì)鍋爐本身結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)還需要完善鍋爐內(nèi)部的燃燒器，進(jìn)而推動(dòng)煤炭的充分燃燒，使得鍋爐運(yùn)行更穩(wěn)定，并提高其實(shí)際的使用效率。

3.4降低排煙的溫度

煙溫升高不但降低了鍋爐效率，增大了引風(fēng)機(jī)的電耗，對(duì)靜電除塵器效率也會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，電廠排放含塵量增加，但現(xiàn)有文獻(xiàn)中對(duì)此報(bào)道甚少。另一方面，為了降低排煙溫度以及回收吸收塔前的煙氣熱量，在新電廠的設(shè)計(jì)優(yōu)化及老電廠技術(shù)改造中，以低溫省煤器為主體的煙氣余熱回收系統(tǒng)受到了越來(lái)越多的關(guān)注，并有許多文獻(xiàn)對(duì)煙氣余熱回收系統(tǒng)進(jìn)行了探討;而傳統(tǒng)的煙氣余熱回收系統(tǒng)將使除塵器進(jìn)口煙溫升高，此時(shí)更有必要弄清煙溫升高對(duì)靜電除塵器效率的影響并對(duì)節(jié)煤效益與環(huán)保效益的關(guān)系進(jìn)行評(píng)估。

3.5鍋爐風(fēng)量調(diào)整的運(yùn)行優(yōu)化策略

應(yīng)對(duì)火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐一次與二次風(fēng)量數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。鍋爐內(nèi)部燃燒的過(guò)程是煤炭與空氣氧氣組分在鍋爐爐膛內(nèi)充分燃燒的過(guò)程，所以鍋爐內(nèi)部風(fēng)量與煤炭配比對(duì)火力發(fā)電廠循環(huán)流化床鍋爐的供熱效果具有直接影響。在循環(huán)流化床鍋爐使用初期，應(yīng)確保風(fēng)量比重，在鍋爐使用初期須保證鍋爐內(nèi)部床層的壓力值，且鍋爐內(nèi)部使用煤炭的粒徑比較大，為更好地確保煤炭流動(dòng)，一定要保證進(jìn)入循環(huán)流化床內(nèi)部風(fēng)量的數(shù)值科學(xué)合理。此之，還應(yīng)確保風(fēng)量不能過(guò)高而導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部空氣系數(shù)提高，基于煤炭流動(dòng)性，應(yīng)對(duì)進(jìn)入到鍋爐內(nèi)的風(fēng)量值進(jìn)行控制，合理制定風(fēng)量值與配比。同時(shí)，要重視二次風(fēng)風(fēng)量供給問(wèn)題，進(jìn)而為煤炭的燃燒更好地提供氧氣，并確保煤炭完全燃燒。若可保證一次風(fēng)、二次風(fēng)風(fēng)量的配比良好，也同樣可保證鍋爐內(nèi)的煤炭循環(huán)正常。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上，隨著科技的進(jìn)步、社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)于不可再生資源的重視程度也在逐漸增強(qiáng)?；鹆Πl(fā)電廠的高耗能是眾所周知的，我國(guó)的特殊國(guó)情導(dǎo)致長(zhǎng)期依賴(lài)煤炭發(fā)電的模式不會(huì)改變，消耗的煤碳量也在逐年的增加，依靠煤碳發(fā)電的同時(shí)，還產(chǎn)生了較大的污染氣體和固廢物，因此加強(qiáng)火力發(fā)電廠的管理與控制迫在眉睫。

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（作者單位：內(nèi)蒙古通遼發(fā)電總廠有限責(zé)任公司）